摘 要：隨著配電網(wǎng)自動(dòng)化水平的不斷提高，對(duì)保護(hù)裝置故障信號(hào)的精細(xì)化處理提出了更高要求。鄭州地區(qū)在配電工程中應(yīng)用“信號(hào)分開”設(shè)計(jì)理念，即將不同故障類型的信號(hào)通過獨(dú)立硬接線輸出至信號(hào)箱，以實(shí)現(xiàn)故障準(zhǔn)確定位及通信中斷情況下的可靠告警。本文以河南鄭州航空港經(jīng)濟(jì)實(shí)驗(yàn)區(qū)配電網(wǎng)工程為背景，選用AM5SE系列保護(hù)裝置，針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景配置相應(yīng)型號(hào)，并根據(jù)工程需求定制了信號(hào)出口分開、斷路器偷跳告警及電氣連鎖等特殊功能。該方案有效提升了供電系統(tǒng)的故障識(shí)別能力與運(yùn)行可靠性，可為同類配電網(wǎng)工程中保護(hù)裝置的選型與功能定制提供參考。

關(guān)鍵詞：微機(jī)保護(hù)裝置；信號(hào)分開；斷路器偷跳；電氣連鎖

1 概述

河南鄭州航空港經(jīng)濟(jì)實(shí)驗(yàn)區(qū)為航空港經(jīng)濟(jì)發(fā)展先行區(qū)，該工程包括冉村、大馬等城中村、許昌地塊、83號(hào)地塊、87號(hào)地塊等多個(gè)項(xiàng)目。工程要求居民生活中心配、居民生活區(qū)域配配置的10kV微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置，微機(jī)保護(hù)裝置的操作電源采用直流220V，信號(hào)上傳至DTU；公用設(shè)施專用配微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置的數(shù)據(jù)信號(hào)需要上傳至信號(hào)箱；新建配電房10kV開關(guān)柜微機(jī)保護(hù)裝置信號(hào)引入DTU/信號(hào)箱；新建開閉所微機(jī)保護(hù)裝置信號(hào)引入配網(wǎng)自動(dòng)化終端。項(xiàng)目整體采用微機(jī)保護(hù)一體化裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)居民生活中心配、區(qū)域配、公用專用配及開閉所內(nèi)10kV開關(guān)柜的保護(hù)、測(cè)控及信號(hào)的一體化集成。

2 產(chǎn)品需求

2.1 功能需求

針對(duì)鄭州地區(qū)部分配電工程，對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置提出“信號(hào)分開”的要求，將這些信號(hào)送到信號(hào)箱中，實(shí)現(xiàn)不同的故障觸發(fā)不同的指示燈，如圖1所示。該需求旨在通過細(xì)化故障處理提升供電系統(tǒng)的可靠性，主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：

（1）故障的準(zhǔn)確定位：每個(gè)保護(hù)功能所判斷的故障性質(zhì)和嚴(yán)重程度完全不同，設(shè)置每個(gè)信號(hào)獨(dú)立顯示，運(yùn)維人員可以直觀的判斷故障類型。

（2）“無人值守”更可靠：分開的信號(hào)出口采用硬接線的方式直接連接信號(hào)箱，哪怕通訊或后臺(tái)系統(tǒng)癱瘓，信號(hào)箱的故障燈依舊可以準(zhǔn)確點(diǎn)亮。

圖1 信號(hào)箱原理圖

該項(xiàng)目配置AM5SE系列微機(jī)保護(hù)，對(duì)不同的應(yīng)用對(duì)象配置不同型號(hào)的微機(jī)保護(hù)裝置。其中，進(jìn)線和饋線配置AM5SE-F線路保護(hù)裝置；變壓器出線配置AM5SE-T變壓器保護(hù)裝置；母聯(lián)柜配置AM5SE-B備自投保護(hù)裝置；PT柜配置AM5SE-UB PT監(jiān)測(cè)并列裝置。信號(hào)分開及對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品功能如下表：

2.2 10kV各回路保護(hù)配置方案

本期項(xiàng)目10kV回路使用AM5SE系列微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的保護(hù)。下圖為部分上圖方案：

圖2 部分配電室上圖方案

3產(chǎn)品方案

項(xiàng)目中除了常規(guī)配置的過流、速斷、零流、備自投、PT斷線、控制回路斷線等功能外，還要求斷路器具備防跳功能，同時(shí)保護(hù)裝置具備斷路器偷跳判別功能。針對(duì)兩進(jìn)線一母聯(lián)的供電系統(tǒng)，進(jìn)線柜與分段柜之間除通過硬接線實(shí)現(xiàn)可靠的電氣連鎖外，還需要在保護(hù)裝置中實(shí)現(xiàn)電氣連鎖狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和提醒功能。其中，斷路器偷跳判別功能和電氣連鎖功能需要進(jìn)行特殊定制。

（1）斷路器偷跳告警功能

斷路器偷跳是指，在無人工操作、繼電保護(hù)裝置未動(dòng)作情況下，斷路器發(fā)生的非預(yù)期跳閘，屬于設(shè)備的固有缺陷現(xiàn)象。針對(duì)這一原理，微機(jī)保護(hù)裝置設(shè)計(jì)了斷路器偷跳告警的功能。

斷路器初始運(yùn)行時(shí)處于合閘狀態(tài)，此時(shí)裝置采到“合后位置”信號(hào)。若未發(fā)生手動(dòng)分閘、保護(hù)跳閘或遙控跳閘的操作，而斷路器處于分閘狀態(tài)，則判定為斷路器偷跳，保護(hù)裝置發(fā)出告警信號(hào)，告警指示燈點(diǎn)亮。反之，若發(fā)生過手動(dòng)分閘、保護(hù)跳閘或遙控跳閘中的任意一種操作，則斷路器偷跳告警不動(dòng)作。

圖3 斷路器偷跳邏輯

（2）電氣連鎖功能

針對(duì)母聯(lián)柜，需采集進(jìn)線1和進(jìn)線2斷路器的位置狀態(tài)進(jìn)行邏輯判斷。當(dāng)進(jìn)線1和進(jìn)線2斷路器均處于合閘狀態(tài)時(shí)，若微機(jī)保護(hù)裝置觸發(fā)重合閘、遙控合閘、手動(dòng)合閘或備自投合閘中任意一項(xiàng)合閘指令，則經(jīng)過可設(shè)置延時(shí)時(shí)間后，母聯(lián)保護(hù)裝置彈出“電氣連鎖動(dòng)作”的事件記錄。保護(hù)功能邏輯如下圖。

圖4 電氣連鎖邏輯

4現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

本項(xiàng)目微機(jī)保護(hù)就地分散安裝在各個(gè)開關(guān)柜上，現(xiàn)場(chǎng)安裝如下圖所示，該項(xiàng)目所需保護(hù)功能已驗(yàn)證完畢，目前正常運(yùn)行。

圖5 現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片

5 結(jié)語

本文結(jié)合河南鄭州航空港經(jīng)濟(jì)實(shí)驗(yàn)區(qū)配電網(wǎng)工程中的實(shí)際需求，分析了10kV微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置的配置方案與功能定制方法。采用“信號(hào)分開”設(shè)計(jì)，將不同故障類型的信號(hào)通過獨(dú)立硬接線輸出至信號(hào)箱，提升了故障準(zhǔn)確定位能力及系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。同時(shí)，項(xiàng)目在AM5SE系列保護(hù)裝置的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)線路、變壓器、母聯(lián)及PT柜的保護(hù)配置，并根據(jù)不同應(yīng)用需求定制信號(hào)出口分開、斷路器偷跳告警及電氣連鎖等功能，該方案能夠滿足鄭州供電系統(tǒng)對(duì)保護(hù)可靠性、故障可追溯性及無人值守場(chǎng)景下的運(yùn)行要求，可為同類配電網(wǎng)工程中保護(hù)裝置的選型與功能設(shè)計(jì)提供參考。