伴隨企業業務范圍的拓展,合肥某新材料公司新建35kV變電站綜合自動化項目順利完工并投入運行。該項目集成了微機保護、無線測溫及智能操作裝置,構建起一體化的智能管控平臺。其中,微機保護系統可快速判別、隔離電網故障并提供可靠防護;無線測溫技術對柜內接頭、母線等關鍵部位實施不間斷在線監測與超溫預警;智能操作裝置則規范了五防閉鎖及倒閘操作流程。整套系統的應用,有效降低了設備過熱風險和人為誤操作概率,顯著減輕了運維負擔,助力變電站實現安全受控、可視可管的智慧化運行。

項目概況

在城市擴容和產業升級的雙重作用下,區域用電需求持續攀升,傳統變電站在自動化程度、運維效率及設備隱患排查等方面存在的問題愈發突出,已無法滿足現代電網對高可靠性、高安全性和智能化的運行要求。同時,工商業用戶對電能質量和供電連續性的依賴日益增強,老舊網架承載力有限、故障響應滯后、人工運維成本高昂等短板愈加明顯,亟需借助智能化改造加以彌補。在此背景下,本合肥35kV變電站工程充分利用成熟的綜合自動化技術,融合微機保護、無線測溫、智能操控等設備,打造集安全防護、狀態監測和智能控制于一體的新型變電站運行體系。這一建設思路有效引導傳統有人值守變電站向數字化、少人化、主動預警方向演進,顯著增強了故障應急處理和設備精益管控能力,為區域工業生產和電網安全運行提供了可靠的技術保障。
本項目專為某新材料公司廠區新建35kV變電站綜合自動化系統而設。新站建成后,可充分滿足生產線擴容后的用電需求,替代原有低壓供電方式,消除外網供電波動、線路過載及電壓偏低等問題。通過優化內部供電結構,提升供電容量和電能質量,減少線損和停電概率,確保生產線及輔助設備長期穩定運轉,為工廠安全生產提供強有力的電力后盾。
本期工程35kV母線采用單母線分段接線方式,配置兩臺35/10kV主變壓器作為降壓核心,分別帶兩段10kV母線;10kV側同樣為單母線分段結構,兩段母線共同承擔廠區動力出線、站用電、無功補償、消弧線圈等負荷。分段設計便于故障隔離和分段檢修,進一步提高了供電可靠性。

圖1 項目一次圖紙

解決方案

本項目二次側采用分層分布式體系,整合了監控系統、微機保護、智能操控、無線測溫及遠動通訊等設備,構建起保護、監控、操作、狀態檢測和遠動信息交互一體化的綜合自動化平臺。該平臺可對全站運行狀態進行實時監視,快速切除故障,實現操作閉鎖、關鍵點溫度在線監測及調度數據雙向傳輸,提升了變電站的安全運行水平和精益化管理能力,為廠區可靠供電提供了有力支撐。

圖2 項目拓撲圖
1、微機保護
微機保護裝置按間隔配置,覆蓋全站35kV及10kV各設備,包括線路保護AM5SE-F、兩圈變差動保護AM5SE-D2、非電量保護AM5SE-FD、光纖差動保護AM6-LD、主變后備保護AM5SE-TB及備自投AM5SE-B等多種型號。各保護裝置協同配合,可實現速斷、過流、過壓/欠壓、零序及非電量等保護功能。一旦發生故障,保護裝置可迅速切除故障回路,準確隔離異常點,遏制事故蔓延,確保設備和電網的安全穩定。
2、智能操控及無線測溫裝置
智能操控裝置ASD320安裝在開關柜內,具備一次模擬圖顯示、開關狀態指示、高壓帶電顯示及核相、自動溫濕度控制、加熱回路故障告警、分合閘回路完整性指示及電壓測量、預分預合閃光指示、電氣節點無線測溫、人體感應照明、語音提示、電參數測量及RS485通訊等多種功能,集操作與顯示于一體。
無線測溫裝置ATE400則部署于開關柜觸頭、母線接頭、電纜終端等易發熱部位,采用無源無線傳感器實現在線溫度監測,數據實時上傳至后臺。該裝置具備分級超溫報警、溫度變化趨勢分析和異常預警功能,可提前發現過熱隱患,防止因接觸不良或過載引起的設備損壞,提升了隱患預防的精細化水平。

系統功能

1.實時監測
Acrel-1000系統以配電一次接線圖為界面,直觀呈現線路運行工況,實時刷新各回路的電壓、電流、功率、功率因數等電氣參數,同時動態監視斷路器、隔離開關、接地刀閘的分合狀態及各類故障、告警信號。

圖3 項目一次界面
2.曲線功能
系統提供實時曲線和歷史曲線兩種視圖,便于對電力參數和設備狀態進行趨勢監視和事后回溯,為運行優化、異常排查和電能質量分析提供可視化工具。
2.1 實時曲線
實時曲線反映當前運行狀況,系統按秒級或分鐘級采樣,將電壓、電流、溫度等模擬量以連續曲線動態呈現。
監測項目包括:三相電壓、三相電流、有功/無功功率、功率因數、頻率、節點溫度及負荷曲線等。
主要特點:支持多參數同屏對比,曲線顏色可自定義,允許縮放和平移;自動高亮提示,便于快速發現過載、電壓異常或功率因數欠佳等問題。

圖4 實時曲線界面
2.2 歷史曲線
歷史曲線用于檢索以往數據,系統將長期存儲的歷史記錄按時間軸還原,用戶可自定義起止時間進行查詢。
查詢方式:支持按日、月、年或任意時間段調取任意回路/設備的歷史曲線,數據精度保持原始采集水平。
分析功能:自動統計所選時段內的最大值、最小值及其發生時刻、平均值,并可疊加多條曲線對比分析(如三相電流對比、功率與溫度關聯分析);曲線圖支持導出和打印,便于報表編制和故障追溯。

圖5 歷史曲線

項目現場

本項目防逆流主機及監控系統在站控室采用屏柜安裝,從機在并網點處采用壁掛箱安裝。現場安裝圖片如下。





總結

本35kV變電站工程緊密契合廠區擴產后的實際用電需求,順利完成了二次綜合自動化系統的建設。站內監控、保護、智能操控、無線測溫及遠動等設備協同工作,構成了完整的智慧供電管控體系。系統投運后,供電容量和電能質量得到明顯改善,設備安全防護、故障響應和遠程運維能力顯著增強,原有供電薄弱環節得以有效彌補。目前整套系統運行平穩可靠,能夠長期滿足新材料生產線的嚴苛用電要求,為企業持續穩定生產經營筑牢了堅實的電力保障。