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AM6-L 风力发电场风机发电低压侧线路保护测控装置
中级会员第4年
生产厂家安科瑞电气股份有限公司成立于2003年,2012年在创业板上市,代码:300286。公司总部位于上海嘉定,是一家为企业微电网能效管理和用能安全提供解决方案的高新技术企业和软件企业,取得过各类证书及软件著作权600多项。(截止到2022年12月31日,发明24项、实用新型167项、外观设计162项、软件著作权283项。)
设于无锡江阴市的生产基地--江苏安科瑞电器制造有限公司是江苏省高新技术企业,拥有获得实验室认证认可的产品测试中心,配合信息化管理系统,为公司产品产业化、规模化实施提供保障。新成立的安科瑞微电网研究院致力于企业端微电网技术的,进一步为用户建设安全、可靠、绿色的微电网能量管理系统提供解决方案。
安科瑞取得过工程技术人才500多人,聚焦用户侧能效系统和能源互联网,具备从云平台软件到终端元器件的一站式服务能力,形成了“云-边-端”的能源互联网生态体系,目前已有14000多套系统解决方案运行在全国各地。公司在全国主要城市就地配置销售、技术支持团队,快速响应客户需求,电子商务团队面向全国并稳步拓展海外市场,线上线下结合为用户提供良好的服务体验。
公司取得过各类云平台及系统解决方案涵盖电力、环保、消防、新能源、数据中心、智能楼宇、交通、市政工程等多个领域。
电力运维云平台为用户提供变电所集中监测、运维派单等功能,提高电力运维效率。
能源管理云平台为建筑或工业企业提供能耗数据,协助用户梳理能源流向和碳排放趋势,为能耗双控提供数据支持。
智慧消防云平台通过物联网技术采集建筑消防信息,感知异常及时预警消除火灾隐患。
预付费云平台为物业人员高效管理租户水电费收缴和用能安全提供解决方案。
环保用电监管云平台协助环保部门对企业环保设备运行工况实现低成本在线监测,提高环保监察效率;
餐饮油烟监测平台协助环保和城管部门监管规模餐饮企业油烟处理和排放,充电桩云平台可以帮助用户实现充电结算和资产管理,分布式光伏运维云平台提供分布式光伏电站运行数据采集及收益分析。
系统解决方案还包含电力系统、智能照明控制系统、数据中心能效管理系统、电能质量治理系统、电气火灾系统、消防设备电源系统、防火门系统、消防应急照明和疏散指示系统、医用隔离电源系统等系统解决方案及边缘计算网关,覆盖企业配电系统各个环节,打造感知、边缘智能、共建共享、开放合作的电力物联网体系。
公司将秉着“、高效、团结、诚信”的理念,坚持稳健经营、持续,为用户安全、可靠、高效用能提供解决方案,为实现“碳达峰、碳中和”提供数据支持。
1 AM6-L风力发电场风机发电低压侧线路保护测控装置产品介绍
1.1产品概述
AM6-L风力发电场风机发电低压侧线路保护测控装置(以下简称装置)集保护、控制、测量、通讯和监视功能 于一体,资源丰富、配置完善、维护方便、稳定可靠,适用于 35kV 及以下电压等级电力系 统的保护和测控。应用领域覆盖电力、水利、交通、石油、化工、煤炭、冶金等行业。
装置硬件设计采用可靠性配置,软件配以专门的保护算法,抗干扰性能强,可靠性高, 保护实现方式灵活,能与 Acrel-2000Z 电力系统配套使用,为电力系统的安全可靠运行 提供保障。
1.2产品选型
2 技术参数
2.1 额定参数
2.1.1 工作电源
额定电压:AC/DC 220V 或 AC/DC 110V
范 围:额定电压×(1±20%)
功 耗:≤15 VA
2.1.2 输入激励电压
额 定 值:线电压 AC 100V 或相电压100 / 3 V
测量范围:0.1V~120V
准 确 度:±1%
功率损耗:每相功率损耗不大于 0.5VA
过载能力:1.2 倍额定电压,连续工作;
2 倍热过载,允许 10s。
2.1.3 输入激励电流(保护电流)
额 定 值:AC 5A 或 1A
测量范围:0.04In~20In
功率损耗:每相功率损耗不大于 0.5VA
过载能力:2 倍额定电流,连续工作;
40 倍额定电流,允许 1s。
2.1.4 输入激励电流(测量电流)
额 定 值:AC 5A 或 1A
测量范围:0.04In~1.2In
功率损耗:每相功率损耗不大于 0.5VA
过载能力:1.5 倍额定电流,连续工作;
4 倍额定电流,允许 1s。
2.1.5 频率
额定频率:50Hz 或 60Hz
频率范围:47~63Hz
准 确 度:±0.1Hz
2.1.6 开关量输入
额定电压:AC/DC 220V 或 AC/DC 110V
电压范围:额定电压×(1±20%)
功率消耗:每通道功率消耗≤1W(DC220V)
2.1.7 开关量输出
机械寿命:≥10000 次 67
接通容量:≥1000W, L/R = 40ms
导通电流:连续≥5A,短时(200ms)≥30A
断开容量:≥30W, L/R = 40ms
2.2 主要技术性能
电压元件:整定值容许误差应不大于±3%;过压返回系数 0.95,欠压返回系数 1.05;
电流元件:整定值容许误差应不大于±3%;过流返回系数 0.95,欠流返回系数 1.05;
频率元件:整定值容许误差应不大于±0.02 Hz;
比较元件:过量比较元件返回系数为 0.95,欠量比较元件返回系数 1.05;
反时限元件:反时限动作时间误差为±5%或±40ms;返回系数:0.95;
时间元件:延时时间 2s 内误差≤40ms;延时时间大于 2s,误差≤(2%)整定值±40ms;
差动保护:动作时间:差动速断 <25ms (1.5 倍整定值)
比例差动 <35ms (2 倍整定值,无涌流制动)
电流定值误差不大于±3%。
比率差动制动系数一折段固定 0.5,二折段固定 0.7。
3.装置外形尺寸及安装方法
3.1外形及开孔尺寸
3.2安装方法
装置采用面板嵌入式安装,首先在屏体面板上按开孔尺寸开孔,如图 1。再将装置按图 2 所示放入开孔中,直到装置面板靠住机柜的面板。将支架放置于机柜面板的内部(上下各 245.5 260.519 有一个支架),如图 3,旋转 4 个固定螺丝,使装置牢固固定在机柜面板上,后盖上 4 个 翻盖即可。(翻盖上方有小缺口,拆卸时需用一字螺丝刀插入小缺口将翻盖取下。)
4.装置背部端子图及接线方法
装置电气接线图如图 所示,包括交流量接线、开入开出接线、通讯接线和辅助电源 接线等。
5.功能简介
保护功能
● 三段式过流保护(可经复合电压闭锁)
● 反时限过流保护(可经复合电压闭锁)
● 两段式零序 I01 过流/I01 反时限过流保护
● 两段式零序 I02 过流/I02 反时限过流保护
● 过负荷告警
● 过负荷跳闸
● PT 断线告警
● 控制回路断线告警
● 非电量保护
● FC 回路配合的过流闭锁功能
● 两段式负序过流/负序反时限过流保护
● CT 断线告警
● 零序过压保护
● 断路器失灵保护
功能
● 独立操作回路,可适应 0.25A-5A 开关跳合闸电流
● 20 路有源开关量输入
● 10 路无源继电器输出
● I, U, P, Q, PF, Fr, Ep, Eq 等电参量测量
● 2 路 4-20mA 变送输出
● 2 路直流量测量
通讯功能
● 2 路 RS485 串行通讯接口,支持 Modbus-RTU、IEC60870-5-103 规约
● 2 路以太网接口,支持 TCP Modbus-RTU 和 TCP IEC60870-5-103 规约
其他功能
● 故障录波功能,保护动作时触发录波,可录故障前 8 周波、故障后 4 周波
● IRIG-B 格式对时
6.风力发电场的电气设备
每台发电机组的顶部机仓配备有一个涡轮发电机,前端是可调整角度的风叶,系统可根据不同的风力状况来调整风叶的倾斜角度,风叶一般的转速为10~15转/分,通过变速箱可调节到1500转/分的转速驱动发电机。在机仓里同时也配置一台工业 PLC用于控制及相关数据采集,通过PLC采集风速、风向、转速、发电有功功率及无功功率等相关数据,并通过采集的数据对发电机进行实时控制。陆上在风机塔底端还设置箱变负责升压和汇流,根据功率和地理条件,多台风机一次升压后并联汇流接入升压变电站,通过升压变压器进一步提升电压后并入大电网为电网输送电能。风力发电场的电气接线示意图如图1所示。风机发出的电压一般为0.69kV,经过箱变升压为10kV或者35kV,多台并联汇流后接入升压变电站的低压侧母线,再次经过主变压器升压至110kV或者更高电压等级后接入电网。
不同于陆上风电,海上风电由于环境恶劣(高湿度、高盐密度),用于一次升压的干式变压器集成在风机的机仓内,这样既解决了整个机组的占地面积问题,又避免了将变压器安装在较低位置所带来的防护困难问题。
7. 风力发电场的保护和测控设备
风力发电场从风机发电-升压箱变-汇流-升压站中压母线--主变压器-升压站高压母线--高压出线--电网并网,中间需要经过两次升压后并入电网,电气设备的数量和种类比较多,任意环节出现故障都会影响风力发电场的正常运行。因此需要在风力发电场的各个环节设置保护和测控装置,监测风电场的运行状态。图2为风力发电场的保护和测控装置配置示意图。
8.低压侧线路和母线保护测控
多台风机经过第一次升压为35(10)kV后并联为一个回路接入升压变电站低压侧母线,当风电场风机数量比较多时,汇入升压变电站低压侧母线的线路也比较多。为了实现监测,线路配置线路保护装置、多功能测控仪表、电能质量监测装置、无线测温装置,实现对线路电气保护、测量以及温度的实时监测,低压侧母线设置弧光保护装置
低压侧线路、母线保护测控配置
现场安装图