安科瑞微電網保護及安全自動裝置在北京高碑店

摘要：在“碳達峰"中、在“碳中和"的雙碳背景下，新能源將作為新電力系統供電的主體，以避免化石能源直接燃燒引起的氣候變化。為了保證新電力系統的可靠運行，配備微機保護裝置和電能質量在線監測裝置，有效監測電力系統的運行狀態，實時記錄電力系統故障的位置和性質，為快速處理故障提供有效的參考信息。本文介紹的防孤島保護裝置和電能質量在線監測裝置可以為高碑店沼氣發電項目的不同對象提供相應的保護，可以大大提高變電站的運行安全性

關鍵詞：新能源；沼氣發電；防孤島保護裝置；電力質量在線監測裝置

1項目概況

高碑店污水處理廠位于北京市朝陽區高碑店鄉。它不僅是北京一家大型污水處理廠，也是di三大污水處理廠。1993年10月24日，高碑店污水處理廠一期工程竣工投產，處理能力50萬立方米/d。二期工程于1999年底竣工投產，處理能力為100萬立方米/d。北京市每天產生250多萬噸污水，近一半的污水在這里進行處理。高碑店污水處理廠污水系統流域面積96平方公里，服務人口240萬人，占地68公頃，匯集了北京市南部大部分生活污水、東郊工業區、大shi館區和化工道路的所有污水。

該項目位于北京市朝陽區高碑店鎮小郊亭社區小郊亭村1號高碑店污水處理廠。高碑店污水處理廠有三個總配電室，分別是高碑店污水總配電室、高碑店再生水廠總配電室和高碑店水廠總配電室。電纜進出線為下線和下線。

2產品需求

沼氣發電系統與用戶配電網的連接，包括諧波、電壓偏差、電壓波動、電壓不平衡等，都會對當地電網的電能質量產生一定的影響。同時，本項目電站應具備快速檢測孤島、斷開與電網連接的能力。此外，當10kV線路出現短路故障時，線路保護應能快速移動，以滿足故障時快速可靠的故障切除要求。

該項目為沼氣發電，“自發使用，剩余電量不接入互聯網"。因此，在進線柜中配備AM5SE-IS防孤島保護裝置，實現反向功率保護和失壓保護功能，并與本段發電并網柜實現電氣聯鎖；配備APView500電能質量在線監測裝置，監測電網側電能質量是否正常，如電壓閃變、電壓中斷、電壓暫降等。AM5SE-F線路保護裝置配置在并網柜中，實現過流、零流等保護功能，并與本段進線和母聯柜實現電氣聯鎖。APV狀態500PV電能質量在發電柜中配置

這些設備主要通過以下功能實現對高壓柜設備運行情況的實時監控和保護：

3產品方案

沼氣發電項目共有三個總配電室，即再生水區總變化1、再生水區總變化2和污水區總變化2。共安裝4臺內燃發電機組，10kV電壓等級的單母線分段系統通過4個并網點連接到用戶內部系統。電源系統圖和配置如下：

圖1再生水區總變一電氣總接線圖

圖2再生水區總變二電氣總接線圖

圖3污水區總變二電氣總接線圖

三座工程設有微機保護、電能質量在線監測裝置的型號和數量如下：

4現場安裝圖片

本項目燃氣發電機組所需電能質量在線監測裝置安裝在屏幕上，污水區域總變為二進線柜安裝在屏幕上，其余產品分散安裝在高壓開關柜上。現場安裝如下圖所示。該項目已于2023年送電并正常運行。

圖4設備現場安裝圖片和組屏現場

5結語

隨著全球工業化和城市化進程的加快，人類生活將產生大量的溫室氣體排放，導致全球溫度上升。為了應對氣候變化，“碳達峰"、“碳中和"已成為各國實現減排和應對氣候變化的主要目標和路徑。作為新電力系統供電的主體，新能源系統的可靠運行非常重要。微型計算機保護裝置和在線電能質量監測裝置可以有效監測電力系統的運行狀態，實時記錄電力系統故障的位置和性質，為快速處理故障提供有效的參考信息。本文介紹的微型計算機保護裝置和在線電能質量監測裝置，不僅可以為高碑店沼氣發電項目的不同對象提供相應的保障，而且可以提高供電的可靠性，降低整個項目的功率。

參考文獻

[1] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.6月版

[2] 安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統設計與產品二次原理圖集.2020.10月版

[3] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2021.11月版