AM5SE系列微机保护测控装置，35kV及以下电压等级电力系统的保护和测控

安科瑞 吕梦怡

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1 装置介绍

1.1 概述

AM5SE系列微机保护测控装置（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、性能稳定，适用于35kV及以下电压等级电力系统的保护和测控，实现进线、主变、配电变、电动机、电容器、母联、PT等保护。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电力监控系统配套使用，为电力系统的安全可靠运行提供保障。

1.2 特点

Ø 高性能的硬件平台

装置采用主频为168MHz的处理器，16位同步采样A/D，每周波48点高速采样、实时并行计算；配置512K字节Flash、（192+4）K字节Sram、外置4M字节NorFlash、外置512K字节Sram，硬件资源充足，可靠性高。

Ø 统一的硬件设计和完善的保护功能

装置硬件包括电源模块、CPU模块、开入开出模块、控制回路模块、模拟量采集、通讯模块等采用模块化设计，通用性强。在同一硬件平台上针对不同对象进行保护功能设计，实现35kV及以下电压等级的电力系统保护，适用于进线、馈线、主变（一般容量2000kVA以上）、配电变压器（一般容量2000kVA以下）、高压电动机、高压电容器、母联、PT等设备的保护和自动控制功能。

Ø 丰富的接口资源

12路（可扩展到14路）交流电压/电流通道，测量三相电流、两路零序电流、三相电压、零序电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能。保护电流的测量不仅反映基波，还可以通过逻辑可编程软件增加测量2~10次谐波，具有带谐波制动的保护功能。

独立操作回路，可自适应0.25~5A开关跳合闸电流；

2路4～20mA直流模拟量变送输出，可通过逻辑可编程软件自定义变送量；

20路有源开关量输入通道、10路独立无源开关量输出通道；

2路RS485串行通讯接口，支持IEC60870-5-103、Modbus-RTU规约；

2路以太网接口，支持TCP IEC60870-5-103、TCP Modbus-RTU规约；

GPS对时功能，支持IRIG-B对时方式；

1个UBS接口，可通过U盘升级装置程序，也可导出装置的定值、故障录波数据，方便故障分析；

1个RS232接口，可通过USB转232数据线升级装置程序，还可上传装置定值、动作事件信息和故障录波数据，方便现场事故分析。

Ø 人性化

装置采用全汉化大屏幕液晶显示，人机界面清晰易懂。

灵活、舒适的按钮设计，菜单式操作简单、便捷。

保护功能的出口可通过跳闸矩阵进行设置，方便用户选择要动作的继电器。

配备计算机界面的调试与分析软件，调试及维护简单方便。

Ø 透明化

实时记录交流量、开入量、开出量和所有保护模块的状态。

装置记录内部各元件动作行为、动作时间和录波数据，共可记录16条故障录波，每条录波可触发12次录波，每次录波可录故障前8个周波、故障后4个周波波形，共计46s。每个采样点录波至少包含12个模拟量、10个开关量波形。

Ø 可靠性设计

装置采用全图形编程技术设计每个保护功能，以提高程序的可靠性及正确性。

软硬件具有持续完善的自检功能，抗干扰性能好，装置通过多项电磁兼容检测认证，电快速瞬变脉冲群、静电放电、浪涌抗干扰性能均达到IV级标准。

1.3 装置选型表

2应用场景

临沂奥体中心位于山东省临沂市兰山区北城新区西安路与孝河路交汇处。是按照200万人口以上城市规模的要求建设的集运动健身、文化娱乐、应急避难等功能于一体的综合性大型奥林匹克公园。以柳青河为界，分东、西两区。总占地面积1218亩，总建筑面积50.1万平方米。其中6万座大型体育场占地12万平方米；12000座特大型体育馆占地8.9万平方米；1500座中型游泳馆占地4.7万平方米；全民健身中心占地8.9万平方米，羲之文化中心占地4万平方米，配套临沂非物质文化遗产馆、美术馆、艺术馆、图书馆和文化书店以及综合展厅。此外还预留了1.25万个国家标准救灾帐篷及配套设施建设条件。

本项目位于临沂市北城新区孝河路与太原路交汇处东北。主要包括：3座10kV高压开关站、14座变配电室、供电设备及相关配套设备设施等。其中，3座高压开关站均为10kV双电源供电系统，电源来自自检110kV变电站出线间隔，10kV高压采用分列运行，互为备用的供电方式。项目整体的高压进出线采用下进下出方式，母排需套热缩套管。每个高压柜均需配置防潮电热器，同时采取触电措施，并具有“五防功能”。保护装置分布在开关柜上布置，开关柜在现场就地控制。

3产品需求

本次针对临沂奥体中心配电工程中不同对象配置不同微机保护装置。项目要求进线设有速断、过流、零序保护功能；变压器出线设有速断、过流、零序、温度保护功能；联络设有过流、速断和备自投保护功能。因此在进线柜配置AM5SE-F线路保护装置，在变压器柜配置AM5SE-T变压器保护装置，在联络柜配置AM5SE-B备自投保护装置。除此之外在PT柜配置AM5SE-UB PT并列监测装置实现PT的监测并列和消谐的功能。这几款微机保护装置主要通过以下保护功能实现对高压柜的设备运行情况实时监视和保护：

4 产品方案

本次配电工程为10kV临沂奥体中心配电项目，包括高压开关站3座，变配电室14座，均采用单母线系统。其中，高压配电室为两段母线。整个项目共配置安科瑞54台保护装置，以下为1座开关站和2座配电室的上图方案：

10kV配电工程所设微机保护以1个开关站和10个配电室为例，综保型号与数量如下：

结语

在电力系统中采用微机保护装置是电网智能化发展的必然趋势。与传统的继电器相比，尽管微机保护的价格偏高，但它能大大提高变电站运行的可靠性、安全性、提高供电质量，有利于实现变电站综合自动化，实现无人或少人值班，以另一种方式大大节约了成本。本文介绍的临沂奥体中心配电工程通过对各个保护对象装设对应的保护装置，不但使整个配电工程实现了综合自动化，还有效地降低了工作人员的劳动强度，提高了设备运行的可靠性。

审核编辑 黄宇