宋兵兵
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201800
摘 要：科技的發展離不開電子行業技術的發展，為了保障電子工廠電力系統的可靠運行，需要配置微機保護裝置有效監測電力系統的運行狀況，并實時記錄電力系統出現故障的位置及性質，從而為故障的快速處理提供有效的參考信息。本文介紹的微機保護裝置，可以針對越南富士康配電工程中不同保護對象提供對應的保護功能，能大大提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質量，有利于實現變電站綜合自動化，實現無人或少人值班。
關鍵詞：電子行業；微機保護；可靠性；安全性；供電質量
1 概述
在國家政策的引導下，電子行業發展迅速，同時新建了大量電子行業工廠。工廠用電量大且大部分工藝需要不間斷運行，配電系統結構復雜，設備一旦意外斷電會導致重大損失，這就需要對供電可靠性要求非常高，對故障比較敏感；大部分工藝設備對電壓、電流比較敏感，電壓電流的變化會導致設備損壞、生產材料報廢等問題；并且工廠電壓等級比較多，出于供電可靠性要求和工藝設備需要電壓等級不同，工廠配電電壓從110kV到66kV、35kV、10kV、0.48kV、0.4kV不等，涉及的各電壓等級變壓器數量非常多。針對以上情況，需要配置可靠、靈敏的微機保護裝置來保障電力系統的可靠運行，從而提高廠房變電站的供電質量。
富泰華（富士康）以模具為根基，逐漸發展為高科技服務企業，透過集團化經營模式，于電子代工服務領域（EMS）排名全球第一，市占率超過四成。范圍涵蓋消費性電子產品、云端網絡產品、計算機終端產品、組件及其他等四大產品領域，員工總人數季節性高峰約一百萬人。事業版圖遍及全球，橫跨三大洲，以臺灣為中心，延伸發展到中國大陸、印度、日本、越南、馬來西亞、新加坡、捷克、匈牙利、斯洛伐克、美國、巴西以及墨西哥等區域，在逾20個國家及地區都有生產及服務據點。
本項目為越南富士康能源站的配電工程，本工程共有兩棟能源站，每個能源站都含有一個22kV開閉所和10kV變配電室，其中22kV開閉所使用KYN28-24型金屬鎧裝手車式真空開關柜，進線柜采用上進線，饋線柜采用上出線。10kV變配電室使用KYN28-12型開關柜。本工程要求變壓器柜門和變壓器進線斷路器間設置機械或電氣聯鎖。互感器、計量表精度不低于：計量柜0.5級。保護裝置分布在開關柜上布置，開關柜在現場就地控制。
2 產品需求
本次針對越南富士康22/10kV能源站機電配電工程中不同對象配置不同微機保護裝置，進線柜配置AM5SE-F線路保護裝置，PT柜配置AM5SE-UB PT監測及并列保護裝置，容量較大的變壓器柜配置AM5SE-T（變壓器保護裝置）+AM5SE-D2（差動保護裝置），其余變壓器柜配置AM5SE-T變壓器保護裝置，母聯柜配置AM5SE-B備自投保護裝置，電容出線柜配置AM5SE-C電容器保護裝置，電機出線柜配置AM5SE-M電動機保護裝置，這幾款微機保護裝置主要通過以下保護功能實現對高壓柜的設備運行情況實時監視和保護：
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產品圖片 |
產品型號 |
產品功能 |
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AM5SE-F 線路保護裝置 |
三段式過流保護（可經低壓閉鎖，可帶方向）、反時限過流保護（可經低壓閉鎖）、兩段式零序I01過流/反時限過流保護、兩段式零序I02過流/反時限過流保護、重合閘、后加速過流保護（可經低壓閉鎖）、過負荷告警、過負荷跳閘、失壓跳閘、失壓告警、過電壓保護、零序過壓保護、逆功率保護、頻率保護（低頻減載/高頻保護）、PT斷線告警、控制回路斷線告警、FC回路配合的過流閉鎖功能、檢同期 |
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AM5SE-T 變壓器保護裝置 |
三段式過電流保護（可經復合電壓閉鎖）、反時限過流保護（可經復合電壓閉鎖）、兩段式零序I01過流保護、兩段式零序I02過流保護、零序反時限過流保護、過負荷告警、過負荷跳閘、PT斷線告警、控制回路斷線告警、非電量保護、FC回路配合的過流閉鎖功能 |
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AM5SE-D2 差動保護裝置 |
差動越限告警、CT斷線告警、比率制動差動保護、差動速斷保護 |
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AM5SE-C 電容器保護裝置 |
兩段式定時限過流保護、反時限過流保護、兩段式零序過流保護、欠電壓保護、過電壓保護、自產零序過電壓保護、不平衡電壓保護、不平衡電流保護、非電量保護、PT斷線告警、控制回路斷線告警 |
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AM5SE-UB PT監測及并列裝置 |
I母PT投入、II母PT投入、PT自動并列解列、PT遙控并列解列、I母PT低電壓告警、I母PT過電壓告警、I母PT零序過壓告警、I母PT斷線告警、II母PT低電壓告警、II母PT過電壓告警、II母PT零序過壓告警、II母PT斷線告警 |
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AM5SE-B 備自投保護裝置 |
三段式過流保護（可經復合電壓閉鎖、可帶方向閉鎖）、反時限過流保護（可經復合電壓閉鎖）、后加速過流保護（可經復合電壓閉鎖）、備自投功能（支持11種供電系統的備自投要求）、PT斷線告警、控制回路斷線告警、母線充電保護、重合閘、過負荷聯切/告警、兩段式零序過流保 |
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AM5SE-M電動機保護裝置 |
過流一段保護（啟動中、已運行）、過流二段保護、反時限過流保護、兩段式負序過流/負序反時限過流保護、兩段式零序 I01 過流/I01 反時限過流保護、兩段式零序 I02 過流/I02 反時限過流保護、熱過載保護、 過負荷告警、過負荷跳閘、堵轉保護、啟動時間過長、非電量保護、PT斷線告警、控制回路斷線告警、低電壓跳閘/告警、零序過壓告警、FC回路配合的過流閉鎖功能、電壓不平衡保護、相序保護、電壓斷相保護、過電壓保護、電流不平衡跳閘/告警 |
3 產品方案
本工程配電工程共有兩棟能源站，包括2個22kV開閉所，2個10kV變配電室，開閉所和高壓配電室均兩段母線，均采用單母線系統，包括90面高壓開關柜，整個配電室共設86臺保護裝置，以其中幾個部分的系統為例，上圖方案如下：
圖1 i02a棟能源站22/10kV一次接線圖
圖2 i03a棟能源站22/10kV一次接線圖
圖3 i02a棟能源站部分系統上圖
圖4 i03a棟能源站部分系統上圖
整個22/10kV配電工程所設微機保護型號與數量如下：
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開關柜編號 |
微機保護裝置型號 |
微機保護裝置數量 |
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i02a棟能源站 |
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HV101 |
AM5SE-F |
1臺 |
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HV102 |
AM5SE-UB |
1臺 |
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HV104 |
AM5SE-T |
1臺 |
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AM5SE-D2 |
1臺 |
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HV105 |
AM5SE-T |
1臺 |
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AM5SE-D2 |
1臺 |
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HV106 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV107 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV108 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV109 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV110 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV111 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV112 |
AM5SE-T |
1臺 |
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AM5SE-D2 |
1臺 |
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HV113 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV201 |
AM5SE-F |
1臺 |
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HV203 |
AM5SE-B |
1臺 |
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HV204 |
AM5SE-T |
1臺 |
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AM5SE-D2 |
1臺 |
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HV205 |
AM5SE-T |
1臺 |
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AM5SE-D2 |
1臺 |
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HV206 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV207 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV208 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV209 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV210 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV211 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV212 |
AM5SE-T |
1臺 |
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AM5SE-D2 |
1臺 |
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HV213 |
AM5SE-T |
1臺 |
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AM5SE-D2 |
1臺 |
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HV301 |
AM5SE-F |
1臺 |
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HV302 |
AM5SE-UB |
1臺 |
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HV303 |
AM5SE-B |
1臺 |
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HV304 |
AM5SE-C |
1臺 |
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HV305 |
AM5SE-M |
1臺 |
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HV306 |
AM5SE-M |
1臺 |
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HV307 |
AM5SE-M |
1臺 |
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HV308 |
AM5SE-M |
1臺 |
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HV401 |
AM5SE-F |
1臺 |
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HV404 |
AM5SE-C |
1臺 |
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HV405 |
AM5SE-M |
1臺 |
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HV406 |
AM5SE-M |
1臺 |
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HV407 |
AM5SE-M |
1臺 |
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HV408 |
AM5SE-M |
1臺 |
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i03a棟能源站 |
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HV101 |
AM5SE-F |
1臺 |
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HV102 |
AM5SE-UB |
1臺 |
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HV104 |
AM5SE-T |
1臺 |
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AM5SE-D2 |
1臺 |
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HV105 |
AM5SE-T |
1臺 |
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AM5SE-D2 |
1臺 |
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HV106 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV107 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV108 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV109 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV110 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV111 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV112 |
AM5SE-T |
1臺 |
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AM5SE-D2 |
1臺 |
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HV113 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV114 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV201 |
AM5SE-F |
1臺 |
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HV203 |
AM5SE-B |
1臺 |
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HV204 |
AM5SE-T |
1臺 |
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AM5SE-D2 |
1臺 |
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HV205 |
AM5SE-T |
1臺 |
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AM5SE-D2 |
1臺 |
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HV206 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV207 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV208 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV209 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV210 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV211 |
AM5SE-T |
1臺 |
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HV212 |
AM5SE-T |
1臺 |
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AM5SE-D2 |
1臺 |
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HV213 |
AM5SE-T |
1臺 |
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AM5SE-D2 |
1臺 |
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HV214 |
AM5SE-T |
1臺 |
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AM5SE-D2 |
1臺 |
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HV301 |
AM5SE-F |
1臺 |
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HV302 |
AM5SE-UB |
1臺 |
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HV304 |
AM5SE-C |
1臺 |
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HV305 |
AM5SE-M |
1臺 |
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HV306 |
AM5SE-M |
1臺 |
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HV307 |
AM5SE-M |
1臺 |
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HV308 |
AM5SE-M |
1臺 |
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HV401 |
AM5SE-F |
1臺 |
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HV403 |
AM5SE-B |
1臺 |
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HV404 |
AM5SE-C |
1臺 |
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HV405 |
AM5SE-M |
1臺 |
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HV406 |
AM5SE-M |
1臺 |
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HV407 |
AM5SE-M |
1臺 |
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HV408 |
AM5SE-M |
1臺 |
4 現場安裝圖片
本項目微機保護就地分散安裝在各個高壓開關柜上，現場安裝如下圖所示，該項目已于2022年送電使用，運行正常。
圖5 微機保護在越南富士康配電工程現場安裝圖片
5 結語
電子行業的穩定發展離不開電力系統的可靠運行，電力系統的穩定運行也需要微機保護裝置來保障。與傳統的繼電器相比，盡管微機保護的價格偏高，但它能大大提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質量，有利于實現變電站綜合自動化，實現無人或少人值班，以另一種方式大大節約了成本。本文介紹的越南富士康配電工程通過對各個保護對象裝設對應的保護裝置，不但使整個配電工程實現了綜合自動化，還有效地降低了工作人員的勞動強度，提高了設備運行的可靠性。
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
作者介紹：
宋兵兵，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究中低壓綜合保護及絕緣監測系統， QQ：3007723194 手機：13482141563（微信同號）