摘要：随着电力技术的不断发展，我国的电网技术以及电气设备都取得了较大的发展，在技术上取得了突破新的进步。由于继电保护装置是水厂中一个非常重要的组成部分，因此对继电保护及安全自动装置的研究也成为了人们关注的一个焦点。本文笔者结合工程实例对水厂变配电房的综合继电保护进行分析，以期供同行借鉴。
关键词：水厂；变配电房；综合继电保护
目前，人们对电力的需求不断加大，同时经济发展的需求也对电力行业提出了更高的要求。但是在变配电房的运行过程中很大程度上都依赖于其内部的继电保护装置，因此，只有做好水厂变配电房的综合继电保护工作，不断加强继电保护工作水平，这样才能保证整个变配电房的安全稳定的运行。
1工程概况
顺德区供水总公司右滩水厂扩建工程位于佛山市顺德区杏坛镇，近期为10万m3/d，远期（2020年）扩建总规模为49万m3/d。本工程属城市基础设施，长期连续运行，近期按二级负荷供电（远期提升为一级负荷供电）。本工程近期按二级负荷供电，近期采用单回路10kV电源供电（远期采用双回路供电）。变配电间Ⅰ设有开关房，由开关房将10kV。市电分配至变配电间Ⅰ和变配电间Ⅱ。由10kV开关房至变配电站Ⅱ距离约0.31公里。变配电间Ⅰ近期最大设备容量为：10kV电源侧的视在功率为4130kVA。变配电间Ⅱ近期最大设备容量为：10kV电源侧的视在功率为1000kVA。
2设备选型
（1）10kV高压开关柜
10kV高压开关柜选用金属铠装移开式封闭开关柜。主开关为带220V直流弹簧操作机构的真空断路器，二次回路采用微机综合保护装置进行保护、测量和控制。微机综合保护装置通过通信总线与中心控制室通讯。
（2）低压配电柜
低压配电柜选用GCKL-B型抽出式低压开关柜，这种形式的开关柜是目前较先进且广泛应用的低压配电装置。
（3）变压器
10/0.4kV变压器均选用SCB10型干式电力变压器，接线方式采用D.Yn11结线组别。
（4）直流电源屏
直流电源屏选用带微机保护控制装置的直流电源屏，内装50Ah免维护铅酸蓄电池。直流电源屏输入电压为三相~380V交流，输出电压为单相-220V直流，输出回路数为6回路，电流不小于15A。
（5）电线电缆
10kV电缆和0.4kV低压电力电缆采用YJV交联聚乙烯绝缘电力电缆，控制电缆为KVVP电缆。PLC、仪表及计算机用数据电缆选用DJYPV型对绞屏蔽电缆，室外直埋电缆采用铠装电缆。
3供电方式
近期方案采用单电源供电方式，10kV电源碧泉站间隔引来，新建高压电缆ZR-YJV22-8.7/15kV-3*300由碧泉站敷设至本期新建变配电间Ⅰ柜602开关，电源用电缆长度约km，系统阻抗约为0.2/0.67。0.4kV采用单母线方式供电，低压供电系统接地型式为TN-S。
4供电电源
本工程为二级用电负荷，采用两路10kV电源供电，两路电源来自不同的110kV变电站（或来自同一座110kV变电站的不同母线段），两路电源并列运行，互为备用。本工程设有两座变配电所，一座位于二级泵站旁，为独立的变配电站，称为变配电站Ⅰ，另一座位于一级泵站上部，称为变配电间Ⅱ。变配电站1设有开关房，由开关房将两路10kV电源分配至变配电站Ⅰ和变配电间Ⅱ。由10kV开关房至变配电站2距离约0.35公里。
5无功补偿
变配电间Ⅰ及变配电间Ⅱ的低压系统分别设置电容自动补偿装置，10kV取水泵、送水泵设单机就地补偿装置，补偿后10kV侧功率因数不低于0.95。
6负荷计算及变压器容量
本工程首期设计规模为10万m3/d。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其用电负荷计算结果如下：
（1）一级泵房
一期最大运行方式：附近加药间、脱水机房、一台280kW取水泵及120kW其它负荷，380V侧计算负荷约211kVA。一期设置一台400kVA/10/0.4kV变压器。
（2）水厂
水厂近期计算负荷约576.6kVA，近期设置一台800kVA/10/0.4kV变压器。水厂远期计算负荷约1413.4kVA，远期增设一台1000kVA/10/0.4kV变压器。送水泵一期最大运行方式：二台10kV 800kW送水泵，一用一备。全厂10kV侧一期总计算负荷约2404kW。
7变配电系统
（1）取水泵房（变配电间Ⅱ）
变配电间Ⅱ设一台1000kVA/10/0.4kV变压器及一套低压配电系统。加药间设一套低压配电系统，低压电源由变配电间Ⅱ低压配电柜引来。向加药间、混合池、排泥池及浓缩池配电。脱水车间设一套低压配电系统，低压电源由变配电间Ⅱ低压配电系统引来。向脱水车间、排泥池及浓缩池等配电。
（2）水厂
根据厂区工艺流程及总图布置，在送水泵房旁设变配电间Ⅰ，两回路电源供电，单母线分段接线。向10kV送水泵、变配电间Ⅱ及厂区各变压器供电。变配电间Ⅰ一期设置一台800kVA/10/0.4kV变压器及一套低压配电系统，用于向全厂供电。
8综合继电保护
常用电机额定功率37kW及以上采用软起动器启动或采用变频器启动。厂区高压电动机采用全压直接启动。
本工程10kV高压系统继电保护配置如下：
电源进线保护：带时限速断保护、过电流保护、单相接地保护；联络柜保护：电流速断保护；变压器保护：电流速断保护、过负荷保护、单相接地保护、过热保护；电动机保护：电流速断保护、过负荷保护、单相接地保护、低电压保护。
本工程的继电保护采用微机型，保护配置应满足GB/T14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》，除10kV微机保护与测控一体化装置布置于高压开关柜内，其余微机保护及测控装置均集中组屏安装在主控室。
（1）主变压器保护
根据《中国南方电网地区电网继电保护整定原则（试行）》及相关规程，本站110kV变压器微机保护按主、后分开配置，主变保护由主变本体非电量保护、主保护和后备保护构成。
主保护采用二次谐波制动原理的纵联差动保护，非电量保护应包含重瓦斯保护、轻瓦斯保护、压力释放保护、温度保护、油位异常等。后备保护为带方向复合电压闭锁过流保护，零序电流电压保护，过负荷保护等。
（2）10kV线路保护
10kV线路装设时限电流速断、过流及接地保护，并具有自动重合闸与低周减载功能。
（3）10kV分段保护
10kV分段装设时限电流速断、过流保护。
（4）电容器保护
电容器装设时限电流速断、过流及接地保护、开口三角电压保护以及过电压、失电压保护。
（5）接地变配电房保护
接地变配电房变压器除自身非电量保护外，还装设电流速断、过电流和高、低压侧的零序电流保护。
（6）增加故障录波屏1面
（7）增加二次安全防护系统屏1面
9防雷接地保护
全厂建筑按第三类防雷建筑物考虑防雷设计，在建筑物屋顶设避雷带作防直击雷保护。低压系统采用TN-S接地系统，电气设备接地与防雷接地共用接地装置，组成共用接地系统，要求接地电阻≤1Ω。所有电气设备金属外壳均需作可靠接地保护。所有建、构筑物屋内金属管线及金属门窗等均作等电位连接。高、低压配电系统均设有完整的防雷及防过电压保护装置。
10结束语
综上所述，本文笔者主要对顺德区供水总公司右滩水厂扩建工程的水厂变配电房的供电电源、供电方式及综合继电保护等进行了分析研究。在本工程变配电房运行中，综合继电保护起到了保驾护航的作用，同时继电保护配置也对提高变配电房的运行效率起到非常重要的影响。
论文作者:邓辉亮
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/9
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