［摘 要］微機保護裝置是供配電系統(tǒng)的核心部件，其負責開關(guān)柜間隔的保護、控制、測量，并能直觀指示斷路器的位置、狀態(tài)信息。電力監(jiān)控系統(tǒng)則是通過對各級配電設(shè)備運行數(shù)據(jù)及狀態(tài)信息的采集、分析、判斷，以全景圖像的形式實現(xiàn)對開關(guān)柜的遙測、遙信、遙控、遙視、遙調(diào)功能。通過對某機場長期運行進行分析，合資品牌微機保護裝置的可靠運行周期約為10～12 a，適時進行更新改造對于配電系統(tǒng)的運行安全極為重要。文章通過對某機場T3 中心配電室微機保護裝置更新改造以及后臺監(jiān)控系統(tǒng)整合分析，實現(xiàn)各級配電室保護裝置型號一致、通訊規(guī)約一致、監(jiān)控系統(tǒng)一致，以降低維護成本，降低故障率，提高設(shè)備的可靠性。

［關(guān)鍵詞］微機保護裝置；監(jiān)控系統(tǒng)；升級改造

［中圖分類號］TV736 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）04–0003–03

1 系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 微機保護裝置

現(xiàn)有配電室內(nèi)保護裝置分兩期建設(shè)投用。

（1）1 號總配、2 號總配、T3 中心配電室設(shè)備，采用ABB SPACOM 系列微機保護裝置，1996 年投用。

（2）3 號總配（T4）設(shè)備，采用ABB REF615 微機保護裝置，2014 年投用。

1.2 后臺系統(tǒng)

現(xiàn)有后臺系統(tǒng)架構(gòu)是由兩套獨立的監(jiān)控系統(tǒng)組成。

（1）1 號總配、2 號總配、T3 中心配電室設(shè)備接入2003 年優(yōu)化升級后的ABB MicroSCADA v8.4.5系統(tǒng)。

（2）3 號總配（T4） 設(shè)備接入2014 年投用的ABB MicroSCADA Pro v9.3 系統(tǒng)[1]。

2 系統(tǒng)改造目的

2.1 更新微機保護裝置

1 號總配、2 號總配、T3 中心站內(nèi)的ABBSPACOM 系列保護裝置已停產(chǎn)，備件采購價格持續(xù)升高，后續(xù)技術(shù)支持同樣也存在問題。為減少運營成本、提高可靠性，本次改造中將ABBSPACOM 系列保護裝置升級為成本較低、使用較為成熟的的ABBREF615K 保護裝置。

2.2 整合后臺監(jiān)控系統(tǒng)

現(xiàn)有系統(tǒng)構(gòu)架下，值班人員在2 號總配內(nèi)通過兩臺終端分別查看兩套系統(tǒng)的監(jiān)控畫面，查看不直觀、不方便，畫面顯示和操作方式也不一致。同時，原有1 號總配、2 號總配、T3 中心配設(shè)備接入的是ABBMicroSCADA v8.4.5 系統(tǒng)，在后續(xù)運行中由于持續(xù)增加接入設(shè)備，導致系統(tǒng)容量已達到飽和，影響到了后臺系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。為解決上述問題，本次改造通過調(diào)整現(xiàn)有后臺系統(tǒng)構(gòu)架，對原有的1 號總配、2 號總配、T3 中心站的ABB MicroSCADA v8.4.5 系統(tǒng)進行升級，并與2014 年建成投用的3 號總配站（T4）的ABB MicroSCADA Pro v9.3 系統(tǒng)進行整合，合并為一套系統(tǒng)[2]。

3 系統(tǒng)改造步驟

3.1 微機保護裝置改造

將T3 中心配內(nèi)的ABBSPACOM 系列保護裝置更換為成本較低的ABB REF615 保護裝置。更換下來的SPACOM 系列保護裝置作為1 號總配及2 號總配的備件，以降低1 號總配及2 號總配保護裝置的維護成本。

考慮到機場運行的特殊情況（現(xiàn)場可供施工的時間較短），為縮短現(xiàn)場改造時間，采取直接更換低壓小室門板的方案：在工廠里將REF615 保護裝置與位置指示器提前安裝在新低壓小室門板上，并將相關(guān)二次連線的一端連接到保護裝置與位置指示器上，在連接線的另一端壓上線鼻子?，F(xiàn)場施工時，只需將原低壓小室門板上安裝的設(shè)備二次連線從二次端子排上解除，拆下門板。安裝好新的低壓小室門板后，將新低壓小室門板的二次連線重新連接到二次端子排上即可。從而大幅縮短現(xiàn)場更換保護裝置的時間，將更多的時間用于更換保護裝置的設(shè)備調(diào)試上。更新保護裝置所使用的主要物料清單見表1。

3.2 后臺系統(tǒng)改造

將現(xiàn)有T3 中心配系統(tǒng)主機由v8.4.5 升級為Pro v9.3（需要更新相關(guān)的系統(tǒng)許可文件），以便以IEC61850 的以太網(wǎng)方式接入更換后的ABBREF615 保護裝置。

T3 中心配REF615 保護裝置使用網(wǎng)口連接到光纖交換機，通過光纜連接到2 號總配內(nèi)新增的主網(wǎng)管型交換機，由網(wǎng)管型交換機進行通信通道的管理與分配。將T3 中心配內(nèi)原先使用串口規(guī)約的設(shè)備連接到串口服務(wù)器，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為光信號，通過光纜連接到2 號總配監(jiān)控系統(tǒng)。

將升級為Pro v9.3 的T3 中心配系統(tǒng)主機移機至2號總配，作為廈門機場電力監(jiān)控系統(tǒng)的總系統(tǒng)。在2號總配增加1 臺通信屏柜用于安裝新增的交換機與相關(guān)的通訊設(shè)備。

將1 號總配及2 號總配內(nèi)的v8.4.5 系統(tǒng)同樣升級為Pro v9.3（需要更新相關(guān)的系統(tǒng)許可文件），保持與總系統(tǒng)版本的一致性。

將現(xiàn)有3 號總配（T4）的Pro v9.3 系統(tǒng)和升級后的1 號總配、2 號總配的Pro v9.3 系統(tǒng)，同時接入到2號總配新的總系統(tǒng)中。

在2 號總配系統(tǒng)配置中增加了4 臺大屏幕顯示器組成的監(jiān)控影像，可同時提供1 號總配、2 號總配、T3 中心配、3 號總配（T4）等4 個站點的監(jiān)控畫面。

系統(tǒng)更新所需要的主要物料清單見表2。

4 系統(tǒng)改造后的效果與優(yōu)勢

4.1 保護裝置改造

最新的ABBREF615 保護裝置全面取代原有SPACOM 保護裝置。

原T3 中心配更換下來的SPACOM 系列保護裝置作為1 號總配及2 號總配的備件，減少維護成本。

4.2 后臺系統(tǒng)改造

通過調(diào)整現(xiàn)有后臺系統(tǒng)構(gòu)架、升級現(xiàn)有老舊的v8.4.5 后臺系統(tǒng)，解決后臺系統(tǒng)的統(tǒng)一性與完整性，所有的監(jiān)控內(nèi)容可在同一套總系統(tǒng)中進行采集、處理、顯示，使得整個系統(tǒng)更加完善和穩(wěn)定。同時使得整個系統(tǒng)的可擴展性大幅增加，未來新增的配電室均可按照現(xiàn)有架構(gòu)接入改造后的電力監(jiān)控總系統(tǒng)，進一步降低運行成本。

升級后的ABBMicroSCADA Pro v9.3 后臺系統(tǒng)及總系統(tǒng)，在兼容原有ABB 專有通訊規(guī)約的同時，采用了現(xiàn)今電力監(jiān)控系統(tǒng)的主流規(guī)約IEC61850，在通信規(guī)約層面上，采用以太網(wǎng)方式，通訊架構(gòu)更加靈活和簡便，在整個機場配電網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展過程中，不會再成為瓶頸和障礙[3]。

4.3 監(jiān)控系統(tǒng)具有以下多種功能

4.3.1 單線圖顯示功能

單線圖能動態(tài)地、根據(jù)電壓等級，以顏色區(qū)分。主接線著色根據(jù)變電站實際運行情況對一次接線圖進行著色，以不同的顏色表示線路的各種運行狀態(tài)。①母線著色定義：帶電顯示為紅色、不帶電顯示為白色、故障信號顯示為粉色、接地顯示為黃色。②邊框和站名著色定義：主站為黃色、二級站為綠色、三級站為藍色。

4.3.2 事件列表功能

通過事件列表功能，可監(jiān)視系統(tǒng)中發(fā)生的所有事件信息。依此可驗證事故發(fā)生時繼電保護和開關(guān)的動作順序是否正確，決定相應(yīng)的處理措施。也可接收到其他用戶采取的操作行動信息，如操作對象、確認報警、修改限值、登錄等。

4.3.3 報警列表功能

報警列表顯示了間隔層當前報警狀態(tài)的摘要。報警以報警文本行的方式顯示，該文本行描述了間隔層報警的起因。

4.3.4 趨勢圖功能

趨勢圖顯示是MicroSCADA Pro 應(yīng)用的組件之一。趨勢圖用于趨勢分析，以曲線或表格方式顯示測量值。

4.3.5 報表功能

MicroSCADA Pro 中所有需要的數(shù)據(jù)都能以圖的方式，如曲線圖、柱狀圖顯示，或者預處理成為表的方式報告。

4.3.6 無級縮放功能

無極縮放即可在主畫面上對定點區(qū)域進行放大或縮小瀏覽的功能。

5 結(jié)束語

某機場1 號總配、2 號總配、T3 中心配電室及其分配的SPACOM 系列微機保護裝置自1996 年投用以來已使用24 a（裝置12 a 一換），隨著該保護裝置逐步退市、購置成本成倍增加，應(yīng)著重考慮在保持系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的同時逐步完成更新替代及系統(tǒng)升級。改造方案是采用目前使用較為成熟、成本較低的國產(chǎn)合資REF 系列繼電器逐步取代SPACOM 系列繼電器，步驟是逐年更新一個站點的微機保護裝置并對后臺監(jiān)控系統(tǒng)進行升級。2015 年更新T3 中心配電室的15 套保護裝置，并將兩套不同規(guī)約的監(jiān)控系統(tǒng)進行整合；2017 年對東、西指廊配電室的8 套保護裝置進行更新；2018 年對助航燈光站配電室的8 套保護裝置進行更新；2019 年對2 號總配的28 套保護裝置進行更新；2022 年完成T2 航站樓配電室5 套、運行指揮中心配電室5 套保護裝置的更新；2023 年完成消防救援中心配電室10套保護裝置的更新。實現(xiàn)保護裝置型號統(tǒng)一、通訊規(guī)約統(tǒng)一、后臺監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一，以降低維護成本、降低故障率，提高設(shè)備的可靠性。

參考文獻

[1] 黃強，徐巧，周翔宇. 微機保護測試裝置的開發(fā)及設(shè)計技術(shù)分析[J]. 電工技術(shù)，2023（12）：146-148.

[2] 楊錦. 電力運行中的變壓器保護技術(shù)應(yīng)用[J]. 集成電路應(yīng)用，2023，40（6）：332-333.

[3] 楊建軍. 微機保護與組合電器的選型配合分析[J]. 電工技術(shù)，2021（2）：65-66.