安科瑞Acrel-1000自动化系统在35kV变电站的应用案例分享

安科瑞 何晓涵

摘 要：为随着企业的业务拓展，合肥某新材料公司新建35kV变电站综合自动化项目顺利建成投运。项目配置微机保护装置、无线测温装置及智能操作装置，搭建一体化智能管控体系。通过微机保护系统实现电网故障快速判别、准确隔离与可靠防护，依托无线测温技术对柜内接头、母线等关键点位实时在线监测、超温预警，搭配智能操作装置完成标准化五防闭锁与自动化倒闸操作。项目有效规避设备发热隐患与人工操作风险，大幅降低运维压力，推动变电站实现安全可控、可视可管的智慧运行模式。

关键词：35kV变电站；综合自动化；微机保护；无线测温；智能操作；智能运维；

0.  引言

随着合肥本地产业不断发展，本企业生产线完成扩建升级，生产规模持续扩大，厂区用电负荷显著增加。新材料生产设备对供电容量、电能质量、供电安全性及系统稳定性均提出了更高标准。原有供电设施已难以匹配当前生产需求，存在供电承载力不足、智能化水平偏低、设备隐患管控薄弱等问题。为改善厂区用电条件，保障生产线连续稳定运行，企业规划新建35kV专用变电站。本工程同步配套建设的智能化二次综合自动化系统，提升供电保障能力与运维水平，为企业长远发展夯实电力基础

1.  项目概括

1.1.  项目背景

在城市扩容与产业升级的双重驱动下，区域用电负荷呈持续增长态势，传统变电站自动化程度偏低、运维模式滞后、设备隐患排查能力不足等问题逐步凸显，难以适配现代化电网高可靠、高安全、智能化的运行标准[1]。随着工商业生产对电能质量与供电稳定性要求不断提升，老旧供电网架承载力不足、故障处置被动、人工运维效率低下等短板愈发突出，亟须通过智能化改造补齐电网供电保障短板[2]。基于此，本次合肥35kV变电站工程依托成熟的电力综合自动化技术，集成微机保护、无线在线测温、智能操作控制等智能化设备，构建集安全防护、状态监测、智能操控于一体的新型变电站运行体系[3]。该建设模式有效推动传统人工值守变电站向数字化、少人值守、主动预警的智慧运维模式转型，显著提升变电站故障应急处置能力、设备隐患精细化管控水平，可为区域工商业安全生产与电网稳定运行提供坚实技术支撑。

1.2. 建设目的与意义

项目为某新材料公司新建35kV变电站综合自动化系统，厂区新建35kV变电站可有效满足企业生产扩容用电需求，替代原有低压供电模式，解决外网供电不稳定、线路重载、电压偏低等问题。通过优化厂区供电架构，提升供电容量与供电质量，降低线路损耗与停电风险，保障生产线、设备持续稳定运行，为工厂安全生产提供可靠的电力支撑。

1.3. 项目建设范围

本项目为合肥某新材料厂区新建35kV专用变电站工程，建设范围涵盖一次设备系统、二次综合自动化系统全套设计、设备供货、安装施工、调试联调及验收交付工作，满足企业生产线扩建后的大容量、高稳定、高安全用电需求。

一、一次系统建设范围

主要包含35kV高压配电装置、主变压器、高低压母线、隔离开关、断路器、互感器、接地系统、避雷器、电缆敷设及配套构架、基础土建等相关设施。通过全新搭建高压一次主回路系统，厂区高压供电架构改造，提升变电站整体供电容量、载流能力及绝缘耐压水平，从硬件层面解决原有供电容量不足、压降不稳、线路承载力有限等问题，保障厂区连续生产供电基础。

二、二次系统建设范围

二次系统采用分层分布式综合自动化架构，主要建设内容包含：全站微机保护测控装置，实现进线、主变、母线、出线的全程监测、故障保护与快速隔离；部署高压设备无线测温系统，对柜内触头、母线接头、电缆终端等关键部位实时在线测温、超温告警；配置智能操作装置及电气五防闭锁系统，规范倒闸操作流程，杜绝误操作风险。同时配套建设站控监控系统、通信系统、远动传输、电源系统、后台组态、逻辑调试及数据对接功能，实现全站设备可视、可控、可监测、可追溯，达成变电站智能化、少人值守、安全稳定运行的建设目标。

1.4. 项目一次图纸

本期项目35kV母线采用单母线分段配电方案，设置两台35/10kV主变作为降压核心，两路主变降压后分别接入两段10kV母线；10kV侧同样采用单母线分段配电模式，两段母线统筹覆盖厂区动力出线、站用电、无功补偿、接地消弧等负荷回路，分段结构可实现故障隔离与分段检修，供电可靠性更高。

图1项目一次图纸

2.   Acrel-1000变电站综合自动化系统解决方案

2.1.   方案综述

本项目二次系统采用分层分布式架构，配置监控系统、微机保护、智能操控、无线测温及远动通讯设备，构建集保护、监控、操作、状态监测与数据远传于一体的综合自动化体系，实现全站设备运行状态实时监控、故障快速切除、操作安全闭锁、关键部位在线测温及调度数据双向交互，提升变电站安全运行与精益运维水平，为厂区稳定供电提供可靠支撑

图2项目拓扑图

2.2.   微机保护

微机保护装置按间隔配置，覆盖全站35kV/10kV电压等级设备，包含线路保护AM5SE-F、两圈变差动保护AM5SE-D2、非电量保护装置AM5SE-FD、光纤差动保护AM6-LD、主变后备保护AM5SE-TB及备用电源自动投入AM5SE-B等保护装置。装置采用成熟的微机保护技术，多款保护装置配合使用可实现故障速断、过流保护、过压/欠压保护、零序保护及非电量保护等多维度防护，故障发生时能快速切除故障回路，有效隔离故障点，防止事故扩大，保障设备与电网安全稳定运行。

2.3.   智能操控及无线测温装置

智能操控装置ASD320开关柜综合测控装置安装在开关柜中。具有一次回路模拟图及开关状态指示，高压带电显示及核相，自动温湿度控制，加热回路故障告警，分合闸回路完好指示、分合闸回路电压测量、预分预合闪光指示、电气节点无线测温，人体感应自动照明，语音提示，电参数测量及RS485通讯接口等众多功能，集操作、显示于一体。

无线测温装置ATE400针对高压开关柜触头、母线接头、电缆终端等关键发热点位部署，采用无源无线传感器实现24小时在线温度监测，数据实时上传至监控系统。装置支持超温分级告警、温度趋势分析及异常预警功能，可提前识别设备过热隐患，避免因接触不良、过载等引发的设备故障，提升设备隐患精细化管控水平。

3.  Acrel-1000变电站综合自动化系统系统功能

3.1.   实时监测        

Acrel-1000变电站综合自动化系统，以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态，实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息，动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分闸状态及有关故障、告警等信号。

图3项目一次界面

3.2.   曲线功能

Acrel-1000监控系统曲线功能，分为实时曲线与历史曲线，可对电力参数与设备状态进行直观趋势监视与回溯分析，为运行优化、故障排查和电能质量管理提供可视化支撑。

3.2.1.   实时曲线

实时曲线用于当前运行状态的动态监视，系统按秒级/分钟级采集频率，将现场电参量与温度等模拟量以连续曲线形式实时刷新展示。

监测内容：三相电压、三相电流、有功/无功功率、功率因数、频率、设备节点温度、负荷曲线等。

核心特点：多参数同屏对比、曲线颜色可配置、支持缩放与平移；超越限度的时候曲线高亮提示，便于及时发现过载、过压/欠压、功率因数偏低等异常。

图4实时曲线界面

3.2.2.   历史曲线

历史曲线用于过去时段数据的回溯与分析，系统将长期存储的历史数据按时间轴还原为曲线，支持自定义时间段查询与统计分析。

查询能力：可按日/月/年或自定义起止时间，调取任意回路/设备的历史曲线，数据精度保留原始采集分辨率。

分析功能：自动统计时间段Max/Min值及发生时刻、平均值，支持多曲线叠加对比（如三相电流对比、功率与温度关联分析）；曲线可导出、打印，用于报表与故障追溯。

图5历史曲线

4.   项目现场

图6现场组屏1

图7现场组屏2

图8现场组屏3

图9现场就地安装图

5.    结语

35kV变电站工程结合厂区生产扩容实际需求，完成二次综合自动化系统建设。站内配置的监控、微机保护、智能操控、无线测温及远动通讯等设备协同运行，形成完整的智能供电管控体系。项目投用后，可有效提升供电容量与电能质量，强化设备安全防护、故障处置及远程运维能力，解决现有供电短板。整套系统运行稳定、安全可靠，能够长期满足新材料生产线高标准用电要求，为企业生产经营平稳开展筑牢电力根基。

参考文献

[1] 马登秀,马涛,孙海文.智能变电站的自动化调试技术分析[J].集成电路应用,2023,40(05):348-349.

[2] 陈勇.基于Acrel-1000的35 kV智能变电站综合自动化系统设计[J].自动化应用,2022(12):132-134.

[3] 李俊,马琪媛,郑勇,等.输变电智能巡检体系的构建与实施[J].农村电气化,2024(09):45-47