10kV供配電工程中的應用

摘要:智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)是數(shù)字化和信息化時代應運而生的產(chǎn)物，已經(jīng)被廣泛應用于電網(wǎng)用戶側(cè)樓宇、體育場館、科研設(shè)施、機場、交通、醫(yī)院、電力和石化行業(yè)等諸多領(lǐng)域的高/低壓變配電系統(tǒng)中。安科瑞自研的Acrel-2000系列監(jiān)控系統(tǒng)可監(jiān)控高壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜、應急發(fā)電機組等的工作狀態(tài)，記錄監(jiān)測電參量和開關(guān)狀態(tài)等各項參數(shù)，當參數(shù)值超出允許的范圍時便產(chǎn)生預警、報警，并對相關(guān)設(shè)備進行控制；也可通過采集配電室的溫濕度、水浸、煙感、門禁和視頻等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測、安防監(jiān)控等功能。本文介紹了Acrel-2000系列監(jiān)控系統(tǒng)在亞運手球比賽館建設(shè)10kV供配電工程中的應用，實現(xiàn)了分布式采集和集中控制的智能化管理，通過多套系統(tǒng)為現(xiàn)場設(shè)備安全、可靠、高效的運行提供了堅實的技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞: 智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)、監(jiān)測控制、環(huán)境監(jiān)控

1 項目概述及需求

本工程為增容項目,采用10KV雙路供電，10KV進線電源一引自110KV傳化變10KV旅校A634線新設(shè)亞浙開G12間隔，10kV進線電源二引自110kV順壩變10KV順寧A394線順九開G12間隔。本期新上1座變電所( 手球館變電所) 其內(nèi)新上2臺1600KVA專用變及配套高低壓開關(guān)柜，負責手球館供電。

圖一、新建所一次系統(tǒng)圖

圖二、手球館變電所平面布置圖

該項目需提供變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)和輔助監(jiān)控系統(tǒng)，具體需求為：

1. 具有實時數(shù)據(jù)采集、一次接線圖顯示與操作、事件報警、曲線及電能分類管理。

2. 實時顯示配電室內(nèi)的用電狀態(tài)等信息。

3. 故障智能分析、負荷分析、設(shè)備檔案和電量統(tǒng)計信息上傳等功能。

4. 提供低壓一次系統(tǒng)圖界面，便于系統(tǒng)維護通訊狀態(tài)監(jiān)視。

5. 報表查詢及打印，用戶權(quán)限管理等。

6. 對配電室的溫濕度變化情況、通風情況、室內(nèi)積水情況進行實時的監(jiān)測和分析。

7. 可控制除濕機、水泵、門禁。

8. 系統(tǒng)具有實用性、安全性、實時性、穩(wěn)定性、易維護性等特點。

2 設(shè)計標準和依據(jù)

監(jiān)控系統(tǒng)是由各類二次設(shè)備、傳感器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及計算機設(shè)備等互聯(lián)布局而成。系統(tǒng)因項目規(guī)模不同、功能性能不同、重要程度不同、用戶投資水平不同，可采取不同的拓撲結(jié)構(gòu)，但是無論采取何種拓撲結(jié)構(gòu)都是采用了“站控管理層——網(wǎng)絡(luò)通訊層——現(xiàn)場設(shè)備層"的分層分布式設(shè)計思想，這種分層設(shè)計，符合當前通訊體系設(shè)計實現(xiàn)的標準，在每層都能相對地完成監(jiān)視控制功能，即可以實現(xiàn)遠方的監(jiān)視控制，也能夠在上層故障時不影響本層和下一層的功能。

圖三、保護配置圖

圖四、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)通訊拓撲圖

系統(tǒng)設(shè)計同時也符合以下標準：

3 硬件設(shè)備選型

根據(jù)項目要求和圖紙，可配置出項目所用設(shè)備：

4 現(xiàn)場安裝

環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)：將溫濕度實時數(shù)據(jù)、水浸狀態(tài)、煙感狀態(tài)等數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)主機，對溫濕度和SF6氣體數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)發(fā)，Acrel-2000E/A放在配電室門口供巡檢人員進門前查看配電房內(nèi)環(huán)境狀態(tài)，避免有害氣體濃度過高危害巡檢人員安全。其中溫濕度傳感器具有485通信接口，可通過標準ModBus-RTU通信協(xié)議通信；水浸傳感器監(jiān)測由于外界環(huán)境和各種因素造成的室內(nèi)外電纜溝積水情況，內(nèi)部電源、感應線、信號輸出三部分隔離；攝像機通過網(wǎng)線與本地錄像機進行組網(wǎng)，將實時監(jiān)測視頻、事件信息存儲于本地硬盤中，通過以太網(wǎng)將視頻圖像傳輸?shù)娇刂浦鳈C；紅外微波雙鑒探測器克服了單一技術(shù)探測器的缺陷，當兩種探測技術(shù)的傳感器都探測到人體移動時報警并將報警信息上傳給后臺系統(tǒng)。

5 軟件功能

1、實時監(jiān)測

監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好，能夠顯示一次接線圖、配電室設(shè)備的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測配電室電參量和環(huán)境參數(shù)。

2、數(shù)據(jù)采集處理

監(jiān)控系統(tǒng)可實時和定時采集現(xiàn)場設(shè)備的各電參量及開關(guān)量狀態(tài)(包括三相電壓、電流、開關(guān)位置、設(shè)備運行狀態(tài)等)，將采集到的數(shù)據(jù)直接顯示或通過統(tǒng)計計算生成新的直觀數(shù)據(jù)信息再顯示(總系統(tǒng)功率、負荷*大值、功率因子上下限等)，并對重要的信息量進行數(shù)據(jù)庫存儲。

3、曲線查詢

在曲線查詢界面，可以直接查看遙測參量曲線，包括溫度、濕度、水位、有害氣體、電壓、電流等曲線。

4、運行報表

查詢配電室內(nèi)設(shè)備的運行數(shù)據(jù)報表，包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。

5、實時告警

監(jiān)控系統(tǒng)具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娛覝囟?、濕度、有害氣體、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

6、遙控操作

監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進行遠程遙控操作。

7、視頻監(jiān)控

監(jiān)控系統(tǒng)可以接入攝像頭，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

6 結(jié)束語

本文介紹了Acrel-2000系列監(jiān)控系統(tǒng)在亞運手球比賽館建設(shè)10kV供配電工程中的應用。系統(tǒng)以三層拓撲結(jié)構(gòu)為核心，對現(xiàn)場的用電設(shè)備進行統(tǒng)一管理，具有通信管理、實時監(jiān)測、曲線查詢、實時告警、歷史事件查詢、視頻監(jiān)控等功能，可對采集到的數(shù)據(jù)進行分析、處理、實時顯示；針對事件會有彈框提示、語音提示、短信報警等告警方式，并會生成各種數(shù)據(jù)報表、分析曲線、圖形，便于維護人員明確設(shè)備運行狀況，以較少的投資提高了供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性和自動化水平。

參考文獻:

[1]上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊.2010.08版.

[2]郭虎．關(guān)于電力系統(tǒng)智能化建設(shè)的探究[J]．低碳世界，2014年，11：69—70.

[3]朱忠民．智能化低壓配電系統(tǒng)的特點及典型應用[J]．電氣應用，2006．