10kV供配電工程中的應用

摘要:智能化配電監控系統是數字化和信息化時代應運而生的產物，已經被廣泛應用于電網用戶側樓宇、體育場館、科研設施、機場、交通、醫院、電力和石化行業等諸多領域的高/低壓變配電系統中。安科瑞自研的Acrel-2000系列監控系統可監控高壓開關柜、低壓開關柜、應急發電機組等的工作狀態，記錄監測電參量和開關狀態等各項參數，當參數值超出允許的范圍時便產生預警、報警，并對相關設備進行控制；也可通過采集配電室的溫濕度、水浸、煙感、門禁和視頻等數據，實現環境監測、安防監控等功能。本文介紹了Acrel-2000系列監控系統在亞運手球比賽館建設10kV供配電工程中的應用，實現了分布式采集和集中控制的智能化管理，通過多套系統為現場設備安全、可靠、高效的運行提供了堅實的技術保障。

關鍵詞: 智能化配電監控系統、監測控制、環境監控

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) 其內新上2臺1600KVA專用變及配套高低壓開關柜，負責手球館供電。

圖一、新建所一次系統圖

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控系統和輔助監控系統，具體需求為：

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

2. 實時顯示配電室內的用電狀態等信息。

3. 故障智能分析、負荷分析、設備檔案和電量統計信息上傳等功能。

4. 提供低壓一次系統圖界面，便于系統維護通訊狀態監視。

5. 報表查詢及打印，用戶權限管理等。

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

7. 可控制除濕機、水泵、門禁。

8. 系統具有實用性、安全性、實時性、穩定性、易維護性等特點。

2 設計標準和依據

監控系統是由各類二次設備、傳感器、網絡設備及計算機設備等互聯布局而成。系統因項目規模不同、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構，但是無論采取何種拓撲結構都是采用了“站控管理層——網絡通訊層——現場設備層”的分層分布式設計思想，這種分層設計，符合當前通訊體系設計實現的標準，在每層都能相對地完成監視控制功能，即可以實現遠方的監視控制，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、環境監控系統通訊拓撲圖

系統設計同時也符合以下標準：

3 硬件設備選型

根據項目要求和圖紙，可配置出項目所用設備：

4 現場安裝

環境監控系統：將溫濕度實時數據、水浸狀態、煙感狀態等數據上傳至系統主機，對溫濕度和SF6氣體數據進行轉發，Acrel-2000E/A放在配電室門口供巡檢人員進門前查看配電房內環境狀態，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通信協議通信；水浸傳感器監測由于外界環境和各種因素造成的室內外電纜溝積水情況，內部電源、感應線、信號輸出三部分完全隔離；攝像機通過網線與本地錄像機進行組網，將實時監測視頻、事件信息存儲于本地硬盤中，通過以太網將視頻圖像傳輸到控制主機；紅外微波雙鑒探測器克服了單一技術探測器的缺陷，當兩種探測技術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。

5 軟件功能

1、實時監測

監控系統人機界面友好，能夠顯示一次接線圖、配電室設備的運行狀態，實時監測配電室電參量和環境參數。

2、數據采集處理

監控系統可實時和定時采集現場設備的各電參量及開關量狀態(包括三相電壓、電流、開關位置、設備運行狀態等)，將采集到的數據直接顯示或通過統計計算生成新的直觀數據信息再顯示(總系統功率、負荷*大值、功率因子上下限等)，并對重要的信息量進行數據庫存儲。

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

查詢配電室內設備的運行數據報表，包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。

5、實時告警

監控系統具有實時告警功能，系統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發出告警。

6、遙控操作

監控系統可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。

7、視頻監控

監控系統可以接入攝像頭，實現遠程監控。

6 結束語

本文介紹了Acrel-2000系列監控系統在亞運手球比賽館建設10kV供配電工程中的應用。系統以三層拓撲結構為核心，對現場的用電設備進行統一管理，具有通信管理、實時監測、曲線查詢、實時告警、歷史事件查詢、視頻監控等功能，可對采集到的數據進行分析、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，并會生成各種數據報表、分析曲線、圖形，便于維護人員明確設備運行狀況，以較少的投資提高了供配電系統的可靠性、安全性和自動化水平。