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浅谈配电室环境监控系统的运行方法及注意事项

作者:安科瑞电气股份有限公司时间:2020-08-18 我要发布

任华

安科瑞电气股份有限公司   上海嘉定   201801

摘要:现如今,伴随着经济和科技的飞速发展,居民的生活质量也得到普遍地提升,他们对于电力的需求越来越大,对供电质量的要求越来越严格。国家对于电力工程投资和关注度都非常大,近年来对配电室的环境安全状况越来越重视。配电室是一个相对封闭式的空间结构,随着技术的改进,设备的保护装置也设置在配电室之后,封闭的空间、设备的不间断运行,产生的温度非常很高,环境温度高,会直接影响到保护装置的正常运行,危险系数很大。如今,科技的快速发展为改善配电室运行环境提供了很多的方法,如何更智能、更便捷地调节配电室的运行环境成为了研究的方向和主题。本文将分为4个层面来展开论述:第一个层面,简要概述配电室运行环境的现状;第二个层面,阐述运行环境存在的一些现实问题;第三个层面,从实际情况出发,根据前两个层面的分析,提出几条改善措施;最后一个层面,从实际操作角度出发,提出几点注意事项,进行完善。

关键词:配电室;运行环境;环境监控;方法

0应用背景

现代人的生活离不开供电,那么保证正常的供电离不开配电室正常的运行。现有的配电室内大部分已经安装了有助于散热的装置,比如一些空调和排风机等等,通过设备运维人员定期手动来进行设置和调节,可以起到排热的作用。

1配电室运行环境的现状

现有的配电室里面大都利用空调调节室内温度和湿度,从而有效地起到配电室内保护装置正常工作的作用。但是,通过人为定期检查调节,无法实现实时监控到配电室内的环境温湿度。为了防止由于周围环境的影响而导致保护装置出现异常,从而使得供电可靠性无法保证,开始有人提倡把监控系统引入到配电室当中,推广自动化装置,突破原来的单纯依靠人力进行观察和控制。这种自动化模式更加注重科技的力量,通过对原来的空调、排风机等设备进行控制,形成一种先进的集控手段,进行有效地防护。

值得注意的是,在正常情况下,配电室内是不允许人员停留,运维人员会根据制定的巡视周期对设备进行定期巡视维护,由于人的主观因素干扰,并不能百分百地实时保证对其环境的检测全部到位,也无法在平时了解室内的环境状况。因此,将智能化监测技术引入到电力配电室内使用,通过借助数字化的信息收集和输出系统的设置,智能的实现全方位的监控,真正实现了自动化的管理模式。虽然,现在已经有很多配电室开始实行远程监控,但是在实际的运行过程中,仍有很多的问题亟待解决。

2现行配电室运行环境中存在的问题分析

2.1作业环境差

值得一提的是,在很多城镇和乡村中,还有一大批的老电站,特别是一些修建时间较早的配电室,运行环境较差,特别是山区环境潮湿的变电站。由于环境潮湿,水汽很容易通过电缆进入到配电室中,如果没有及时地检测到室内的温湿度,很容易造成接地故障。如果站内的空调设备没有掉电自启动功能,一旦发生交流电源消失,空调断电,将失去作用。单单依靠人员到现场调节,现实生活中无法得到保障。而由于环境温湿度无法达到设备运行要求,造成比如线路老化和设备使用寿命周期缩短等问题,则会进一步影响到居民的正常用电,甚至还会存在一些安全隐患,值得我们注意。

2.2需要网络支撑

为了保障电站内的设备及电网的安全,变电站内不能连接非系统内的有线网络。想要实时改进配电室的运行环境,实现远方监控,离不开远程操控系统,网络又是至关重要的,因此,如果要全面彻底地使所有配电室环境运行情况得到实时监控,网络支撑尤为重要,因此对经费的要求相对较高,需要开发研制出来的集控系统稳定可靠,可以接入到已有的网络系统,比如视频监控系统中。

3改善配电室运行环境的方法

在新形势之下,改善配电室的环境需要提出更严格的标准,虽然它自身存在很多的问题,但是,还要从实际中出发,不断地摸索,这样才能真正推动着整个供电行业的发展,更好地为居民提高生活用电保障。在一些老站内,最重要的就是能够观察到站内的环境状况,这样才能切实为维护工作做好保障,这就需要严格收集数据,在第一时间掌握精准的信息。可以达到的方法有很多,比如安装温湿度采集器和数据采集系统等等。配电室还有一个问题,那就是运维人员不能24小时看守,这就需要借助网络的手段,通过远程操作和监控,来改变这种现状。实现远程监控的方式也有很多,最简单的就是通过数据收集箱把这些数据上传到监控管理台上,当然,在这二者直接需要互联网服务器作为中转枢纽,这样便可以真正地实现管理人员通过互联网了解站内的基本情况,真正实现了监控相结合,大大节省了人力资源。

3.1配备配电室环境监控系统

如果想要检测室内的环境状况,一定离不开一套非常完备的监控系统,这样才能对室内的环境实行全方位检测,具体可以参照配电室的空间位置进行选择,以一个110kV的配电装置室为例,一般需要5台温湿度监控设备、5台烟雾监控装置、5台空调(根据空调的数量)监控设备和1台新风机检测与控制设备等等,这些装置紧密配合,各自完成相对应的检测环境,能够实现对于配电室运行环境的基本检测和信息收集工作。这些环境监控系统采用双向通信,不仅可以实现对于环境温度和空气湿度的监测,还能够把这些信息以数字化的形式显示出来,供管理人员实时观察。一旦环境温湿度超过设定的范围,监测系统的通信情况会发送报警信息,以此来提醒运维人员。建立双向通信也有非常多的好处,可以真正实现信息的统一。设备的选择一定要选择精密的装置,可以通过系统设置实现自动化,真正实现智能控制。

3.2建立远程IE浏览站

要解决系统对网络的要求,实现离开基站在任何位置都随时了解配电室内情况,可以进一步采用互联网技术,利用无线传输,建立一个监控站,作为监控的场所。通过设置这一站点,可以真正达到管理和监控的一体化,在IE浏览器上直接对室内环境进行还原,和现场的情况保持高度的统一。由于技术的支撑,可以利用手机这一平台,通过绑定用户的方式,当监控的设备出现故障之时,会立即给绑定的用户发送手机短信,进行提醒,这就直接保障了即使人员不在现场,也可以对配电室的异常情况进行整体地把握,能够以最快的速度传达给相关人员,及时开展维修和排查工作。

4改善配电室运行环境过程中的注意事项

在改善配电室运行环境的过程中,特别是在装置的安装和设置过程中,需要注意的事项很多。因此,无论在哪一个环节,一定要严格把好技术关,合理进行设置,这样才能真正地保障信息的准确性,更好地进行数据的采集工作,只有这样,才能把监测工作做好。

第一,一定要提前进行设计和预测,选择最合适的设备型号,还要注意这些装置安装的位置。对于设备的选择方面,主要是通过考察站内的环境和线路装置,考虑需要收集哪些信息,根据需要选择合适的收集器装置是最合适不过的一种方法,当然,装置的价格、精密程度还要预计检测的结果,考虑一下需要安装的设备数量。

第二,要实现对于信息的收集工作,还离不开对于数据的输出等功能的配合。这就需要采用带有双向通信的设备,实现对于排风机和空调两个装置的全方位监测,保证室内温度不得高于26℃,室内的空气湿度要低于80%。为了使系统更加地完善,另外增加烟雾监控系统,一旦检测到烟雾,立马警报响起,从而更好地应对配电室运行环境中容易出现的各个问题。

第三,通过对于现场作业的一些基本情况进行着手,在不能影响供电设备的正常工作,保证设备的安全性能不受破坏的前提下进行安装,对于空调的控制,需要固定红外发射器来控制空调的开关及温度调节,根据该设备基本的一些硬性指标要求,红外发射器不能安装在太高的位置,也无法放在开关柜上,如果离空调太远,又难以保证准确进行数据的传输工作的进行。因此,正确进行发射器的安装成为一个非常重要的问题。在实际安装过程中,可以根据其性能指标将其安装在空调面板内来解决这一问题。

最后,要加强对于站内管理人员的培训。如今,在一些具体的工作过程中,大都运用一些新技术,来真正实现了智能化的信息采集和显示,设备运维人员一定要熟悉集控系统,通过基站控制,及IE浏览器远方控制等方式来直观了解配电室内的运行环境。因此,加强对于管理人员的动手操作能力是非常有必要的,可以通过模拟操作等方式进行实训,进而实现整个集控系统功能的使用。

5安科瑞配电室环境监控系统的介绍与选型

5.1简介

安科瑞电气股份有限公司根据配电室实际情况,结合多年的变电站和配电室的运行管理经验,自主研发了安科瑞配电室综合监控系统,实现了智能开关柜运行监控、高压开关柜带电显示、电流电压等负载运行监控、母线测温监测、电缆测温监测、环境监测、有害气体监测、安防监控、采暖通风、门禁、灯光、风机、除湿机、空调控制等功能。实现动力环境各数据的检测与设备控制,实现动力环境优化,避免运行环境的失控导致配电设备运行故障,保证维护人员,延长设备使用寿命,减少配电室粗放式管理导致成本过高,同时实现配电动力环境的分布式远程管理。

5.2系统功能

5.2.1 通信管理

安科瑞智能配电室综合监控系统可以完成对整个配电室范围内的通信设备进行管理、添加、删除、控制和数据的实时监测。

5.2.2实时监测

安科瑞智能配电室综合监控系统人机界面友好,能够显示配电室设备的运行状态,实时监测配电室环境参数信息,如视频、温度、湿度、漏水/水浸、水位、有害气体和电参量等。实时显示有关故障、告警等信息。

5.2.3 数据查询

在人机界面中,可以直接查看配电室个设备的运行数据。

5.2.4曲线查询

在曲线查询界面,可以直接查看遥测参量曲线,包括温度、湿度、水位、有害气体、电压、电流等曲线。

5.2.5运行报表

查询配电室内设备的运行数据报表,包括日报表、月报表、年报表和查询报表等。

5.2.6实时告警

科瑞智能配电室综合监控系统具有实时告警功能,系统能够对配电室温度、湿度、有害气体、设备故障或通信故障等事件发出告警。告警如右图所示:

5.2.7 历史事件查询

安科瑞智能配电室综合监控系统能够对产生的所有事件记录进行存储和管理,方便用户对系统事件和进行历史追溯、查询统计、事故分析。

5.2.8 用户权限管理

为保障系统稳定运行,设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作(如遥控的操作,数据库修改等)。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限,为系统运行、维护、管理提供可靠的保障。

5.2.9网络拓扑图

安科瑞智能配电室综合监控系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态,能够完整的显示整个系统网络结构。可在线诊断设备通信状态,发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。

5.2.10遥控操作

安科瑞智能配电室综合监控系统可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。

5.3Acrel-2000E/B配电室环境监控系统推荐配置选型

序号

名称

型号及主要参数

单位

数量
组屏方案)

1

壁挂箱/组屏

 

 

 

1.1

智能监控系统屏

2260*800*600mm

1

1.2

综合监控主机(12"触摸屏)

TPC6000-A122-T-4G-HDD1T

1

1.3

Acrel-2000E/B软件

Acrel-2000E/B配电室综合监控软件

 

1

1.4

显示器

TPC190-M210-AKR,嵌入式安装

1

1.5

网络交换机

TP-LINK 8口

1

1.6

ARTU四遥单元

ARTU-KJ8辅助电源220V

1

1.7

Acrel-2000E/B机箱

480*420*200mm

1

1.8

串口转换隔离器

AF232TO485

1

1.9

开关电源

KDYA-DG30-24

1

1.10

开关电源

NDR-75-12

1

2

环境设备

 

 

 

2.1

SF6+O2气体探测器

JC-DL/1-02 DC12V RS485
SC-304/01-03

1

2.2

烟雾传感器

BRJ-307

4

2.3

水浸探测器

RS-SJ-NO1R01-2

1

RS-SJ-*-2(配套使用的水浸绳)

1

2.4

温湿度传感器

RS-WS-N01-8

1

3

视频设备

 

 

 

3.1

网络高清球机

CS-C6TC-32WFR,一个以太网口;Wi-Fi;萤石云私有协议,200w像素1/3,DC 5V±10%

6

3.2

网络高清枪机

DS-2CD2T25-I3 DC12V

1

3.3

硬盘录像机

DS-7808NB-K1,8路,无硬盘

1

3.4

硬盘

4TB 256MB 5400RPM

1

4

安防设备

 

 

 

4.1

红外微波双鉴探测器

RS-HW-NO1 DC12V RS485

 

4

4.2

门禁

单门(门禁、电源、出门开关、磁力锁、支架)

1

5

联动控制设备

 

 

 

5.1

红外空调控制器

RS-KTC-N01

1

5.2

声光报警器

TGSG-110 AC220V

1

5.3

风机

T35-IT-3.15轴流风机,风量1800(20-30平方米空间)

1

 

6结语

综上所述,在实际的工作中还会存在很多的现实问题,只要做到持之以恒,坚持不断地在实践中进行探索。将存在的每一个未解决问题作为出发点,改善配电室的运行环境需要的就是实现信息采集和监控的统一,而最终的目的,就是实现在不影响供电设备正常工作的前提之下,真正达到智能化调控环境。通过本着提高设备使用寿命、节省资源的原则,把这些新技术应用到配电室环境的管理过程中,及时监控配电室内的运行环境温湿度的变化状况,非常具有现实意义。

 

 

参考文献

{1}孙志华.变配电室运行环境控制和在线检测系统的研究与应用田.华北电力大学,2015:10—14.

{2}  改善配电室运行环境的方法[J]中国新技术新产品,2016

{3}安科瑞Acrel-2000EB配电室综合监控系统2020.04版

 

作者简介

任华,女,本科 现任于安科瑞电气股份有限公司

联系电话:021-5910-4851 

手机:187-0211-2061 QQ: 2880157851

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