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基于物联网技术的配电室智能综合监控系统

2022-10-18分类:电力资讯 / 企业动态来源:凤凰新闻
【CPEM全国电力设备管理网】

配电室现状及发展趋势

近年来随着经济的迅猛发展,我国的用电需求越来越大。相关数据显示2019年全社会用电量总规模达到了66 873亿KWh。在用电规模急速扩充的状况下,用供电线路老化、变电设备配电布局不合理、专业电力维护人员短缺等诸多不利因素也逐渐浮出水面。由于配电室引发的触电、火灾等安全问题也不计其数。

传统的解决方案就是分别安装环网柜、开关柜、变压器等监测设置,以及报警、视频以及环境监控等系统等,但是这些系统有3个问题。

1)诸多设备不发达地区配电室没有网络系统,只能进行本地监测和控制。

2) 配电室警报各系统之间独立运行,形成监控孤岛现象,无法有效进行管理,达不到安全管理的效果。

3)多系统并存不但增加了投資成本,而且后期的维护成本也大大增加,并且多个厂家的设备同时运行,也会产生扯皮现象,浪费业主的时间和精力。在降低效率的同时产生不必要的资源浪费

基于物联网技术的配电室智能综合监控系统

配电室的重要性

1)电力中转

配电室是连接配电端和供电端的枢纽,是上级配电和下级供电的终端。厂区、办公综合楼、学校、医院等公共场所,都必须先将电力输送到配电室后,再通过配电室将电力送到需要用电的场所。

2) 电力控制

发电厂给厂区、办公综合楼、学校、医院等公共场所输送过来的电力电压普遍是几十万伏。配电室通过变压器将上级的高压调变成稳定的正常工作电压(220 V)或者其他工作电压。

3) 电力保护

配电室的电力保护主要分为上级供电的电力安全保护功能和下级配电的电力安全保护功能。

上级供电的电力保护就是要保护外部供电电路的安全稳定,部分特殊场合,要求24h不间断供电,比如医院等。所以这个时候为了保护供电安全,还需要选配备用电源以及发电机等设备。外部供电和备用电源分别连接在电路的双电源开关上,当外部电源突然停电或者出现其他故障时,备用电源就能及时供电。

下级配电的安全保护主要是靠电气元件完成的。首先是电源隔离,这个时候需要用隔离开关,然后是熔断器组,之后一般情况下就可以配塑壳断路器等部件,然后根据要求,直接配电给外部用电设备。

配电室的重要性

基于物联网技术的配电室智能综合监控系统概述

基于物联网技术的配电室智能综合监控系统通过HT500配电房综合监控装置,配备温湿度、漏水、SF6、O2、烟雾、噪声、红外等传感器,为配电所动力、环境、安全、设备的监控应用提供高可靠性、高度适用性的解决方案。实现远程监测,无人值守,减少人工成本,并且提前预警,避免重大事故发生,减少损失,为设备的安全运行提供保护,提高运维效率。

系统采用一体化标准电力屏柜,在出厂前,屏柜完成设备组装及软件平台安装测试,标准配置方案有15寸触摸一体机、智能配电一体化监控终端、灯光控制单元、风机控制单元、空调控制单元、温湿度传感器、烟雾传感器、漏水浸水传感器、无线无源测温传感器、水位传感器等。

基于物联网技术的配电室智能综合监控系统概述

1)主机:HT500配电房综合监控装置负责采集所有变送器采集到的数据,并根据设置条件对各个空间的空调与风机进行控制。对所有的事件能进行自动记录并可查询,主机具有 RS485/RS232数据远传接口,可连接到主站进行集中监控。

2)SF6气体变送器:可检测环境中SF6气体含量,根据相关规定,在环境中SF6气体含量超过 l000ppm时迅速报警,同时启动风机进行排风换气。并将报警信号远传到集控中心,报警启动值可人工调整。

3)风机控制器:可设置定时、SF6含量超标、氧气含量超标、温度超标、湿度超标等风机启动条件,风机控制采用风机控制器模块。

4)空调控制器:对于采用红外遥控进行控制的空调,采用空调红外控制模块,由主机对空调红外控制模块发出预先学习的开机、关机等红外指令。

5)除湿机控制器:可在主机上设置相应温湿度采集器采集到的湿度控制,当湿度超标的时候启动除湿机。

6)加热装置控制器:对于需要对环境温度进行控制并进行低温加热的场合,可设置低温加热点,主机输出加热接点信号,直接控制加热装置。

7)烟雾传感器:系统还应支持接入烟雾探测器(即火灾报警器),也可接入消防系统报警信号,并实现报警功能。同时,一旦发现火灾信号,系统将自动切断风机电源。

8)红外线人体感应探测器:具有红外线人体感应,当任何人进入开闭所(一键布防/撤防),系统将立即报警,并将报警信号传输到远程监控中心。

9)门禁控制系统:门禁系统在开闭所中是一个子系统模块,实现门禁系统的集中控制和管理。

10) 隔离式水浸探测器:根据探测电极浸水后阻抗发生变化,指示探测器所在位置是否有水,水浸传感器监测电缆沟水位情况。

11)温湿度变送器:采用高精度数字式温湿度传感器,可实时采集现场温度和湿度数据,并根据系统设置,来启动相应的设备。

配电室智能综合监控系统

基于物联网技术的配电室智能综合监控系统的设计原理

配电室正常工作时,由红外线监控系统执行24 h监控并存储功能。如果配电室出现猛烈撞击(判定为偷盗)、烟雾和火光等异常情况中的一种或多种,都会使常闭式并联开关闭合,闭合后电路信息通过客户端传递信息到报警器,从而发出警报,此时应急人员可以通过电脑监控查看配电室的情况,从而判断出危险预警等级,决定是否启用应急配电室等设备。


基于物联网技术的配电室智能综合监控系统的设计原理

当配电室防盗门发生猛烈撞击后,压力作用到感应面板,产生瞬时压强Pa,当瞬时压强Pa超过额定数值时,报警器发出防盗警报。

当配电室中有烟雾和有害气体(SF6、CO、H2S、O3等)时,烟雾颗粒进入烟感装置内,使发射管发出的红外光发生散射,散射的红外光的强度与烟雾浓度有一定线性关系,达到预定浓度后,报警器发出烟雾警报。

配电室火灾报警系统是由分析设备、火灾报警设备、联动输出设备以及具有其他辅助功能的设备组成的,经大量数据分析,在配电室火灾诱发原因中,外界物理因素导致火灾概率38%,内部负荷过量,功率超标导致内部电路短路因素,最终导致火灾的概率为62%。

防火报警也分为外界因素引发方案和内部因素引发方案2种。当外部因素产生的火光折射到控制器后,控制器将首先感知室内温度上升速率,然后通过分析燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量后,报警器发出火灾警报。

系统可以实现配电室高压开关柜带电显示、电流电压等负载运行监控、母线测温检测、电缆测温监控。如果因为电流电压临近额定数据时,报警器发出火灾报警。

基于物联网技术的配电室智能综合监控系统 方案目标及实施原则

在配电室新建、技术改造项目中,配电室辅助监控系统是核心子系统之一,招标文件对功能设计、结构、软硬件配置、系统性能、技术参数、产品资质、解决方案有严格要求。本方案在数千个项目案例基础上为集成商、工程商提供极具竞争力的投标解决方案。

因配电室投运年代不同造成站内设施、设备情况不同,本着节约成本,高效利用的原则,利用已有设备、设施进行改造。

1)实用性

充分考虑了现场的实际应用情况,利用好现有的设备,完成设备整合,信息集成。改造完成后辅助信息能够具备多种数据上传方式,满足不同通讯条件、不同上送主站的上传。

2)性价比高

在投资费用合理的情况下,采用了当今先进的技术,一方面使整个监控系统具有良好的性能,另一方面充分利用现有正常运行辅助设备,在原有设备不满足功能要求时应尽量优化设备配置,避免重复投资。

3)安全性

设备改造应不影响到现有电气设备的安全运行。改造过程中线路设计应尽量减少对墙体结构的破坏,可以在保证美观的前提下进行穿线管明线铺设。

4)可靠性强

整个系统均采用了模块化结构设计,嵌入式操作系统。所用硬件产品与设备均符合工业标准,具有较强的抗干扰能力。另外,系统在网络布线上采用的是星形拓扑结构,可防止在某一采集端或通讯线路故障时影响整个系统的运行。

5)可维护性、可管理性原则

网络设计和设备选型应具备实施安装方便、配置方便等特点,尽可能采用先进的、直观的管理手段,能够合理配置、均衡和调整网络资源,监控网络运行状态,控制网络运行,还应有一定的故障自检和系统恢复能力。

6)灵活性原则

系统设计方案应具有较强的灵活性,采用了标准化的布线方式及设备,方便地将传感器侦测、报警联动录像等功能接入本系统,便于今后系统扩容和设备的更新。

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