10kV供配电工程的应用

摘要：智能配电监控系统是数字化和信息时代的产物。广泛应用于电网用户侧建筑、体育场馆、科研设施、机场、交通、医院、电力、石化等领域的高/低压变配电系统。安科瑞自主研发的Acrel-2000系列监控系统可以监控高压开关柜、低压开关柜、应急发电机组的工作状态，记录监控参数和开关状态。当参数值超过允许范围时，会发生预警和报*警，并控制相关设备；环境监测、安*全监测等功能也可以通过收集配电室的温湿度、水浸、烟雾感觉、门禁和视*频来实现。本文介绍了Acrel-2000系列监控系统在亚运会手球馆建设10kV供配电项目中的应用，实现了分布式采集和集中控制的智能管理，为现场设备的安*全、可靠、高*效运行提供了坚实的技术保障。

关键词: 智能配电监控系统、监控控制、环境监控

1 项目概述及需求

本项目为增容项目，采用10KV双路供电，10KV进线电源由110KV传输到10KV旅校A634线新设亚浙G12间隔，10KV进线电源由110KV顺坝到10KV顺宁A394线顺九G12间隔。本期新增一座变电所( 手球馆变电所) 新增2台1600KVA专用变压器及配套高低压开关柜，负责手球馆供电。

图一、新建所一次系统图

图二、手球馆变电所平面布置图

该项目需提供变电站电力监控系统和辅助监控系统，具体需求为：

1. 具有实时数据采集、一次接线图显示与操作、事件报*警、曲线及电能分类管理。

2. 实时显示配电室内的用电状态等信息。

3. 故障智能分析、负荷分析、设备档案和电量统计信息上传等功能。

4. 提供低压一次系统图界面，便于系统维护通讯状态监视。

5. 报表查询及打印，用户权限管理等。

6. 对配电室的温湿度变化情况、通风情况、室内积水情况进行实时的监测和分析。

7. 可控制除湿机、水泵、门禁。

8. 系统具有实用性、安*全性、实时性、稳定性、易维护性等特点。

2 设计标准和依据

监控系统是由各类二次设备、传感器、网络设备及计算机设备等互联布局而成。系统因项目规模不同、功能性能不同、重要程度不同、用户投资水平不同，可采取不同的拓扑结构，但是无论采取何种拓扑结构都是采用了“站控管理层——网络通讯层——现场设备层”的分层分布式设计思想，这种分层设计，符合当前通讯体系设计实现的标准，在每层都能相对地完成监视控制功能，即可以实现远方的监视控制，也能够在上层故障时不影响本层和下一层的功能。

图三、保护配置图

图四、环境监控系统通讯拓扑图

系统设计同时也符合以下标准：

3 硬件设备选型

根据项目要求和图纸，可配置出项目所用设备：

4 现场安装

环境监控系统：将温湿度实时数据、水浸状态、烟感状态等数据上传至系统主机，对温湿度和SF6气体数据进行转发，Acrel-2000E/A放在配电室门口供巡检人员进门前查看配电房内环境状态，避免有害气体浓度过高危害巡检人员安*全。其中温湿度传感器具有485通信接口，可通过标准ModBus-RTU通信协议通信；水浸传感器监测由于外界环境和各种因素造成的室内外电缆沟积水情况，内部电源、感应线、信号输出三部分隔离；摄*像机通过网线与本地录像机进行组网，将实时监测视*频、事件信息存储于本地硬盘中，通过以太网将视*频图像传输到控制主机；红外微波双鉴探测器克服了单一技术探测器的缺*陷，当两种探测技术的传感器都探测到人体移动时报*警并将报*警信息上传给后台系统。

5 软件功能

1、实时监测

监控系统人机界面友好，能够显示一次接线图、配电室设备的运行状态，实时监测配电室电参量和环境参数。

2、数据采集处理

监控系统可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量状态(包括三相电压、电流、开关位置、设备运行状态等)，将采集到的数据直接显示或通过统计计算生成新的直观数据信息再显示(总系统功率、负荷*大值、功率因子上下限等)，并对重要的信息量进行数据库存储。

3、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。

4、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、实时告警

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。

6、遥控操作

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。

7、视*频监控

监控系统可以接入摄*像头，实现远程监控。

6 结束语

本文介绍了Acrel-2000系列监控系统在亚运手球比赛馆建设10kV供配电工程中的应用。系统以三层拓扑结构为核心，对现场的用电设备进行统一管理，具有通信管理、实时监测、曲线查询、实时告警、历史事件查询、视*频监控等功能，可对采集到的数据进行分析、处理、实时显示；针对事件会有弹框提示、语音提示、短信报*警等告警方式，并会生成各种数据报表、分析曲线、图形，便于维护人员明确设备运行状况，以较少的投资提高了供配电系统的可靠性、安*全性和自动化水平。

参考文献:

[1]上海安科瑞电气股份有限公司产品手册.2010.08版.

[2]郭虎．关于电力系统智能化建设的探究[J]．低碳世界，2014年，11：69—70.

[3]朱忠民．智能化低压配电系统的特点及典型应用[J]．电气应用，2006．

1.       【技术支持卫星：CDD-9888】【公从号：安科瑞能效管理解决方案】

2.       云平台：变电所运维云平台、分布式光伏运维云平台、建筑能耗云平台、企业能源管控平台、远程预付费管控云平台、宿舍预付费管控云平台、充电桩收费运营云平台、智慧消防云平台、安*全用电管理云平台、环保用电监管云平台；

3.       系统解决方案：变电站综合自动化系统、电力监控系统、配电室综合监控系统、能耗管理系统、电能管理系统、马达保护与监控系统、动环监控及能效分析系统、智能照明监控系统、消防设备电源监控装置、防火门监控系统、余压监控系统、消防应急照明和疏散指示系统；无线测温系统；

4.       中压测控装置：环网柜综合保护装置、微机保护装置、开关柜综合测控装置、线路保护装置、配电变保护装置、电动机保护装置、备自投保护装置、电容器保护装置、PT检测装置、低压备自投装置、公共测控装置、防孤岛保护装置、电流互感器过电压保护器、温湿度控制器、无源无线测温传感器、CT取电无线测温传感器；

5.       电力监控与保护：弧光保护装置、电能质量在线监测装置、电气接点在线测温装置（智能湿度巡检仪）、电动机(马达）保护器、低压线路保护器、智能剩余电流继电器、三遥单元；

6.       电能管理：可编程交流电测仪表、可编程直流电测仪表、多功能全电量电表、高精度网络电力仪表、谐波表、电能质量表、高海拔仪表、逆电流监测电表、电子式电能表、导轨式电能表、面板表嵌入式电表、预付费表、多用户计量箱、物联网仪表、无线多回路计量交流/直流表、无线多回路环保检测模块、正反向直流电能表、无线通讯转换器、智能照明控制装置；

7.       电能质量治理：有源电力滤波器、中线安防保护器、谐波保护器、静止无功发生器、滤波补偿装置、电力电容补偿装置、集成式谐波抑*制电力电容补偿装置、投切开关、功率因数补偿控制器、自愈式低压并联电容器、串联电抗器；

8.       电气安*全：电气火灾监控探测器、剩余电流探测器、电气火灾监控装置、在线监控路灯计量、无线测温显示单元、故障电弧探测器、故障电弧传感器、科研隔离电源绝缘监测装置、医疗机构绝缘报*警显示仪、医疗医院用隔离变压器、工业用绝缘监测装置、电气防火限流式保护器；

9.       新能源：光伏采集装置、电瓶车智能充电桩、汽车充电桩、光伏汇流采集装置；

10.       数据中心/铁塔基站：数据采集模块、机房数据柜监控装置、多回路电表、母线监控装置、电力监控屏；

11.       智能网关：通信管理机、无线通信终端（无线通讯转换器）、数据转换模块、串口服务器；

12.       电量传感器：低压电流互感器、开口式互感器、一次小电流互感器、0.2级电流互感器、低压电动机保护器专用互感器、剩余电流互感器、霍尔传感器、罗氏线圈电流变送器、模拟信号隔离器、有功功率变送器、无功功率变送器、直流电压传感器、浪涌保护器；

13.       环保监控：油烟在线监测仪、环保数据采集传输装置；

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