淺談配電室在線監控系統的應用研究
發布時間：2021-04-28瀏覽次數：1069返回列表
李茜
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘 要：為了及時發現配電室滲漏水、變壓器溫度過高、室內進入非工作人員等問題，本文結合嵌入式技術設計配電室在線監控系統。在線監控系統由在線監控主機、采集子節點、上位機系統組成，在線監控器可以實時對配電室內的濕度、變壓器溫度、室內異動情況進行監測，及時發現相關問題。通過對滲漏水配電室進行監測試驗，均能及時發現問題并發送至上位機軟件進行報警，證明了該系統的可靠性。
關鍵詞：配電室；在線監測器；上位機
0 引言
近年來 , 配電網絡發展迅速、供電量日益增加，電力系統供電可靠性、安全性的問題日益突出。配電室作為大型小區居民重要的供電設備，保證其安全穩定的運行極為重要。雖然配電室均為土建建筑，其中設備運行相對安全穩定，但在日常的巡視工作中發現配電室存在滲漏水、變壓器溫度過高、非工作人員或貓、鼠進入的情況時有發生。同時在配電線路的巡視中，地上、地下配電室的巡視周期為三個月一次，以上問題出現時無法及時發現。因此，針對以上問題進行相關研究，設計配電室在線監控系統，實現出現問題及時發現，及時處理，減少相應的停電事故。
1 配電室在線監控系統及原理
系統由在線監控器與上位機組成，在線監控器又分為監控主機與采集子節點。通過溫濕度傳感器監測變壓器溫度與配電室內濕度情況；配電室門口處安裝攝像頭來監控室內的異動情況，一旦有運動物體出現立即報警。在線監控主機每日將采集溫濕度數據中的大值保存，發往上位機系統，便于上位機系統查詢各個配電室的歷史監測數據。系統整體設計如圖 1 所示。
2 在線監測器設計
監測器在無人值守的地區工作，主要完成多個數據的采集、處理與傳輸，要求整個系統功耗低、低成本維護運行。在線監控器由主控單元、溫濕度傳感器組、4G 模塊、有線通信模塊、通信模塊、調控單元組成。其結構如圖 2 所示。
2.1 通信單元
監控主機與上位機系統通信方式主要參考配電室中的集中器的通信方式，一般地上配電室，集中器采用 4G 方式進行通信，而在地下配電室中，采用寬帶網絡進行通信。因此對于地上的配電室，監控主機也通過增加 4G 通信模塊并安裝有流量的卡實現與上位機系統的通信；對于地下的配電室，則借用配電室中集中器的網絡與上位機系統進行通信。
2.2 溫濕度傳感器的布置
由于配電室內滲水漏水常發生在棚頂或電纜溝內，因此溫濕度傳感器安置在變壓器、高壓柜、低壓柜的柜頂和電纜溝的溝口處，通過室內照明或其他 220V 交流電源處取電轉成 5V直流電源為采集子節點進行供電。
2.3 調控單元
配電室中對于變壓器溫度過高，啟動室內排風風機進行通線時，保障位置的合理性和可行性，引下線的主要功能便是對電流進行引導，借此可有效進行避雷。但在實際施工中，常常存下引下線間距較小的問題，甚至引下線的數量相對較少，進而導致無法進行有效的避雷。主要是設計工作人員的設計缺乏合理性等原因導致的。在防雷系統中一個重要的基礎便是接地裝置，應保障其符合相應的要求和需求，并按照相關標準進行設計，從而有效的進行直擊雷的引入，從而使電力工程中相關設備的安裝安全和使用安全得到保障。
2.3.1 配電箱的安裝
配電箱是電力工程中必不可少的重要設備之一，對電力系統的運行具有重要影響，因此應提高對配電箱安裝的重視。通常可將配電箱分成明箱與暗箱，進行配電箱的加工訂貨。進行尺寸的測量，保障與實際需求相符。其中在對暗箱進行測量時，應結合預留的洞標高尺寸、豎直尺寸和水平尺寸等，通過砂泵將箱體的周圍填實。明箱則是在對尺寸量好后，通過膨脹螺栓進行箱體的固定，從而避免對箱面油漆產生破壞，并避免出現歪斜等問題。按照設計的相關要求進行，進行箱殼預留洞大體圖的繪制，從而避免其出現生銹等現象。在進行訂貨之前，檢查圖紙的三相負荷的平衡度，從而及時發現其中的問題并進行調整，切實保障其平衡度。將調后的結果作為后續的參考，對箱內導線所具有的差異進行區分，進行圖紙的書面整理，并提供給供貨商。之后進行安裝，對箱體的規格、尺寸等進行嚴格的檢查，確保其符合相關規定，之后按照規定的尺寸、數量打開敲落孔，并結合尺寸進行磚頭的選擇，避免使用電氣焊進行割孔，從而避免破壞箱體。當完成開口后，還要在開口位置進行補漆，從而避免后續出現腐蝕腐爛現象。
2.3.2 季節性工程施工的安全技術措施
如夏季防暑降溫，雨季施工要制定防雷防電、泥石流、洪水，冬季防火、防大風、雪災等。安全技術措施編制要按其施工項目的復雜、難易程度及施工環境條件，選擇安全防范重點，但施工方案必須貫徹“安全為主、預防為主”的原則。為了進一步明確編制安全技術措施的重點，應抓住：防起重傷害、防高空墜落、防觸電、防物流及廠內交通事故、防誤操作 5 種傷害，針對各種危險點、源制定相應的措施．內容要有針對性。節假日施工項目經理必須在現場值班，預防突發事件。
3 安科瑞配電室環境監控系統的介紹與選型
3.1簡介
安科瑞電氣股份有限公司根據配電室實際情況，結合多年的變電站和配電室的運行管理經驗，自主研發了安科瑞配電室綜合監控系統，實現了智能開關柜運行監控、高壓開關柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監控、母線測溫監測、電纜測溫監測、環境監測、有害氣體監測、安防監控、采暖通風、門禁、燈光、風機、除濕機、空調控制等功能。實現動力環境各數據的檢測與設備控制，實現動力環境優化，避免運行環境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員，延長設備使用壽命，減少配電室粗放式管理導致成本過高，同時實現配電動力環境的分布式遠程管理。
3.2系統功能
3.2.1 通信管理
安科瑞智能配電室綜合監控系統可以完成對整個配電室范圍內的通信設備進行管理、添加、刪除、控制和數據的實時監測。
3.2.2實時監測
安科瑞智能配電室綜合監控系統人機界面友好，能夠顯示配電室設備的運行狀態，實時監測配電室環境參數信息，如視頻、溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體和電參量等。實時顯示有關故障、告警等信息。
3.2.3 數據查詢
在人機界面中，可以直接查看配電室個設備的運行數據。
3.2.4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。
3.2.5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。
3.2.6實時告警
科瑞智能配電室綜合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。告警如右圖所示：
3.2.7 歷史事件查詢
安科瑞智能配電室綜合監控系統能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和進行歷史追溯、查詢統計、事故分析。
3.2.8 用戶權限管理
為保障系統穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的保障。
3.2.9網絡拓撲圖
安科瑞智能配電室綜合監控系統支持實時監視接入系統的各設備的通信狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構。可在線診斷設備通信狀態，發生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。
3.2.10遙控操作
安科瑞智能配電室綜合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。
3.3Acrel-2000E/B配電室環境監控系統推薦配置選型
