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圖1 供配電系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)是指：通過執(zhí)行規(guī)定功能來實(shí)現(xiàn)某一給定目標(biāo)的一些相互關(guān)聯(lián)單元的組合，電力監(jiān)控系統(tǒng)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對變電站二次設(shè)備的功能進(jìn)行重新組合、*化設(shè)計(jì)，對變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量。

　　系統(tǒng)可分為三層結(jié)構(gòu)：即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺(tái)管理層。

　　現(xiàn)場設(shè)備層：包含微機(jī)保護(hù)、智能操控、多功能儀表、計(jì)量表等設(shè)備，用于采集站內(nèi)配電柜內(nèi)電氣運(yùn)行參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)、電氣接點(diǎn)溫度等數(shù)據(jù)，同時(shí)分別在每處10kV變配電所配置1套直流電源，保障現(xiàn)場設(shè)備良好的運(yùn)行環(huán)境。

　　網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含ANet-2E8S智能網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，分散變電所通過數(shù)據(jù)采集箱（內(nèi)置智能網(wǎng)關(guān)）采集數(shù)據(jù)通過光纖上傳*消控室電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)。

　　平臺(tái)管理層：電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)DCIM。

圖2 監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

　　解決方案

　　方案綜述

　　本項(xiàng)目10kV開閉所1座，區(qū)域變電所4座，此項(xiàng)目變、配電所布置深入負(fù)荷，采取高低壓配電室、變壓器室及電力電池室貼近負(fù)荷的布局在各層設(shè)置變壓器和低壓配電室、電力電池室，向數(shù)據(jù)機(jī)房設(shè)備供電。

　　其中一層為10kV開閉所、二層、三層、四層以及地下一層為10kV變壓器及0.4kV開關(guān)室。消控室位于一層10kV開閉所內(nèi)。

　　10kV開閉所一次系統(tǒng)圖如圖1所示，共有48面開關(guān)柜，分別為：4面進(jìn)線隔離柜、4面進(jìn)線柜、24面出線柜、4面計(jì)量柜、4面PT柜、4面母聯(lián)柜、4面油機(jī)進(jìn)線柜。

　　圖3 10kV供配電一次系統(tǒng)圖

　　區(qū)域變電所10kV采用多回路電源供電，采用10kV變電所內(nèi)高壓計(jì)量。變壓器出線柜裝設(shè)定時(shí)限過流、速斷、零序、失壓報(bào)警，干式變壓器超溫跳閘保護(hù)，高溫報(bào)警。低壓配電柜采用固定分隔柜，配電柜進(jìn)出線電纜、插接母線采用上進(jìn)上出方式，變壓器不允許并列運(yùn)行，同一套低壓系統(tǒng)市電進(jìn)線、聯(lián)絡(luò)采用自動(dòng)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，三者只能任合其中二個(gè)，保證兩路電源進(jìn)線開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)不能同時(shí)投入。變壓器供電采用M（1+1）配置，平時(shí)運(yùn)行時(shí)每臺(tái)變壓器的負(fù)荷率不大于50；當(dāng)一臺(tái)變壓器故障時(shí)，另一臺(tái)變壓器可帶起全部負(fù)荷。（注：負(fù)荷計(jì)算時(shí)按"當(dāng)一臺(tái)變壓器故障時(shí)，另一臺(tái)變壓器可帶起全部負(fù)荷"計(jì)算）。

圖4 區(qū)域10kV變電所10kV進(jìn)線部分一次系統(tǒng)圖

圖5 區(qū)域10kV變電所低壓配電部分一次系統(tǒng)圖

　　功能需求

　?、俦镜?cái)?shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)需采集設(shè)備數(shù)量共計(jì)88臺(tái)，同時(shí)將采集的數(shù)據(jù)中每個(gè)配電房計(jì)量柜的電量數(shù)據(jù)上傳*數(shù)據(jù)的DCIM平臺(tái)，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)類型主要分為遙測、遙信、電能三類數(shù)據(jù)，部分?jǐn)?shù)據(jù)展示如下：

　　遙測量

　　遙信量

　　電

②二次防護(hù)需求

　　為了加強(qiáng)本工程供配電系統(tǒng)，對本項(xiàng)目電氣二次部分加強(qiáng)防護(hù)，10kV進(jìn)線采用過流、速斷、零序保護(hù)；出線采用過流、速斷、零序保護(hù)；變壓器設(shè)置過流、速斷、溫度保護(hù)。電能計(jì)量設(shè)計(jì)采用高壓集中計(jì)量，在每路10kV電源進(jìn)線處設(shè)置專用計(jì)量裝置，并可根據(jù)要求設(shè)置低壓電力分表。低壓保護(hù)裝置采用主進(jìn)斷路器、聯(lián)絡(luò)斷路器設(shè)過載長延時(shí)、短路短延時(shí)和瞬時(shí)保護(hù)脫扣器，其他低壓斷路器設(shè)過載長延時(shí)、瞬時(shí)脫扣器，部分回路設(shè)（分勵(lì)）脫扣器。

　?、巯到y(tǒng)硬件配置需求

　　系統(tǒng)功能

　　實(shí)時(shí)監(jiān)測

　　Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。其中，10kV配電系統(tǒng)中監(jiān)測的開關(guān)量主要有：斷路器分、合閘信號，手車工作、試驗(yàn)位置信號，遠(yuǎn)方/就地切換位置信號、彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)信號、接地刀合分信號、變壓器超溫跳閘信號、高溫報(bào)警信號，保護(hù)跳閘信號和事故預(yù)告信。

圖6 實(shí)時(shí)監(jiān)測主界面圖

　　電參量查詢

　　在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細(xì)電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無功功率、總功率因數(shù)、正向有功電能等，并可以查看24小時(shí)相電流趨勢曲線。

圖7 電參量查詢界面圖

　　運(yùn)行報(bào)表

　　能查詢各回路或設(shè)備指定時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)，報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。

　　歷史事件查詢

　　能夠?qū)b信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

　　電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表

　　具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。

圖8 電運(yùn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)表界面圖

　　網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

　　系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

圖9 站內(nèi)設(shè)備系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

圖 1 電氣火災(zāi)發(fā)生的原因

　　04

　　電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用要求

　　電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用的技術(shù)要求結(jié)合上述對醫(yī)院電氣火災(zāi)的特點(diǎn)與原因，在進(jìn)行電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，需要滿足以下基本功能與技術(shù)要求。

　　(1)能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備運(yùn)行過程中的漏電電流值、配電箱中的溫度值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。如超過設(shè)定值及時(shí)報(bào)警提示，并可以對電氣設(shè)備的運(yùn)行及其線路連接進(jìn)行控制，從而對電氣設(shè)備與線路進(jìn)行有效保護(hù)。

　　(2)具備相應(yīng)的記憶、顯示以及打印等功能。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行中，能夠通過探測監(jiān)控器對三相電源以及每相電流值以及漏電電流值、配電箱中的溫度值實(shí)時(shí)監(jiān)控顯示，并且其系統(tǒng)能夠?qū)╇娤到y(tǒng)各支路運(yùn)行狀態(tài)，以及動(dòng)態(tài)參數(shù)、操作內(nèi)容進(jìn)行保存，方便查詢打印，必要時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)將報(bào)警信息以及部位傳輸?shù)街付ǖ氖謾C(jī)上。

　　(3)具有良好的可操作性。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中的探測控制器應(yīng)具有易操作的特征，能夠使操作者方便對其控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，并通過控制器的顯示屏方便對供電參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了解。此外，其系統(tǒng)中主控制計(jì)算機(jī)的人機(jī)界面交互良好，能夠?yàn)椴僮髡哌M(jìn)行供電系統(tǒng)運(yùn)行觀察，并通過不同顏色顯示對其工作狀態(tài)進(jìn)行區(qū)別，便于掌握和操作應(yīng)用。

　　(4)能夠進(jìn)行整定值調(diào)整支持。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，由于其系統(tǒng)內(nèi)部的探測控制器是采用微處理器控制，不僅具有較好的靈活性、運(yùn)算速度快、可調(diào)節(jié)的范圍較廣等特征*勢，而且能夠在較為廣泛的保護(hù)范圍內(nèi)對整定值進(jìn)行合理選擇與調(diào)整，以促進(jìn)其工作在一個(gè)合理區(qū)域。

　　(5)具有電氣設(shè)備試驗(yàn)、預(yù)警和斷電操作等功能。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，需要通過系統(tǒng)中的主控制計(jì)算機(jī)定期進(jìn)行試驗(yàn)信號，對其是否存在故障進(jìn)行判斷，一旦出現(xiàn)故障可報(bào)警提示同時(shí)可以切斷故障部位，避免對整個(gè)電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響。

　　05

　　電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用

　　剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的有效應(yīng)用

　　對于電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中的此類型監(jiān)控設(shè)備而言，其主要是通過監(jiān)測相關(guān)電線和電纜在泄漏時(shí)所發(fā)生的電流變化，實(shí)現(xiàn)對其*緣狀態(tài)的有效檢測。在此情況下，若是地跌中的相關(guān)電氣設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)電氣故障，其發(fā)生故障的位置就一定是電流在穿過電流互感器時(shí)進(jìn)入大地的實(shí)際位點(diǎn)。基于此，為了能夠更好將這一類監(jiān)控探測器的實(shí)質(zhì)性作用充分的發(fā)揮出來，相關(guān)人員應(yīng)在合理選擇安裝位置的同時(shí)對其進(jìn)行有效安裝。

　　ARCM型剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，可對回路中的剩余電流互感器進(jìn)行有效檢測，探測器支持開口式和閉口式多種安裝方式，可以有效解決現(xiàn)場互感器的安裝問題。

圖1 低壓配電室現(xiàn)場安裝

圖2 強(qiáng)電間現(xiàn)場安裝

　　測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的有效應(yīng)用

　　由于電器負(fù)荷的過載，會(huì)導(dǎo)致線纜的電流過流，并蘇浙電流的不斷提升，地鐵中相關(guān)電氣設(shè)備的電阻數(shù)值正在持續(xù)上升，溫度升高，而測溫式監(jiān)控探測器設(shè)備的有效應(yīng)用便是在此運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上開展相關(guān)工作的。對于此類監(jiān)控探測器設(shè)備而言，其主要是以測溫傳感器為依靠進(jìn)行實(shí)際工作，一般會(huì)在一些發(fā)熱現(xiàn)象比較明顯、發(fā)熱概率比較高的位置進(jìn)行實(shí)際安裝。如，電纜接頭和開關(guān)觸點(diǎn)等。此外，地鐵的相關(guān)部門也會(huì)將此類監(jiān)控探測器設(shè)備安裝在開關(guān)和底座的接觸區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)對低壓配電設(shè)備使用狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)的有效檢測。比如三*負(fù)荷的總斷路器接口處等。只有這樣，才能在實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)測的同時(shí)，避免出現(xiàn)電氣火災(zāi)的相關(guān)事故。

　　ARCM型測溫型電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器主要配合ARCM-NTC型測溫傳感器，可以對線纜的溫度進(jìn)行有效檢測。

圖3 ARCM-NTC

圖4 ARCM-NTC現(xiàn)場安裝

　　限流式保護(hù)器的有效應(yīng)用

　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，社會(huì)電氣化程度不斷提高，用電負(fù)荷過大、線路短路等原因?qū)е码姎饣馂?zāi)發(fā)生越來越頻繁，使得火災(zāi)數(shù)量呈上升趨勢，地鐵項(xiàng)目中的電氣火災(zāi)也屢見不鮮。為了防止電氣火災(zāi)事故的發(fā)生，低壓配電系統(tǒng)已普遍采用了智能化的電子設(shè)備和系統(tǒng)對用戶現(xiàn)場的電氣線路進(jìn)行監(jiān)測、報(bào)警和控制。但是，對于造成電氣火災(zāi)危害嚴(yán)重、占比大的電路短路故障，始終缺乏有效的限流短路保護(hù)手段以預(yù)防和解除故障。

　　安科瑞生產(chǎn)的ASCP型限流式保護(hù)器，可以對回路的短路進(jìn)行有效保護(hù)。

圖5 ASCP限流式保護(hù)器現(xiàn)場安裝

　　06

　　結(jié)語

　　綜上所述，對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用進(jìn)行研究，結(jié)合醫(yī)院建筑電氣線路特點(diǎn)，采用電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)，加強(qiáng)對醫(yī)院電氣火災(zāi)原因的監(jiān)測分析，及時(shí)進(jìn)行電氣火災(zāi)隱患**，對確保醫(yī)院建筑電氣的正常運(yùn)行，具有十分積*的意義。