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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)是利用先進的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實現(xiàn)對變電站二次設(shè)備的功能進行重新組合、*化設(shè)計，對變電站全部設(shè)備的運行情況執(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)通訊層和平臺管理層。

　　現(xiàn)場設(shè)備層：包含微機保護、智能操控、多功能儀表、計量表等設(shè)備，用于采集站內(nèi)配電柜內(nèi)電氣運行參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)、電氣接點溫度等數(shù)據(jù)，同時分別在每處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)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，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。

　　平臺管理層：電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺、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

　　本項目10kV開閉所1座，區(qū)域變電所4座，此項目變、配電所布置深入負荷，采取高低壓配電室、變壓器室及電力電池室貼近負荷的布局在各層設(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面進線隔離柜、4面進線柜、24面出線柜、4面計量柜、4面PT柜、4面母聯(lián)柜、4面油機進線柜。

　　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)高壓計量。變壓器出線柜裝設(shè)定時限過流、速斷、零序、失壓報警，干式變壓器超溫跳閘保護，高溫報警。低壓配電柜采用固定分隔柜，配電柜進出線電纜、插接母線采用上進上出方式，變壓器不允許并列運行，同一套低壓系統(tǒng)市電進線、聯(lián)絡(luò)采用自動電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，三者只能任合其中二個，保證兩路電源進線開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)不能同時投入。變壓器供電采用M（1+1）配置，平時運行時每臺變壓器的負荷率不大于50；當(dāng)一臺變壓器故障時，另一臺變壓器可帶起全部負荷。（注：負荷計算時按"當(dāng)一臺變壓器故障時，另一臺變壓器可帶起全部負荷"計算）。

圖4 區(qū)域10kV變電所10kV進線部分一次系統(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

　?、俦镜財?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88臺，同時將采集的數(shù)據(jù)中每個配電房計量柜的電量數(shù)據(jù)上傳*數(shù)據(jù)的DCIM平臺，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)，部分數(shù)據(jù)展示如下：

　　遙測量

　　遙信量

　　電

②二次防護需求

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

　?、巯到y(tǒng)硬件配置需求

　　系統(tǒng)功能

　　實時監(jiān)測

　　Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài)，實時監(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、試驗位置信號，遠方/就地切換位置信號、彈簧儲能狀態(tài)信號、接地刀合分信號、變壓器超溫跳閘信號、高溫報警信號，保護跳閘信號和事故預(yù)告信。

圖6 實時監(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小時相電流趨勢曲線。

圖7 電參量查詢界面圖

　　運行報表

　　能查詢各回路或設(shè)備指定時間的運行參數(shù)，報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，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

　　電能統(tǒng)計報表

　　具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。

圖8 電運行統(tǒng)計報表界面圖

　　網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

　　系統(tǒng)支持實時監(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)異常時能自動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)拓撲圖

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)的特點與原因，在進行電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計和應(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)備運行過程中的漏電電流值、配電箱中的溫度值進行實時監(jiān)測。如超過設(shè)定值及時報警提示，并可以對電氣設(shè)備的運行及其線路連接進行控制，從而對電氣設(shè)備與線路進行有效保護。

　　(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時監(jiān)控顯示，并且其系統(tǒng)能夠?qū)╇娤到y(tǒng)各支路運行狀態(tài)，以及動態(tài)參數(shù)、操作內(nèi)容進行保存，方便查詢打印，必要時通過網(wǎng)絡(luò)將報警信息以及部位傳輸?shù)街付ǖ氖謾C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)進行設(shè)定，并通過控制器的顯示屏方便對供電參數(shù)和運行狀態(tài)進行了解。此外，其系統(tǒng)中主控制計算機的人機界面交互良好，能夠為操作者進行供電系統(tǒng)運行觀察，并通過不同顏色顯示對其工作狀態(tài)進行區(qū)別，便于掌握和操作應(yīng)用。

　　(4)能夠進行整定值調(diào)整支持。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和應(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范圍內(nèi)對整定值進行合理選擇與調(diào)整，以促進其工作在一個合理區(qū)域。

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

　　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所發(fā)生的電流變化，實現(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)備在實際運行時出現(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進入大地的實際位點。基于此，為了能夠更好將這一類監(jiān)控探測器的實質(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對其進行有效安裝。

　　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

　　由于電器負荷的過載，會導(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行實際工作，一般會在一些發(fā)熱現(xiàn)象比較明顯、發(fā)熱概率比較高的位置進行實際安裝。如，電纜接頭和開關(guān)觸點等。此外，地鐵的相關(guān)部門也會將此類監(jiān)控探測器設(shè)備安裝在開關(guān)和底座的接觸區(qū)域，以實現(xiàn)對低壓配電設(shè)備使用狀態(tài)和運行狀態(tài)的有效檢測。比如三*負荷的總斷路器接口處等。只有這樣，才能在實現(xiàn)有效監(jiān)測的同時，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行有效檢測。

圖3 ARCM-NTC

圖4 ARCM-NTC現(xiàn)場安裝

　　限流式保護器的有效應(yīng)用

　　隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，社會電氣化程度不斷提高，用電負荷過大、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)場的電氣線路進行監(jiān)測、報警和控制。但是，對于造成電氣火災(zāi)危害嚴重、占比大的電路短路故障，始終缺乏有效的限流短路保護手段以預(yù)防和解除故障。

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

圖5 ASCP限流式保護器現(xiàn)場安裝

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　　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)用進行研究，結(jié)合醫(yī)院建筑電氣線路特點，采用電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)，加強對醫(yī)院電氣火災(zāi)原因的監(jiān)測分析，及時進行電氣火災(zāi)隱患**，對確保醫(yī)院建筑電氣的正常運行，具有十分積*的意義。