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圖1 供配電系統(tǒng)架構圖

　　監(jiān)控系統(tǒng)結構

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)是指：通過執(zhí)行規(guī)定功能來實現某一給定目標的一些相互關聯(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、現代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現對變電站二次設備的功能進行重新組合、*化設計，對變電站全部設備的運行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量。

　　系統(tǒng)可分為三層結構：即現場設備層、網絡通訊層和平臺管理層。

　　現場設備層：包含微機保護、智能操控、多功能儀表、計量表等設備，用于采集站內配電柜內電氣運行參數、開關狀態(tài)、電氣接點溫度等數據，同時分別在每處10kV變配電所配置1套直流電源，保障現場設備良好的運行環(huán)境。

　　網絡通訊層：包含ANet-2E8S智能網關。網關主動采集現場設備層設備的數據，并可進行規(guī)約轉換，數據存儲，分散變電所通過數據采集箱（內置智能網關）采集數據通過光纖上傳*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、數據基礎設施管理系統(tǒng)DCIM。

圖2 監(jiān)控系統(tǒng)網絡結構圖

　　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置變壓器和低壓配電室、電力電池室，向數據機房設備供電。

　　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開關室。消控室位于一層10kV開閉所內。

　　10kV開閉所一次系統(tǒng)圖如圖1所示，共有48面開關柜，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變電所內高壓計量。變壓器出線柜裝設定時限過流、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)絡采用自動電源轉換系統(tǒng)，三者只能任合其中二個，保證兩路電源進線開關和聯(lián)絡開關不能同時投入。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

　?、俦镜財祿杉c轉發(fā)

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)需采集設備數量共計88臺，同時將采集的數據中每個配電房計量柜的電量數據上傳*數據的DCIM平臺，根據轉發(fā)數據類型主要分為遙測、遙信、電能三類數據，部分數據展示如下：

　　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；變壓器設置過流、速斷、溫度保護。電能計量設計采用高壓集中計量，在每路10kV電源進線處設置專用計量裝置，并可根據要求設置低壓電力分表。低壓保護裝置采用主進斷路器、聯(lián)絡斷路器設過載長延時、短路短延時和瞬時保護脫扣器，其他低壓斷路器設過載長延時、瞬時脫扣器，部分回路設（分勵）脫扣器。

　　③系統(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、功率因數等電參數信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分閘狀態(tài)及有關故障、告警等信號。其中，10kV配電系統(tǒng)中監(jiān)測的開關量主要有：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、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

　　能查詢各回路或設備指定時間的運行參數，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。

　　歷史事件查詢

　　能夠對遙信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數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

　　網絡拓撲圖

　　系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網絡結構；可在線診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)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。

圖9 站內設備系統(tǒng)網絡拓撲圖

圖 1 電氣火災發(fā)生的原因

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　　電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)應用要求

　　電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設計應用的技術要求結合上述對醫(yī)院電氣火災的特點與原因，在進行電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設計和應用中，需要滿足以下基本功能與技術要求。

　　(1)能夠對電氣設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。如超過設定值及時報警提示，并可以對電氣設備的運行及其線路連接進行控制，從而對電氣設備與線路進行有效保護。

　　(2)具備相應的記憶、顯示以及打印等功能。電氣火災監(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)能夠對供電系統(tǒng)各支路運行狀態(tài)，以及動態(tài)參數、操作內容進行保存，方便查詢打印，必要時通過網絡將報警信息以及部位傳輸到指定的手機上。

　　(3)具有良好的可操作性。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中的探測控制器應具有易操作的特征，能夠使操作者方便對其控制參數進行設定，并通過控制器的顯示屏方便對供電參數和運行狀態(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，便于掌握和操作應用。

　　(4)能夠進行整定值調整支持。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計和應用中，由于其系統(tǒng)內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對整定值進行合理選擇與調整，以促進其工作在一個合理區(qū)域。

　　(5)具有電氣設備試驗、預警和斷電操作等功能。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在實際應用中，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。

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　　電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院的應用

　　剩余電流式電氣火災監(jiān)控設備的有效應用

　　對于電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中的此類型監(jiān)控設備而言，其主要是通過監(jiān)測相關電線和電纜在泄漏時所發(fā)生的電流變化，實現對其*緣狀態(tài)的有效檢測。在此情況下，若是地跌中的相關電氣設備在實際運行時出現電氣故障，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?；诖?，為了能夠更好將這一類監(jiān)控探測器的實質性作用充分的發(fā)揮出來，相關人員應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，可以有效解決現場互感器的安裝問題。

圖1 低壓配電室現場安裝

圖2 強電間現場安裝

　　測溫式電氣火災監(jiān)控設備的有效應用

　　由于電器負荷的過載，會導致線纜的電流過流，并蘇浙電流的不斷提升，地鐵中相關電氣設備的電阻數值正在持續(xù)上升，溫度升高，而測溫式監(jiān)控探測器設備的有效應用便是在此運行原理的基礎上開展相關工作的。對于此類監(jiān)控探測器設備而言，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，電纜接頭和開關觸點等。此外，地鐵的相關部門也會將此類監(jiān)控探測器設備安裝在開關和底座的接觸區(qū)域，以實現對低壓配電設備使用狀態(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，才能在實現有效監(jiān)測的同時，避免出現電氣火災的相關事故。

　　ARCM型測溫型電氣火災監(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現場安裝

　　限流式保護器的有效應用

　　隨著社會經濟的飛速發(fā)展，社會電氣化程度不斷提高，用電負荷過大、線路短路等原因導致電氣火災發(fā)生越來越頻繁，使得火災數量呈上升趨勢，地鐵項目中的電氣火災也屢見不鮮。為了防止電氣火災事故的發(fā)生，低壓配電系統(tǒng)已普遍采用了智能化的電子設備和系統(tǒng)對用戶現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防和解除故障。

　　安科瑞生產的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限流式保護器現場安裝

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　　結語

　　綜上所述，對電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院的應用進行研究，結合醫(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)院電氣火災原因的監(jiān)測分析，及時進行電氣火災隱患**，對確保醫(yī)院建筑電氣的正常運行，具有十分積*的意義。