案例报道|郑州配电房智能综合监控系统的改造效果
时间：2020-11-10 阅读：80
摘要：配电室内温湿度等环境因素直接影响到室内设备的安全可靠运行，结合郑州配网配电室管理现状介绍了环境智能监控系统建设的可行性，详细阐述了系统试点建设方案。实践证明该方案实现了配电室运行环境实时监测和远程控制调节，提高了配电室运行的安全性和可靠性，带来了良好的安全效益、经济效益和社会效益。
关键词：配电室监控；动力环境监测；实时视频；远程控制
0引言
配电房是高、低压成套装置集中控制，接受和分配电能的场所，是城市配电网络的区域枢纽点，它遍布城市乡郊各处，具有点多、分布广的特点。以郑州城区现有的配电网规模为例，10kV配电线路1334条，其中联络线路1249条，单电源线路75条，线路长度5351.5公里。其中，10kV电缆线路长度3236.38公里，10kV架空线路长度2115.12公里，绝缘化率80.31%，（其中绝缘线长度1698.82公里、架空裸导线长度416.3公里），开闭所749座，配电房1582座，环网柜1248台，开关29306台，电缆分支箱385个，配电变压器10216台。
随着城市规模的不断扩张，这个数字也会不断增长。如果依旧采用常规巡检方式，人工巡检进行管理和维护，既费时费工，又不能迅速反映运行状况和及时处理缺陷，难以完成安全、高质、可靠的供电服务。
在生产实际中，由于诸多因素的影响，室内运行环境——温湿度、SF6。气体浓度等缺乏有效监管，如果室内运行环境*不达标将严重危及开关设备的可靠运行和运维人员的安全。保证良好的运行环境，提高配电室运行可靠性，确保人身和设备安全具有重要意义。
1郑州配网配电室管理现状
根据10kV配网相关建设，郑州地区配网配电室均要求配备空调、排风机，对处于地下或其他潮湿环境的要求加装除湿机、水泵，以保证室内温度、湿度和SF6。气体浓度等符合安全可靠运行标准。同时，每月对开闭所、配电室开展定期巡检，掌握设备运行情况和运行环境参数。
但是，由于配网点多面广，配网运维检修任务重，每月开展定期巡检的时间有限，平均每月每个配电室巡检到位仅一次有余，很难实时掌握各个开闭配电室的运行情况，运行环境监控措施不到位。
2运行配电室智能监控系统可行性分析
首先，建立智能监控系统可以实现运行环境实时在线监控，可远程控制配电房内空调等设备，及时调整各项环境参数，能够很好地达到期望值;其次，郑州城区各个配电室内空调、排风机、除湿机和水泵等各种环境控制设备齐全;另外，各个配电室电力通讯光纤均同步建设，通讯光纤均已敷设至各个配电室，通讯网络硬件基础较好。建立环境智能监控系统具有较强的可行性，并决定选取空港配电室试点建设。
3运行配电室智能监控系统建设
3.1确定系统功能
| 序号 | 子系统 | 实现功能 |
| 1 | AI智能巡检 | 智能仪表识别；轨道机器人智能巡检 |
| 2 | 温湿度监测 | 对温度、湿度进行实时监测，当监测值超过各工作区规定的温、湿度上、下限值时，系统将产生超限报警。管理中心可以实时得到报警信息，准确定位发生环境参数异常的区域；同时可启动联动设 |
| 3 | 安防监测 | 在主要设备工作间、门口及周界安装红外探头，在布防管制时期，一旦有异常入侵，探头即发出信号，系统即时显示破坏性入侵地点，向管理中心或管理工作人员发出报警信息，并驱动现场报警装置。 |
| 4 | 变压器监测 | 变压器绕组温度监测和风机运行状态检测； |
| 5 | SF6气体监测 | 当变电站存在SF6开关，遇到SF6泄漏时或氧气含量不足时，会及时进行报警，避免检修人员在不知情的情况下进入，威胁到人身安全。?? |
| 6 | 开关柜温湿度监测 | 对开关柜内温湿度进行监测，同时通过排水法直接将柜内湿气冷凝成水排出柜外，确保柜内干燥。 |
| 7 | 蓄电池监测 | 监测蓄电池内阻、电压、温度、充放电电流等 |
| 8 | 精密空调检测 | 实时监视精密空调，并对精密空调实现远程开关机的控制。 |
| 9 | 温湿度监控 | 实时显示温湿度，温度过高、湿度过高、温度过低、湿度过低报警。 |
| 10 | 漏水监测 | 在变电站的重点部位、电缆沟及空调机的加湿管、抽湿管、本体等部位的活动地板下，设置漏水传感器，一旦变电站出现漏水情况，即产生漏水报警。 |
| 11 | 灯光控制 | 针对变电站各房间内灯具进行远程管理，提高节能效率。同时配合视频监控，消除房间内因光线不足而造成视频画面不清晰的状况。 |
| 12 | 消防监控 | 限于消防法规，集成消防系统时只监测不控制，气体消防系统提供辅助接点信号给监控系统，以用于反应报警状态， 采用光电隔离模块和开关量采集模块将消防控制箱的报警变化信号送到监控服务器， 实时监测变电站的消防报警情况。 |
| 13 | 视频监控 | 配置摄像机进行视频监控。支持多画面浏览、录像回放、视频远传、触发报警、球机控制、设备联动等功能 |
| 14 | 门禁监控 | 实时记录各人员出入的信息，进出数据历史查询，对持卡人进行*，对门禁系统状态进行监视和进行远程开门控制。 |
| 15 | 设备联动控制 | 当有温度、湿度、SF6气体浓度报警时，联动新风系统或空调系统进行降温除湿、排气，实现变电站内环境检测与控制调节；门禁、照明、空调、风机、水泵等设备科实现程序自动控制、现场手动控制及远程控制 |
| 16 | 电缆无线测温 | 在电缆及电缆接头上安装连续测量温度的探头，每台设备可安装8~16个探头，对电缆、电缆头的运行状态实时进行监测,并把测量结果通过无线网络上传到监控中心数据库服务器 |
| 17 | 高压开关柜监测 | 通过监控主机数据采集，实时显示开关柜，配电柜等一次设备的电压，电流等负载遥测数据，并可支持设置上下限的预警值 |
3.2确定系统建设方案
电科恒钛配电室智能监控系统采用分布式和模块化架构，系统分为站端设备和软件系统两部分。
(1)站端设备方案
站端设备以一个配电室为一个模块单元，在配电室内加装温湿度、液位、漏水以及SF。气体浓度等传感器，加装空调、水泵、排风机等设备的开关状态监测模块和控制模块。
每个配电室以一台辅助控制主机(物联网智能主机)为核心，接入温度、湿度、电缆沟水位和SF6。气体浓度等环境传感器，通过状态监测和控制模块实现空调、除湿机、水泵以及排风机的开关状态监测和远程控制等功能。
(2)软件系统方案
整个软件架构由管理服务器、通信服务器、WEB服务端和客户端等组成。软件系统采用分层、分区的分布式结构，在配电运检工区建立监控平台，通过客户端或者浏览器的方式进行实时监控。
系统软件实时监测配电室的温度、湿度等各类环境数据的变化，当环境参量超过预设值时在平台的图形展示界面和电子地图界面上闪烁显示，同时发出告警，通过语音、短信方式自动通知值班维护人员，值班人员可以远程操作配电室的空调、照明、除湿器、风扇及水泵系统。
4、应用配电室智能监控系统的好处
（1）多内容、集中化的监控系统，打造出*、自动化的配电房运维方式。
（2）电力及环境设备情况快速检测，常见故障能快速解决，提高配电房信息交互、传输的效率。
（3）快速鉴别常见故障，排障工作迅速开展，提高工作效率。
（4）电力设备的维护保养更快速、全面，供电系统更能*运作。
（5）数字化巡检、纪录的方式，可以随时查询信息、导出报表，让配电房巡检更加科学、规范。
（6）降低每一年几十万、几百万的维护保养成本费，改进经济收益。
5运行配电室智能监控系统实施效果
自配电室智能监控系统在空港配电室试点建设以来，实现了配电室运行环境24小时实时监控和远程控制调节，大大保证了配电室内设备运行的可靠性和安全性以及现场运维检修人员的安全性，获得了巨大的安全效益，达到了系统建设之初的期望值。同时，配电室运行可靠性和安全性的提高，降低了设备故障率，减少了运维检修工作量，带来了经济效益。另外，可靠性的提高提升了服务水平，带来了良好的社会效益。