1背景
由于电力系统多位于恶劣环境,设备管理人员,不能对设备环境进行调控。当人为干预效果不佳时,将会使设备处于恶劣运行环境,对设备运行安全性影响比较大,并且成为影响配电网运行效益的重要因素。配电房环境因素所致跳闸事故比较多,占比约为5.8%。配电房环境所致跳闸事故比较多,其中最重要的就是局部放电,针对高压开关柜而言,局放元器件主要为电缆终端头。从上述分析可知,配电设备不满足运行环境时,将会加剧电网运行隐患。同时,配电房数量比较多,且地域分散,相应加剧配电房巡检工作量,当前,运行维护能力有限,会延长巡检周期,存在的安全隐患比较大。因此必须建设配电所智能综合监控系统,讨论技术应用问题,维护电网系统运行效益。
传统的配电站所安装的安防系统、环境监控、变压器监控等系统相互独立,形成监控“孤岛”,无法统一管理;另外,多厂家的设备同时出现问题,很容易出现责任不清等问题,浪费业主的时间和精力。
面对这些运维难度大、信息孤岛、成本增加等问题,如何解决?
针对行业监管要求,融入电网、数字化需要,电科恒钛推出配电所智能综合监控系统,实现站内一体化监测、自动化控制、智能化决策、促进配电房的标准化建设。
电科恒钛配电所智能综合监控系统,以“智能感知和智能控制”为核心,通过物联网技术、云计算及现代通信技 术等集成应用,对配电所设备及环境进行全天候的状态监视和智能控制。
2系统设计原则
1)配电所智能综合监控系统具备对环境、安防、电气设备状态等信息的监测和控制功能,严格按照“实用、合理、经济、完善”和“无人值班、少人值守”的原则进行设计。
2)系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品,保证系统的高可靠性。
3)系统的可靠性、稳定性及易维护性。操作人员仅需通过简单配置即可以实现对配电室内设备的统一监控与管理。
5)采用模块化结构,保证系统整体性能稳定可靠,尤其要适合在状况比较复杂、对可靠性要求较高的环境中运行。
6)系统具有进一步扩展功能,可以很好地适应现代智能管控的需求,保证用户有效地开发和使用。
3系统设计内容
配电所智能综合监控系统采用分层结构,网络结构简洁清晰,便于安装、维护和扩充。主站层安装监控主机,网络层通过分布式的网关可根据现场情况灵活地与局域网网络相结合,在长距离通信时可借助光纤进行组网。通过现场总线和以太网技术相结合,实现现场设备数据的高速交换,并快速响应各种远程控制命令。同一网段中的客户机可通过浏览器访问配电监控服务器,同样实现远程监控功能。
该系统完成对配电所辅助设备控制、视频监控、环境监测、安全防范、消防报警、门禁监控、配电开关状态及电量监测等信息整合,并上传至供电公司综合 监控统一平台,实现一体化、智能化集中监管,提高配电所运行与维护管理水平,降低综合管理成本。
配电房智能化综合监控系统子系统主要功能
环境监测:
对配电所内的温度、湿度、 SF6气体、烟雾、电缆沟水位等环境数据进行实时采集、处理;环境数据与设定阀值作比较,超过警告线将自动发出报警并联动控制相应的风机、除湿机、空调、水泵设备运行;系统将报警信息上传统一监控平台和手机终端。
视频监控:
将配电所内人员对电力设备操作、设备运行情况、现场环境情况的远程图像存储下来,并上传至上一级统一监控平台直 观显示、监控,确保配电所内设备的安全运行。
安全警卫:
配电所的红外微波探测器、门窗震动探测器可以探测是否有人员非法侵入;当红外微波探测器探测到非法入侵,现场发出声光报警,并将报警信息上传统一监控平台和手机终端。
各种探测器可以自动投入或自动布防、撤防;智能门禁系统能够管理配电所内的门禁数据读取、开关控制、权限调整等功能。
配电所门禁系统接受统一监控平台主站系统的门禁权限配置信息,并通过以太网将配置信息下发给门禁控制器,实现对门禁的状态监视和控制;门禁系统停电时可开门,远程计算机、移动终端可遥控开门。
设备状态监测:
变压器测温;电缆测温、开关状态监测;供配电设备全电量测量;
辅助控制:
远程控制风机、水泵、空调、灯光、摄影机、门禁等设备;联动控制,辅助设备与消防、环境、安防等报警信号联动;
效益分析
建设智能配电房,注重设备运行环境优化,避免外部环境引发设备损坏,加强电力系统运行安全性,降低电力运行事故率,同时减少人员财产损失。针对开关柜装置,注重延长使用寿命,提升设备利用效率。
经济效益
一,延长设备寿命,使建设成本降低:在检修和维护设备时,可以采用如下巡检方式:其一,发生故障问题后,可以维修、更换故障设备。其二,定期开展检修工作,更换长期运行设备与部件。通过检修维护方式,可以降低不良影响。智能配电房系统,既可以降低风险隐患,延长设备运行寿命,降低建设成本。例如某地区建设3000座配电房,应用传统检修模式时,配电房检修为1次/5年,检修费用为2.8亿元。智能配电房系统建设,使设备使用寿命延长,检修间隔延长至1次/8年,且检修费用为5145万元/年。
二,注重人工巡检转变,降低维护成本:现阶段,传统配电室,通过人工巡检法,人力、财力成本比较高。应用智能配电房系统,可以借助综合监控后台,掌握不同配电室运行信息。设备存在故障隐患时,可以派遣专业人员检修和更换,全面提升工作效率,使维护成本降低。
管理效益分析
智能配电房系统,可以有效处理配电房温湿度、毒害气体、粉尘参数,同时将配电房内温湿度、毒害气体、粉尘指标,控制在标准规范内,避免设备产生凝露、绝缘老化,从而出现局放问题,消除环境影响,延长设备使用寿命,实现设备安全稳定运行。同时,智能配电房,能够转变传统运维模式,同时将现场运维模式,逐渐转变为后台运维。