浅析新型高压开关配电室环境监测系统的设计

摘要:针对目前高压开关配电室环境监测系统在可靠性、扩展性、灵活性、方使性等方面存在的问题，提出一种新型环境监测系统的设计方案。系统由SIEMENS可编程控制器(PLC)及传感器等组成，实时监测高压开关配电宝环境中SF6气体浓度、氧气含量、环境温湿度等参数。本系统具有可靠性高、扩充方便、性能稳定、维护方便、抗干抚能力强等特点，可有效地保障进入高压开关配电室现场的工作人员的人身安全。

关键词:高压开关配电室:SF6:环境监测系统

0.引言

高压开关是智能电网重要组成部分，高压开关安全可靠运行，是整个电网安全运行的重要保证。目前，高压开关均采用SF6气体作为绝缘保护气体，在常温下SF6是一种无色无味的气体，纯净的SF6体本身无毒，但经过高压、电弧作用后的分解产物中包含多种有毒的气体，一旦有毒的气体泄漏到高压开关室环境中，将会给高压开关室内工作人员的健康带来严重危害，因此，对高压开关室环境中是否有SF6气体泄漏进行实时监测。同时，我国电业安全操作规程中也明确提出，在高压开关配电室应安装环境监测系统，并要求系统具有SF6气体浓度超标自动启动排风扇进行排风的功能。

1.系统功能

1.1数据检测与控制

当配电室环境中某一监测点SF6气体的浓度高于设定的报警值时，或者氧气的含量低于设定值时，可编程控制器通过控制继电器启动现场排风扇进行排风换气，同时启动声光报警器，输出声光报警;当环境中SF6气体的浓度或氧气含量达到标准时，关闭现场排风扇，停止声光报警;当有人员进入配电室现场时，系统自动启动现场排风扇进行排风，另外，可编程控制器还可以根据设定，定时启动现场排风扇或手动启动现场排风扇。

1.2监测点动态参数配胃表

由于不同的高压开关配电室环境监测点数不同、传感器地址不同、配置方式与排风扇的控制方式也不相同，本系统特别设置了动态参数配置表，从而实现系统的高度灵活性和扩展性。具体功能说明如下:

(1)监测点安装情况灵活配置

如图2所示，动态参数配置表的第1列为监测点编号，图中只显示8个监测点，实际应用中可为16路、32路、64路等。当某一监测点安装有SF6浓度/氧气含量复合传感器，就按下相应监测点后面的按钮，按钮上的符号由“X”变为“√”，表示此监测点安装了SF6浓度/氧气含量复合传感器，反之，当监测点后面按钮上的符号“X”时，表明此监测点没有安装传感器，通过操作按钮，可在“X”和“√”之间切换。SF6浓度变送器和氧气含量变送器的安装情况可分别设定，而安装SF6浓度/氧气含量复合传感器需要将SF6和02均设置为“√”;温湿度变送器设置方法与SF6/02变送器的设置方法相同。

(2)变送器地址灵活配置

变送器采用RS485总线数字量输出的方式，每一台变送器在出厂前均设置有固定的地址标识。本系统中，通过在相应监测点相应变送器地址设定框内输入地址，可以方便地设置安装在系统中的任意一台变送器的通讯地址，使得在系统中更换、增加变送器后，不需要修改系统程序，大大地增强了系统的灵活性与实用性。

(3)排风扇组控制灵活配置

当配电室环境中SF6气体浓度超标或氧气含量过低时，本系统具有自动启动现场排风扇进行排风的功能。本系统将现场排风扇分为4组分别控制，通过对每一个监测点参数超标后，对4组排风扇启动的设置，可以灵活地设置排风扇的启动方案，当环境中有多个监测点超标的情况，将合并执行排风扇的启动方案。

(4)系统参数配置表

为了增强系统的灵活性，适应不同现场的要求，本系统设置了系统参数配置表。

2.安科瑞配电室环境监控系统

2.1概述

配电室综合监控系统包括智能监控系统屏、通讯管理机、UPS电源、视频监控子系统（云台球机、枪机）、环境监测子系统（温度、湿度、水浸、烟感）、控制子系统（灯光、空调、除湿机、风机、水泵）、门禁监控子系统（读卡器、开门按钮、磁力锁）、安防监控子系统（双鉴检测器）。

2.2应用场所

适用于轨道交通，工业，建筑，学校，商业综合体等35kV及以下用户端供配电自动化系统工程设计、施工和运行维护。

2.3系统结构

2.4系统功能

2.4.1实时监测

能够显示配电室设备的运行状态，实时监测配电室环境参数信息，实时显示有关故障、告警等信息。

2.4.2数据查询

在人机界面中，可以直接查看配电室中各个设备的运行数据。

2.4.3曲线查询

可以直接查看各电参量曲线。

2.4.4运行报表

查询配电室内设备的运行数据报表。

2.4.5实时告警

具有实时告警功能，系统能够对配电室温度、湿度、有害气体、设备故障或通信故障等事件发出告警。

2.4.6历史事件查询

能够对产生的所有事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和进行历史追溯、查询统计、事故分析。 

2.4.7用户权限管理

设置了用户权限管理功能，可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限。

2.4.8网络拓扑图

支持实时监视并诊断各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构。

2.4.9遥控功能

可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。