1配電室設(shè)備運行參數(shù)
配電變壓器(以下簡稱配電變壓器)是配電室的核心設(shè)備。實時收集和分析配電變壓器的二次電壓、三相電流、功率因素和功率無功功率,及時掌握其運行負荷和三相不平衡,及時發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)。
公共配電室的供電對象一般包括多個用戶,分散在不同方向的區(qū)域。配電室內(nèi)設(shè)有低壓出線柜,將多條低壓出線連接起來,向多個方向供電。由于用戶的性質(zhì)和變化多種多樣,每條出線的負載經(jīng)常發(fā)生變化。通常會出現(xiàn)不良情況,如配電變化不超載,但一條出線超載,或一條出線中某一相的中重負載。因此,監(jiān)控范圍內(nèi)還包括各種低壓出線的三相電流。
圖1監(jiān)控終端網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
通過力創(chuàng)的EDA9033E三相電參數(shù)采集模塊,完成對配變電能參數(shù)的采集。EDA9033E可以準確測量三相電壓、三相電流、功率因素、有功無功功率等多個參數(shù)。通過力創(chuàng)EDA9015A電流測量模塊采集多路低壓出線電流,該模塊可采集最大12路電流輸入,可滿足多路低壓出線電流檢測的需要。
EDA9033E和EDA9015A均采用RS485或RS232總線通信,支持ASCII碼、十六進制和Modbus協(xié)議,通信方式統(tǒng)一,兩個采集模塊可通過不同地址掛在同一通信總線上進行訪問。
2配電室環(huán)境參數(shù)采集
配電室的環(huán)境參數(shù),包括溫度和濕度,對配電變化的運行有一定的影響。通過安裝溫濕度傳感器,運行單位可以同時了解配電室的環(huán)境,確保設(shè)備的安全運行。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū),一些配電室往往位于偏遠地區(qū),存在電力設(shè)備被盜和人為損壞的風險。因此,配電室應(yīng)設(shè)置門禁檢測裝置,并及時通知管理單位,以減少非法闖入時的損失。
配電室溫濕度傳感器的核心部分采用SENSIRIONSHT1溫濕度傳感器單元。該單元集成了傳感器原件和信號處理器,結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定性好,輸出標準數(shù)字信號,支持串行通信。磁性門禁檢測裝置用于門禁檢測,門狀態(tài)監(jiān)測可通過開啟和關(guān)閉時改變高低電阻值來實現(xiàn)。
圖2配電室終端監(jiān)控系統(tǒng)工作流程圖
圖3配電室實時監(jiān)控數(shù)據(jù)
3通信網(wǎng)絡(luò)
配電室監(jiān)控終端系統(tǒng)有兩個通信網(wǎng)絡(luò)。一個是傳感器網(wǎng)絡(luò),它負責連接每個傳感器,收集、傳輸和處理傳感器信息。二是數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),負責與外部網(wǎng)絡(luò)和遠程服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換。
由于EDA9033、EDA9015、SHT1傳感器支持串行通信,RS485通信網(wǎng)絡(luò)用于傳感網(wǎng)絡(luò)。RS485采用差分傳輸,抗干擾能力強,布線簡單,可安裝多臺設(shè)備,便于傳感器的擴展。
數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的選擇有很多可用的方案。對于變電站,采用的光纖網(wǎng)絡(luò)用于數(shù)據(jù)傳輸,具有高速、實時性好的特點,但需要鋪設(shè)專用的通信通道,施工難度大,成本高。由于配電室分散,且許多舊配電室不具備鋪設(shè)光纖的條件,因此光纖網(wǎng)絡(luò)不能很好地適用于配電室的監(jiān)控和改造。目前,移動無線通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展已經(jīng)非常成熟,覆蓋面廣。GPRS通信可以實現(xiàn)高達114kbps的傳輸速度。由于配電室監(jiān)控數(shù)據(jù)較少,GPRS可以滿足監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸要求
4監(jiān)控終端系統(tǒng)的組成和安裝
監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用總線拓撲結(jié)構(gòu),通過RS485總線連接配電室內(nèi)的各個模塊和傳感器。傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
在現(xiàn)場安裝時,終端系統(tǒng)將分為三個主要部分:
(1)電能采集條:EDA9033E和EDA9015A兩個模塊安裝在U型導軌上,三相開關(guān)、接線端子和AC-DC電源適配器安裝在導軌上。采集條安裝在低壓出線柜中。電流互感器從低壓進線柜和低壓出線柜的二次端子中引出(CT)從低壓母線引出三相電壓連接到三相開關(guān),通過開關(guān)連接到EDA9033E和AC-DC電源適配器,從信號到兩個模塊采集配變總電流和各種低壓出線電流,用于配變電壓采集,為其他模塊提供工作電源。
(2)控制箱:DATA-6106通信模塊,中央微處理器,I/O模塊,備用電池集成到設(shè)備箱中,并安裝在配電室的墻壁上。該部分使用一對電源線和一對通信線連接到電能采集部分,以獲取工作電源和電能采集數(shù)據(jù)。
(3)門禁和溫濕度傳感器模塊:門禁安裝在配電室門上方。溫濕度傳感器可根據(jù)電氣室環(huán)境安裝。為了便于布線,它可以安裝在控制箱附近。
5系統(tǒng)運行
終端監(jiān)控系統(tǒng)的基本工作流程是建立TCP網(wǎng)絡(luò)連接3,收集傳感器數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù),發(fā)送數(shù)據(jù),如圖2所示。
配電室的實時數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)服務(wù)器和客戶端軟件來觀察,如圖3所示。
6介紹和選擇安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)
6.1概述
配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括智能監(jiān)控系統(tǒng)屏幕、通信管理機、UPS電源、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)(云臺球機、槍機)、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)(溫度、濕度、水浸、煙霧)、控制子系統(tǒng)(照明、空調(diào)、除濕機、風扇、水泵)、訪問控制監(jiān)控子系統(tǒng)(讀卡器、開門按鈕、磁鎖)、安全監(jiān)控子系統(tǒng)(雙檢測器)。
6.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
6.3系統(tǒng)功能
實時監(jiān)控;數(shù)據(jù)查詢;曲線查詢;運行報告;實時報警;歷史事件查詢;用戶權(quán)限管理;網(wǎng)絡(luò)拓撲圖;遙控功能;
6.4系統(tǒng)硬件配置
7結(jié)論
配電室的運行參數(shù)和環(huán)參數(shù)監(jiān)控終端系統(tǒng)通過先進的電能采集模塊、傳感器和無線通信技術(shù)實現(xiàn)了配電室的實時監(jiān)控。該系統(tǒng)可以幫助供電企業(yè)提高配電網(wǎng)監(jiān)控的自動化水平,為配電網(wǎng)的運行管理和電網(wǎng)規(guī)劃提供實時有效的數(shù)據(jù),有利于供電企業(yè)精益化、信息化管理水平的不斷提高。
參考文獻:
[1]任工昌,苗新強,黃龍云.基于GPRS的配電網(wǎng)自動化監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].機械設(shè)計與制造,2009(4).
[2]李春璐,施華峰,馬躍強等.基于GPRS的無線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2012(4).
[3]馮志堅.配電房無線監(jiān)終端系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn).
[4]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.