配電室是工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)的關(guān)鍵部位,安裝有各類開關(guān)柜和分配電能作用的高壓配電裝置,為保證其安全運行,各企業(yè)設(shè)專職人員實行24小時運行值班,密切關(guān)注各配電裝置的安全運行,防止事故發(fā)生。目前,配電室智能運維系統(tǒng)打造無人值守配電室技術(shù)越來越成熟,系統(tǒng)通過對配電室環(huán)境和柜內(nèi)電氣設(shè)備的關(guān)鍵指標檢測、記錄和分析,利用智能檢測系統(tǒng),實現(xiàn)對關(guān)鍵設(shè)備故障診斷和早期預(yù)警,提升電氣設(shè)備維護水平,在確保運行安全、數(shù)據(jù)準確、結(jié)論可靠的前提下,優(yōu)化運維工作效率,實現(xiàn)配電室無人值守。
二、配電室供配電設(shè)備及運維管理現(xiàn)狀
1、企業(yè)配電室設(shè)備現(xiàn)狀
?。?)、電纜終端頭的問題:當電纜頭出現(xiàn)老化、絕緣層失效、接觸不良、負載突變、或外部環(huán)境濕度過大時,前期剛開始出現(xiàn)局放現(xiàn)象,這種現(xiàn)象或?qū)Φ胤烹娀蛳嚅g放電,電氣點檢員在日常巡檢中,通過五官中的耳聞是無法感知到高頻率的局放聲音,也不能第一時間發(fā)現(xiàn)到問題。同時,局放現(xiàn)象并不是一直存在的,所以點檢員的日常巡檢是不能及時發(fā)現(xiàn)問題。電氣事故是由于一直存在的設(shè)備隱患未及時解決,小問題逐漸升級為事故,嚴重的造成火災(zāi),大面積停產(chǎn)、停電。
?。?)、開關(guān)柜元件的問題:目前大部分配電室靠人工巡檢來監(jiān)測開關(guān)柜的工作狀態(tài)。人工的日常巡檢這種模式,無法達到對開關(guān)柜狀態(tài)的實時監(jiān)測。當開關(guān)柜內(nèi)的元器件出現(xiàn)老化、氧化的問題時,會導(dǎo)致柜內(nèi)產(chǎn)生局放、弧光、電纜高溫等后果;同時,人工巡檢數(shù)據(jù)滯后、采集數(shù)據(jù)誤差大、設(shè)備隱患不能早期發(fā)現(xiàn),更別說提前預(yù)防的問題了。
?。?)、監(jiān)控平臺兼容性問題:由于設(shè)備監(jiān)測手段和技術(shù)的不斷更新、升級。多所配電室或多個監(jiān)控數(shù)據(jù)平臺不能夠協(xié)同工作,監(jiān)控信息單一,監(jiān)控能力不統(tǒng)一、運維成本高
2、企業(yè)配電室管理模式現(xiàn)狀
目前配電室設(shè)備、設(shè)施的隱患發(fā)現(xiàn)主要由人工巡檢,依靠人的五官,望(看狀態(tài))、聞(聞氣味)、問(讀數(shù)據(jù))、切(測溫度)、聽(聽異響)等手段為主,輔以檢修過程中的檢查發(fā)現(xiàn),隱患排查存在誤差和滯后性。另外,配電室環(huán)境突變和設(shè)備故障也可能會引起火災(zāi)、觸電等安全事故和大范圍的停電事故,影響安全生產(chǎn)。
三、智能配電檢測系統(tǒng)的意義
通過對聲(局放監(jiān)測)、光(弧光監(jiān)測)、電(電能質(zhì)量監(jiān)測)、氣(煙感)、水(凝露監(jiān)測)、絕緣(泄露電流監(jiān)測)、溫度(環(huán)境濕度和開關(guān)柜無線測溫)以及安保(視頻監(jiān)控)等數(shù)據(jù)或圖像綜合分析,挖掘數(shù)據(jù)的價值,對配電室運行狀態(tài)提前預(yù)測、提前預(yù)警,并告知運維人員,重點監(jiān)護或檢修,達到安全運行的效果。
在工業(yè)4.0時代下,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),結(jié)合成熟的傳感器和大數(shù)據(jù)分析平臺,在配電室現(xiàn)有監(jiān)控裝置的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)信息化技術(shù)融合,將配電系統(tǒng)實現(xiàn)智能化;電氣設(shè)備的智能化監(jiān)測系統(tǒng)針對工業(yè)企業(yè)中配電室的關(guān)鍵設(shè)備和運行環(huán)境監(jiān)測,實時監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)等數(shù)據(jù);實現(xiàn)配電室無人值守的目的,為企業(yè)配電系統(tǒng)的高效管理提供保障,降低運維成本。
四、配電室智能配電檢測系統(tǒng)硬件的組成
1、無線測溫
無線測溫傳感器捆綁于各開關(guān)動、靜觸頭和母線接點上,采用自取電方式,將采集的溫度數(shù)據(jù)實時傳輸至服務(wù)器,并持久化存儲.
2、局放監(jiān)測
局放探測器安裝于母線附近,接觸點因為腐蝕、老化或接觸不良等因素,導(dǎo)致電纜及接觸頭的局放產(chǎn)生,當局放發(fā)生時,根據(jù)局放的強度分為弱局放預(yù)警和強局放停機,并及時將局放數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器。
3、弧光檢測
弧光探測器安裝與斷路器靜觸頭附近,由于配電柜柜內(nèi)部的部件,如母線接觸點氧化松動,斷路器觸頭接觸不良、電纜絕緣失效等引起弧光現(xiàn)象。當出現(xiàn)弧光時,判斷出紫外光和可見光的強度,實時監(jiān)測柜內(nèi)弧光,并及時將弧光信息傳輸至服務(wù)器。
4、煙霧檢測
煙霧傳感器安裝在柜體內(nèi)部頂端和配電室頂部,借助煙霧的特性,隨著氣體上升,實時監(jiān)測柜體內(nèi)部和室內(nèi)煙霧濃度數(shù)據(jù),同樣將檢測數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器,并持久化存儲。
5、絕緣監(jiān)測
電纜的絕緣層失效在絕緣故障中占比較大。通過分析流過電力電纜絕緣層的電容電流和電阻電流,間接的判斷電纜的絕緣狀態(tài)。同時采用零磁通高精準電流互感器實時采集絕緣層對地微小漏電流來判斷絕緣層的絕緣等級。并實時將采集的泄露電流傳輸至服務(wù)器,持久化存儲。
6、環(huán)境監(jiān)測
配電室環(huán)境監(jiān)測至關(guān)重要,溫度、濕度、漏水、照明和空調(diào)等,當出現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境溫度高、濕度大、漏水或光度不足等隱患,環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及時聯(lián)動攝像頭重點監(jiān)控,實時將預(yù)警信息傳輸至服務(wù)器,并遠程操作空調(diào)、風機以及照明等設(shè)備設(shè)施。
7、安保監(jiān)控
門禁與視頻監(jiān)控聯(lián)動,當配電室內(nèi)門正常或異常打開、開門超時、假鎖門等情況,門禁控制器聯(lián)動攝像機抓拍,并將圖像實時傳輸至服務(wù)器,監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)警并跟蹤。