0引言

長期以來，配電室如何運行一直是電力部門日常管理的較為薄弱的部分，配電室溫度過高、濕度過高、雨水浸漬都會影響設備正常運行。因此在配電室內安裝配電房綜合環境監控系統，實現配電室內環境和供電設備各種狀態量的在線監測，保障配電室設備的安全運行。

1 項目概況

該項目為江西配電室改造項目，設有高壓柜、低壓柜多臺。該項目配有SF6/O2雙氣體探測器，溫濕度傳感器采集柜內的溫濕度數據，6個攝像機監控配電室內情況。另外該項目還配有空調控制器以及煙感、水浸等傳感器。通過配電室綜合監控系統集中采集監控管理。

配電室綜合環境監控系統在杭州配電室中的設計與應用

2 產品需求

本次針對江西配電室改造需要達到如下要求以實現數據集中管理、分析處理。功能需求如下：

（一）針對每一進線柜，需要配置具有采集精度高、響應速度快的sf6氣體探測器，來確認配電房內環境安全。

（二）針對每一電纜溝，需要配置水浸傳感器，實時監測電纜溝內的水位情況。

（三）針對每一排配電柜，需要配置一個球形攝像機或多個槍型攝像機，實時監視配電室內情況。

（四）針對整個配電室工程配置一臺配電室環境檢測柜，監控配電室的環境安全，其功能應包含：

（1）環境溫度、環境濕度、SF6氣體濃度、氧氣濃度、電纜溝水位以及煙感傳感器等監測信息實時刷新。

（2）對水浸傳感器、煙感傳感器、SF6氣體濃度等事件可以及時處理。

（3）對視頻監控畫面實時顯示。

（4）空調、除濕機、燈光設備聯動控制、遠程控制。

（5）多種告警方式。

（6）多用戶權限管理，便于分級操作。

3 系統方案

本工程根據該項目的實際需求，在高壓配電室內配置了一臺“SF6 & O2”雙氣體探測器、一個溫濕度傳感器、一個水浸傳感器、兩個煙感傳感器、一個空調控制器以及六個槍型攝像機。在低壓配電室配置一臺配電室環境監測柜，將“SF6 & O2”雙氣體探測器、溫濕度傳感器、水浸傳感器、煙感傳感器、攝像機等數據上傳，實現對該項目配電室的控制和管理，為配電室安全、穩定、經濟運行提供了堅實的保障。

①“SF6 & O2”氣體探測器主要監測空氣中六氟化硫氣體濃度和氧氣濃度。因為六氧化硫氣體在電力系統中的廣泛應用，是中壓、高壓和超高壓開關中所使用的的絕緣和滅弧介質。其本身沒有毒性，但被電弧分解后的分解物會對人體帶來嚴重影響，因此對環境中的六氧化硫氣體監測可以防止泄露的有毒氣體對人體造成傷害，也可以防止由于六氧化硫氣體泄露而使高壓開關室內六氧化硫氣體密度下降導致高壓開關通斷失靈等生產事故的發生。

②水浸傳感器內電源、感應線、信號輸出三部分完全隔離，安全可靠，安裝方便。溫濕度傳感器體積小、數字顯示屏，具有485通信接口,ModBus協議，總線驅動可掛載32個。

變配電室內易產生潮濕凝露現象，主要是由于外界環境和室內外電纜溝的積水產生的濕氣。在配電室內安裝水浸傳感器監測電纜溝水位情況，在進線柜內安裝溫濕度傳感器監控柜內溫濕度情況，并將傳感器狀態和數據實時上傳給后臺系統。

電纜溝的環境監測，圍繞電纜溝中的溫度、火災、水體、氣體濃度等加以監測，從而維護電纜的安全工作，從而保護檢修人員不受有害氣體的污染，也能確保纜溝中各項設備的安全、平穩運行，實際的纜溝內部環境監測則涵蓋溫度、濕度、水位高度、有害氣體等多種項目的監測。

③空調控制器可以學習空調遙控器的控制碼，從而代替遙控器對空調進行控制，系統可通過ModBus-RTU協議給空調控制器發送命令從而代替遙控器對空調進行控制。

3.1 配電室環境監測工程電科恒鈦產品明細

3.2 現場安裝圖

配電室環境監測柜整體圖

配電室環境監測柜整體圖

3.3 主站監控系統

監控系統主要實現對杭州東衡眾創園配電室的環境安全與管理。監控范圍為配電室內的“六氧化硫和氧氣”氣體探測裝置、水浸探測裝置、溫濕度測量裝置和煙感監測裝置。系統通過485總線直接接入本配電室內數據采集器，通過網絡交換機采集視頻數據實現對整個配電室的監控管理。

3.4 系統架構

系統網絡拓撲圖如下圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

配電室環境監測系統架構

4 系統功能特點

4.1系統功能

（1）SF6氣體濃度超標檢測：當開關室內SF6氣體濃度超過1000ppm時，顯示濃度超標信息。（上下限值可自定義）

（2）氧氣濃度檢測：顯示開關室內各氣體探頭處的氧氣濃度值。缺氧報警，當氧氣濃度低于18%時，輸出觸點報警信號，并進行報警。

（3）溫度、濕度檢測：系統可以測量并顯示當前配電室內的溫度和濕度，并根據設定的閥值進行報警。

（4）水浸檢測：可以檢測空調水管或窗戶附近水浸情況并報警。

（5）空調控制：對配電室配置空調制冷，可以對空調進行自動控制并可監測當前空調是否開關機。

（6） 定時通風：系統可以設定風機每天定時啟動和停止的時間，以保證開關室每天至少通風一次。

（7）手動通風：風機在停止狀態時，按下手動啟動按鈕，系統便進行通風，直至再次按下手動啟動按鈕停止通風。

（8）可顯示風機上次啟動和停止的時間，工作人員可以根據該信息判斷在進入開關室前是否需要進行強制通風。

（9）聯動功能：系統可以探測到想要進入配電室的工作人員，啟動風機或發送當前配電站房的SF6、O2含量是否達標。

配電室環境監測系統 項目現場

4.2系統性能

（1）采用先進的系統設備及系統軟件和開發工具；

（2）保證系統在技術上領先，成熟穩定，符合今后的發展趨勢；

（3）系統具備開放性和兼容性；

（4）系統功能模塊化設計，可與未來更換擴展的設備具有互連性和互操作性，

（5）各子系統之間留有標準通用通信接口，為子系統的擴充、集成留有余地。

4.3系統軟件界面

配電室綜合監控圖

配電室綜合監控圖

歷史曲線查詢

環境參量曲線

視頻監控畫面

歷史事件查詢

5 配電房綜合環境智能監控系統的應用價值

（1）降低運營成本：實現站房智能監控，提高了管理效率，減少了人工巡檢工作量，為配電網企業降低了人力成本。在此過程中，可以提前預測潛在的風險，提前介入，降低了事故處理成本。

（2）檢修升級：系統符合從定期檢修到狀態檢修的管理趨勢。

（3）一體化智能調度：實現站房的可視化智能遠控，形成一體化的智能調度體系，確保電網運行的安全可靠、靈活協調、優質高效、經濟環保。

（4）配合保障運行正常：及時發出事故報警信息，使得相關人員可快速前往現場處理問題。


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