配電室是工業(yè)企業(yè)供電系統的關(guān)鍵部位,安裝有各類(lèi)開(kāi)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)設專(zhuān)職人員實(shí)行24小時(shí)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打造無(wú)人值守配電室技術(shù)越來(lái)越成熟,系統通過(guò)對配電室環(huán)境和柜內電氣設備的關(guān)鍵指標檢測、記錄和分析,利用智能檢測系統,實(shí)現對關(guān)鍵設備故障診斷和早期預警,提升電氣設備維護水平,在確保運行安全、數據準確、結論可靠的前提下,優(yōu)化運維工作效率,實(shí)現配電室無(wú)人值守。
二、配電室供配電設備及運維管理現狀
1、企業(yè)配電室設備現狀
?。?)、電纜終端頭的問(wèn)題:當電纜頭出現老化、絕緣層失效、接觸不良、負載突變、或外部環(huán)境濕度過(guò)大時(shí),前期剛開(kāi)始出現局放現象,這種現象或對地放電或相間放電,電氣點(diǎn)檢員在日常巡檢中,通過(guò)五官中的耳聞是無(wú)法感知到高頻率的局放聲音,也不能第一時(shí)間發(fā)現到問(wèn)題。同時(shí),局放現象并不是一直存在的,所以點(diǎn)檢員的日常巡檢是不能及時(shí)發(fā)現問(wèn)題。電氣事故是由于一直存在的設備隱患未及時(shí)解決,小問(wèn)題逐漸升級為事故,嚴重的造成火災,大面積停產(chǎn)、停電。
?。?)、開(kāi)關(guān)柜元件的問(wèn)題:目前大部分配電室靠人工巡檢來(lái)監測開(kāi)關(guān)柜的工作狀態(tài)。人工的日常巡檢這種模式,無(wú)法達到對開(kāi)關(guān)柜狀態(tài)的實(shí)時(shí)監測。當開(kāi)關(guān)柜內的元器件出現老化、氧化的問(wèn)題時(shí),會(huì )導致柜內產(chǎn)生局放、弧光、電纜高溫等后果;同時(shí),人工巡檢數據滯后、采集數據誤差大、設備隱患不能早期發(fā)現,更別說(shuō)提前預防的問(wèn)題了。
?。?)、監控平臺兼容性問(wèn)題:由于設備監測手段和技術(shù)的不斷更新、升級。多所配電室或多個(gè)監控數據平臺不能夠協(xié)同工作,監控信息單一,監控能力不統一、運維成本高
2、企業(yè)配電室管理模式現狀
目前配電室設備、設施的隱患發(fā)現主要由人工巡檢,依靠人的五官,望(看狀態(tài))、聞(聞氣味)、問(wèn)(讀數據)、切(測溫度)、聽(tīng)(聽(tīng)異響)等手段為主,輔以檢修過(guò)程中的檢查發(fā)現,隱患排查存在誤差和滯后性。另外,配電室環(huán)境突變和設備故障也可能會(huì )引起火災、觸電等安全事故和大范圍的停電事故,影響安全生產(chǎn)。
三、智能配電檢測系統的意義
通過(guò)對聲(局放監測)、光(弧光監測)、電(電能質(zhì)量監測)、氣(煙感)、水(凝露監測)、絕緣(泄露電流監測)、溫度(環(huán)境濕度和開(kāi)關(guān)柜無(wú)線(xiàn)測溫)以及安保(視頻監控)等數據或圖像綜合分析,挖掘數據的價(jià)值,對配電室運行狀態(tài)提前預測、提前預警,并告知運維人員,重點(diǎn)監護或檢修,達到安全運行的效果。
在工業(yè)4.0時(shí)代下,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),結合成熟的傳感器和大數據分析平臺,在配電室現有監控裝置的基礎上,實(shí)現信息化技術(shù)融合,將配電系統實(shí)現智能化;電氣設備的智能化監測系統針對工業(yè)企業(yè)中配電室的關(guān)鍵設備和運行環(huán)境監測,實(shí)時(shí)監控設備狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)等數據;實(shí)現配電室無(wú)人值守的目的,為企業(yè)配電系統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硬件的組成
1、無(wú)線(xiàn)測溫
無(wú)線(xiàn)測溫傳感器捆綁于各開(kāi)關(guān)動(dòng)、靜觸頭和母線(xiàn)接點(diǎn)上,采用自取電方式,將采集的溫度數據實(shí)時(shí)傳輸至服務(wù)器,并持久化存儲.
2、局放監測
局放探測器安裝于母線(xiàn)附近,接觸點(diǎn)因為腐蝕、老化或接觸不良等因素,導致電纜及接觸頭的局放產(chǎn)生,當局放發(fā)生時(shí),根據局放的強度分為弱局放預警和強局放停機,并及時(shí)將局放數據傳輸至服務(wù)器。
3、弧光檢測
弧光探測器安裝與斷路器靜觸頭附近,由于配電柜柜內部的部件,如母線(xiàn)接觸點(diǎn)氧化松動(dòng),斷路器觸頭接觸不良、電纜絕緣失效等引起弧光現象。當出現弧光時(shí),判斷出紫外光和可見(jiàn)光的強度,實(shí)時(shí)監測柜內弧光,并及時(shí)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部頂端和配電室頂部,借助煙霧的特性,隨著(zhù)氣體上升,實(shí)時(shí)監測柜體內部和室內煙霧濃度數據,同樣將檢測數據傳輸至服務(wù)器,并持久化存儲。
5、絕緣監測
電纜的絕緣層失效在絕緣故障中占比較大。通過(guò)分析流過(guò)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(shí)采用零磁通高精準電流互感器實(shí)時(shí)采集絕緣層對地微小漏電流來(lái)判斷絕緣層的絕緣等級。并實(shí)時(shí)將采集的泄露電流傳輸至服務(wù)器,持久化存儲。
6、環(huán)境監測
配電室環(huán)境監測至關(guān)重要,溫度、濕度、漏水、照明和空調等,當出現室內環(huán)境溫度高、濕度大、漏水或光度不足等隱患,環(huán)境監測系統及時(shí)聯(lián)動(dòng)攝像頭重點(diǎn)監控,實(shí)時(shí)將預警信息傳輸至服務(wù)器,并遠程操作空調、風(fēng)機以及照明等設備設施。
7、安保監控
門(mén)禁與視頻監控聯(lián)動(dòng),當配電室內門(mén)正?;虍惓4蜷_(kāi)、開(kāi)門(mén)超時(shí)、假鎖門(mén)等情況,門(mén)禁控制器聯(lián)動(dòng)攝像機抓拍,并將圖像實(shí)時(shí)傳輸至服務(wù)器,監控系統預警并跟蹤。