智能配电检测系统打造无人值守配电室

发布时间:2021-09-01来源:作者原创 编辑:严海龙

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一、概述

配电室是工业企业供电系统的关键部位,安装有各类开关柜和分配电能作用的高压配电装置,为保证其安全运行,各企业设专职人员实行24小时运行值班,密切关注各配电装置的安全运行,防止事故发生。目前,随着各企业智能工厂的建设和三化改造,智能配电检测系统打造无人值守配电室技术越来越成熟,该系统通过对配电室环境和柜内电气设备的关键指标检测、记录和分析,利用智能检测系统,实现对关键设备故障诊断和早期预警,提升电气设备维护水平,在确保运行安全、数据准确、结论可靠的前提下,优化运维工作效率,实现配电室无人值守。

二、配电室供配电设备及运维管理现状

1、企业配电室设备现状

(1)、电缆终端头的问题:当电缆头出现老化、绝缘层失效、接触不良、负载突变、或外部环境湿度过大时,前期刚开始出现局放现象,这种现象或对地放电或相间放电,电气点检员在日常巡检中,通过五官中的耳闻是无法感知到高频率的局放声音,也不能第一时间发现到问题。同时,局放现象并不是一直存在的,所以点检员的日常巡检是不能及时发现问题。电气事故是由于一直存在的设备隐患未及时解决,小问题逐渐升级为事故,严重的造成火灾,大面积停产、停电。
(2)、开关柜元件的问题:目前大部分配电室靠人工巡检来监测开关柜的工作状态。人工的日常巡检这种模式,无法达到对开关柜状态的实时监测。当开关柜内的元器件出现老化、氧化的问题时,会导致柜内产生局放、弧光、电缆高温等后果;同时,人工巡检数据滞后、采集数据误差大、设备隐患不能早期发现,更别说提前预防的问题了。
(3)、监控平台兼容性问题:由于设备监测手段和技术的不断更新、升级。多所配电室或多个监控数据平台不能够协同工作,监控信息单一,监控能力不统一、运维成本高。

2、企业配电室管理模式现状

目前配电室设备、设施的隐患发现主要由人工巡检,依靠人的五官,望(看状态)、闻(闻气味)、问(读数据)、切(测温度)、听(听异响)等手段为主,辅以检修过程中的检查发现,隐患排查存在误差和滞后性。另外,配电室环境突变和设备故障也可能会引起火灾、触电等安全事故和大范围的停电事故,影响安全生产。

三、智能配电检测系统的意义

通过对声(局放监测)、光(弧光监测)、电(电能质量监测)、气(烟感)、水(凝露监测)、绝缘(泄露电流监测)、温度(环境湿度和开关柜无线测温)以及安保(视频监控)等数据或图像综合分析,挖掘数据的价值,对配电室运行状态提前预测、提前预警,并告知运维人员,重点监护或检修,达到安全运行的效果。
在工业4.0时代下,利用物联网技术,结合成熟的传感器和大数据分析平台,在配电室现有监控装置的基础上,实现信息化技术融合,将配电系统实现智能化;电气设备的智能化监测系统针对工业企业中配电室的关键设备和运行环境监测,实时监控设备状态、环境状态等数据;实现配电室无人值守的目的,为企业配电系统的高效管理提供保障,降低运维成本。

四、配电室智能配电检测系统硬件的组成

1、无线测温

无线测温传感器捆绑于各开关动、静触头和母线接点上,采用自取电方式,将采集的温度数据实时传输至服务器,并持久化存储. 

2、局放监测

局放探测器安装于母线附近,接触点因为腐蚀、老化或接触不良等因素,导致电缆及接触头的局放产生,当局放发生时,根据局放的强度分为弱局放预警和强局放停机,并及时将局放数据传输至服务器。

3、弧光检测

弧光探测器安装与断路器静触头附近,由于配电柜柜内部的部件,如母线接触点氧化松动,断路器触头接触不良、电缆绝缘失效等引起弧光现象。当出现弧光时,判断出紫外光和可见光的强度,实时监测柜内弧光,并及时将弧光信息传输至服务器。

4、烟雾检测

烟雾传感器安装在柜体内部顶端和配电室顶部,借助烟雾的特性,随着气体上升,实时监测柜体内部和室内烟雾浓度数据,同样将检测数据传输至服务器,并持久化存储。

5、绝缘监测

电缆的绝缘层失效在绝缘故障中占比较大。通过分析流过电力电缆绝缘层的电容电流和电阻电流,间接的判断电缆的绝缘状态。同时采用零磁通高精准电流互感器实时采集绝缘层对地微小漏电流来判断绝缘层的绝缘等级。并实时将采集的泄露电流传输至服务器,持久化存储。
6、环境监测
配电室环境监测至关重要,温度、湿度、漏水、照明和空调等,当出现室内环境温度高、湿度大、漏水或光度不足等隐患,环境监测系统及时联动摄像头重点监控,实时将预警信息传输至服务器,并远程操作空调、风机以及照明等设备设施。
7、安保监控
门禁与视频监控联动,当配电室内门正常或异常打开、开门超时、假锁门等情况,门禁控制器联动摄像机抓拍,并将图像实时传输至服务器,监控系统预警并跟踪。
五、结束语
智能配电检测系统,将各类传感器和摄像头采集的数据和图像实时传输,相比人工点巡检而言,具有高精度、高密度、全方位和可视化管理;智能检测取代人工点检,使配电室的维护模式从“被动抢修”变为“主动预防”,同时可实现配电室无人值守,提升企业智能化水平。

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