摘要：無人值守配電房是現(xiàn)今一種先進(jìn)的運(yùn)行管理模式，但要實(shí)現(xiàn)真正意義上的無人值守，需要對配電房內(nèi)的各種電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測、控制、保護(hù)；需要對配電房內(nèi)的溫濕度、通風(fēng)情況、SF6氣體泄漏、以及配電房的安全運(yùn)行情況等進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)的采集。同時(shí)，配電房智能監(jiān)控系統(tǒng)的不完善，會導(dǎo)致配電房存在很多的安全隱患，例如SF6氣體泄漏不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、配電房室溫過高導(dǎo)致?lián)p壞設(shè)備等。
關(guān)鍵詞：配電房；智能監(jiān)控系統(tǒng)；無人值守改造

引言

在電力輸送以及分配方面，配電房為不可缺少的場所，現(xiàn)如今由于一些因素的存在，比如滲水、房內(nèi)環(huán)境偏熱、濕度改變幅度較大等，造成配電房設(shè)施跳閘，對用電的穩(wěn)定供應(yīng)造成影響。同時(shí)因?yàn)椴痪邆溆嘘P(guān)的檢測手段，運(yùn)維工作者不足，以往的巡檢方式有著盲區(qū)，導(dǎo)致一些隱患難以第一時(shí)間找到并消除。所以針對于智能配電房監(jiān)控，有必要對其進(jìn)行探究，這存在較大的現(xiàn)實(shí)意義。

配電房的介紹

配電房常被稱為配電所，其內(nèi)涵為：在配電房內(nèi)，僅存在開閉與分配電力的配電設(shè)備，結(jié)合母線來看，不存在變壓器。相比于變電所，配電房有著一定的不同，前者存在變壓器，而后者不存在變壓器。以供電系統(tǒng)來分析，配電所為核心部位，安排組織專門人員，對其開展全天候值班。未經(jīng)允許，無關(guān)人員不得進(jìn)入。工作者需要持證上崗，了解配電設(shè)施情況，使用方式，并且要掌握有關(guān)的注意事項(xiàng)。對于電壓表等的指示狀況，需要加以關(guān)注；不得出現(xiàn)超載運(yùn)行的情況。屋內(nèi)地面與設(shè)施外表，要做到無塵。通過值班人員，來完成倒閘操作，別的人員不可以插手；不允許同時(shí)倒閘操作，防止出現(xiàn)錯誤。

無人值守配電房智能監(jiān)控系統(tǒng)

1、配電房的現(xiàn)狀

配電房由于數(shù)量眾多、分布散雜、周邊環(huán)境變化多端等原因，容易受用戶增容和城市建設(shè)而影響。實(shí)時(shí)對配電房及其設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，對配電自動化管理、負(fù)荷預(yù)測、線損分析、電力需求管理等具有重大意義。
傳統(tǒng)的監(jiān)控解決方案是分別安裝開關(guān)柜、配電柜、變壓器的監(jiān)測設(shè)置，以及安裝報(bào)警、視頻、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)等，但是這些系統(tǒng)具有如下問題：
1）配電房數(shù)量越來越多，大門鑰匙的數(shù)量也很多，對鑰匙的管理越來越困難。
2）配電房里容易發(fā)生電纜溝溢水，加速線纜老化，造成安全隱患。
3）配電房里有很多電力設(shè)備，卻沒有對火災(zāi)的有效監(jiān)測，存在安全隱患。
4）配電房絕大多數(shù)都是無人值守，曾多次發(fā)生過小偷破門（窗）而入的現(xiàn)象，這也給安全運(yùn)行構(gòu)成重大威脅。
5）配電房內(nèi)使用了SF6開關(guān)，但沒有監(jiān)控站內(nèi)SF6氣體含量是否超標(biāo)的裝置，容易發(fā)生運(yùn)檢人員進(jìn)入站內(nèi)由于缺氧而引發(fā)生命安全。
6）目前越來越多的配電房建造在底層甚至地下，環(huán)境條件不容樂觀，站內(nèi)容易受濕氣困擾，而常年的潮濕環(huán)境對電氣設(shè)備的安全運(yùn)行也造成隱患，嚴(yán)重時(shí)會引發(fā)電柜局部放電、爆炸等事故。
7）配電柜的電纜接頭、銅排接頭處由于制作工藝、裝配工藝等問題，會造成接觸電源過大，從而容易出現(xiàn)溫度過高的現(xiàn)象。而持續(xù)高溫容易造成該處絕緣性能下降，甚至導(dǎo)致配電柜爆炸。
8）絕大多數(shù)配電房都是無人值守，分布在城鄉(xiāng)各處，一旦遇到問題或者報(bào)警，巡檢人員也無法在第一時(shí)間前往現(xiàn)場核查實(shí)際情況。
9）配電房內(nèi)有電柜、風(fēng)機(jī)、照明、除濕機(jī)、空調(diào)、排水泵等諸多電氣設(shè)備，且絕大多數(shù)配電房都是無人值守，分布在城鄉(xiāng)各處，進(jìn)行定期設(shè)備巡檢會耗費(fèi)較多的人力和物力，有必要對上述電氣設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，并支持遠(yuǎn)程操控、定時(shí)自動巡檢。
10）配電房里的變壓器一般都有變壓器超溫報(bào)警節(jié)點(diǎn)，但由于配電房內(nèi)沒有遠(yuǎn)程通信通道，即使安裝了監(jiān)測設(shè)備，由于是無人值守，也很難起到預(yù)期的效果。

2、配電房智能監(jiān)控系統(tǒng)的作用和意義

該系統(tǒng)匯集視頻監(jiān)控、智能門禁、水位監(jiān)測、防盜監(jiān)測、煙霧監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、氧含量監(jiān)測、環(huán)境溫濕度監(jiān)測、配電房關(guān)鍵設(shè)備溫度監(jiān)測、主變超溫監(jiān)測、風(fēng)機(jī)/空調(diào)/除濕機(jī)/照明/水泵/警燈等電氣設(shè)備聯(lián)動控制、電柜防凝露裝置聯(lián)動控制、開關(guān)柜觸頭溫度監(jiān)測、局部放電在線監(jiān)測、配電房智能巡檢等諸多功能，滿足了電網(wǎng)公司從“故障巡檢”到“定期巡檢”到“狀態(tài)巡檢”轉(zhuǎn)變的要求。
2.1提高供電可靠性
1）及時(shí)發(fā)現(xiàn)、識別安全隱患；
2）提高巡檢效率；
3）規(guī)范配電房運(yùn)維準(zhǔn)則。
2.2完善智能電網(wǎng)建設(shè)
1）完善智能電網(wǎng)末端建設(shè)；
2）積累運(yùn)行數(shù)據(jù)，開展大數(shù)據(jù)分析；
3）減少運(yùn)維壓力。

3、配電房智能監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)及優(yōu)勢

配電房智能監(jiān)控系統(tǒng)基于公網(wǎng)通訊技術(shù)，采用“感知層—網(wǎng)絡(luò)層—應(yīng)用層”三層架構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維提供軟硬件系統(tǒng)解決方案，提高運(yùn)維效率、減少運(yùn)維工作量。
系統(tǒng)把電力、環(huán)境、安防等所有監(jiān)控量在監(jiān)控系統(tǒng)主界面上進(jìn)行一體化顯示和控制。系統(tǒng)監(jiān)控提供電子地圖監(jiān)控和圖表監(jiān)控兩種監(jiān)控模式，電子地圖可以實(shí)現(xiàn)地區(qū)內(nèi)的分級分層顯示。
配電房終端設(shè)備能夠脫機(jī)運(yùn)行，在網(wǎng)絡(luò)斷線、服務(wù)器故障等情況下站端設(shè)備依然能夠?qū)崿F(xiàn)正常運(yùn)行、刷卡開門、聯(lián)動報(bào)警、設(shè)備聯(lián)動控制以及記錄存儲等。
系統(tǒng)可以設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)的各子系統(tǒng)之間進(jìn)行聯(lián)動，還可以通過硬件和軟件的方式和變電站綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動，能實(shí)現(xiàn)用戶自定義的設(shè)備聯(lián)動，包括現(xiàn)場設(shè)備操作聯(lián)動視頻、綜合自動化系統(tǒng)告警聯(lián)動門禁視頻等。并可以根據(jù)配電房現(xiàn)場需求，完成自動的閉環(huán)控制和告警。

無人值守配電房智能監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

3.1完整的系統(tǒng)整合度

系統(tǒng)提供配電房全方位、智能化、全天候的無人值守智能監(jiān)測。感知層實(shí)現(xiàn)監(jiān)測對象的全覆蓋，包含以下多種設(shè)備：
1）安防：視頻監(jiān)控系統(tǒng)、非法入侵監(jiān)測報(bào)警裝置、智能門禁系統(tǒng)、煙霧監(jiān)測報(bào)警裝置；
2）環(huán)境監(jiān)測：SF6濃度及氧氣含量監(jiān)測報(bào)警裝置、環(huán)境溫濕度監(jiān)測裝置、柜內(nèi)防凝露除濕裝置、水位監(jiān)測裝置；
3）設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測：觸頭溫度在線監(jiān)測報(bào)警裝置、變壓器超溫監(jiān)測裝置、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、局部放電在線監(jiān)測裝置、配電房自動巡檢機(jī)器人系統(tǒng)；
4）電氣設(shè)備控制：風(fēng)機(jī)、空調(diào)、除濕機(jī)、照明、排水泵、警燈等電氣設(shè)備聯(lián)動控制。

3.2完善的設(shè)備聯(lián)動規(guī)則

1）刷卡開門、密碼開門，自動解警，照明自動打開，自動抓拍并上傳；
2）大門關(guān)閉的狀況下，自動布放，照明自動關(guān)閉；
3）鑰匙開門、非法開門，自動報(bào)警，照明自動打開，自動抓拍并上傳；
4）視頻攝像機(jī)監(jiān)測到有人非法闖入，自動執(zhí)行移動偵測并報(bào)警，并自動抓拍并上傳。
5）布放期間，防盜變送器監(jiān)測到有人闖入，立即聲光報(bào)警，提示人員盡快撤離。
6）一旦煙霧報(bào)警，立即聲光報(bào)警，同時(shí)強(qiáng)制關(guān)停風(fēng)機(jī)，避免火勢蔓延。
7）SF6濃度超標(biāo)或氧氣含量偏低時(shí)，立即聲光報(bào)警，同時(shí)強(qiáng)制開啟風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)換氣，以免人員進(jìn)入缺氧造成生命危險(xiǎn)。
8）溫度超過高溫閥值或低于低溫閥值時(shí)，立即聲光報(bào)警，同時(shí)強(qiáng)制開啟空調(diào)調(diào)節(jié)溫度。
9）濕度超過閥值時(shí)，立即聲光報(bào)警，同時(shí)強(qiáng)制開啟除濕機(jī)除濕；若現(xiàn)場無除濕機(jī)，則強(qiáng)制開啟空調(diào)進(jìn)行濕度調(diào)節(jié)。
10）水位超過閥值時(shí)，立即聲光報(bào)警，同時(shí)強(qiáng)制開啟水泵進(jìn)行抽水。
11）主變超溫節(jié)點(diǎn)閉合時(shí)，立即聲光報(bào)警提示。
12）電柜觸頭溫度超過閥值時(shí)，立即聲光報(bào)警提示。
13）電柜內(nèi)的濕度超過閥值時(shí)，立即啟動電柜內(nèi)的防凝露裝置進(jìn)行除濕工作，直至濕度降至閥值以下。

3.3完善的軟硬件協(xié)同解決方案

1）監(jiān)控主機(jī)軟件可擴(kuò)展性強(qiáng)，支持定制，升級方便；
2）支持手機(jī)APP移動端監(jiān)控；
3）支持通過RS485總線、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接入第三方設(shè)備；
4）支持遠(yuǎn)程設(shè)備自動升級，無需人工干預(yù)接入。

4 應(yīng)用效果分析

智能配電房的應(yīng)用可以改善設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，防止外界環(huán)境原因造成的設(shè)備損壞，顯著提高電力系統(tǒng)的安全性，降低電力運(yùn)行事故的可能性和人員財(cái)產(chǎn)損失，延長開關(guān)柜使用壽命，提高設(shè)備利用率。

4.1延長設(shè)備壽命，節(jié)約建設(shè)成本

傳統(tǒng)的配電房巡檢方式在設(shè)備維護(hù)方面有兩個(gè)方向：一是在故障發(fā)生后被動對故障設(shè)備進(jìn)行維修、更換；二是定期進(jìn)行大、小檢修，更換使用了一段時(shí)間的設(shè)備或設(shè)備關(guān)鍵部件，這種方式多是為了消除安全隱患。采用智能配電房系統(tǒng)可以做到“不壞不修”，在降低隱患風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，延長設(shè)備實(shí)際使用壽命，節(jié)約建設(shè)成本。
以一個(gè)區(qū)5 000座配電房的城市為例，采用傳統(tǒng)檢修方式時(shí)，每座配電房每5年檢修一次（平均10萬/次），共需檢修費(fèi)用約5億元，平均每年1億元；配備智能配電房系統(tǒng)后，可有效延長設(shè)備的使用壽命，檢修間隔由原來的5年延長至8年，平均每年的檢修費(fèi)用為6 250萬元，每年節(jié)約3 750萬元。

4.2替代人工巡檢，降低維護(hù)成本

目前，傳統(tǒng)配電室常用的人工巡檢方式上，在人力、財(cái)力上產(chǎn)生了很高成本。使用智能配電房系統(tǒng)后，可以通過綜合監(jiān)控后臺了解各配電室現(xiàn)場信息。只在設(shè)備發(fā)生或者存在故障隱患時(shí)派出維修人員進(jìn)行定點(diǎn)更換、維護(hù)即可，大大提高了工作效率，降低了維護(hù)成本。

4.3促使現(xiàn)場運(yùn)維管理轉(zhuǎn)變?yōu)楹笈_運(yùn)維管理

智能配電房系統(tǒng)通過采集配電房的溫度、濕度、有害氣體等參數(shù)進(jìn)行處理，并將配電房內(nèi)溫度、濕度、粉塵、有害氣體等技術(shù)指標(biāo)控制在合格范圍內(nèi)，防止設(shè)備發(fā)生凝露、絕緣老化及外界條件下產(chǎn)生的局部放電問題等，消除配電房環(huán)境引起的安全隱患，延長設(shè)備使用壽命，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全壽命使用周期，提高供電可靠性。此外，智能配電房系統(tǒng)將帶來運(yùn)維模式的轉(zhuǎn)變，現(xiàn)場運(yùn)維模式將更多地轉(zhuǎn)變?yōu)楹笈_運(yùn)維。

5、結(jié)束語

智能監(jiān)控系統(tǒng)在配電房的應(yīng)用，減少了運(yùn)維工作量，提高了運(yùn)維效率，實(shí)現(xiàn)了配電房的無人值守，為實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維提供了解決方案。

審核編輯 黃宇