剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用

張穎姣

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：本文首先指出了在火力發(fā)電廠中應(yīng)用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的重要性，接著研究分析了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用情況，主要從 系統(tǒng)簡(jiǎn)介、電氣火災(zāi)原因等方面進(jìn)行了分析。*后從配電箱、火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備等方面介紹了應(yīng)用電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的注意事項(xiàng)。本文研究成果將對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用起到一定的參考作用。

關(guān)鍵詞:電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)；火力發(fā)電；應(yīng)用

0、引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和電力事業(yè)的快速發(fā)展，火力發(fā)電廠生產(chǎn)基地的規(guī)模日益擴(kuò)大，電氣自動(dòng)化水平也日趨提高，與此同時(shí)，對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控的重視程度也應(yīng)該隨之提高，在火力發(fā)電廠中應(yīng)用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)加強(qiáng)控制電氣火災(zāi)的能力，保障發(fā)電廠的安全運(yùn)行有重要意義。

1、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用情況的分析

1．1引發(fā)電氣火災(zāi)的原因

電氣火災(zāi)通常是指用電設(shè)備、供配電設(shè)備等因出現(xiàn)故障而釋放高溫、電火花等熱能或者非故障性的能量，在燃燒條件成立的前提下，使自身燃燒或者燃燒其他可燃物質(zhì)而引起的火災(zāi)，雷電與靜電導(dǎo)致的火災(zāi)也包括在其中。電氣火災(zāi)的起因主要有：(1)短路。當(dāng)電路出現(xiàn)短路，導(dǎo)致線路中電阻突然變小，電阻迅速增大，從而電路的發(fā)熱量也變大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了線路正常工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量 ，使線路絕緣層自燃，金屬發(fā)生熔化，附近可燃物被點(diǎn)燃，引起火災(zāi)。(2)漏電。漏電主要是因?yàn)閹щ妼?dǎo)體的絕緣被破壞，在不同的電位導(dǎo)體問(wèn)出現(xiàn)非正常電流。漏電是通過(guò)熱作用和電火花來(lái)引發(fā)火災(zāi)的。在有漏電問(wèn)題的線路中電阻較大的位置易發(fā)熱，在接觸不好的區(qū)域可能出現(xiàn)火花，導(dǎo)致附近的可燃物燃燒，進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。(3)斷路。斷路引發(fā)火災(zāi)主要有兩種情況，一是通電的導(dǎo)線在斷后掉落過(guò)程中，和接地導(dǎo)體接觸起火，二是帶電導(dǎo)線斷開時(shí)出現(xiàn)電火花。(4)接觸電阻過(guò)大。當(dāng)電流較大時(shí)，在線路某一位置處接觸不良而導(dǎo)致接觸電阻過(guò)大，在這局部區(qū)域內(nèi)會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，導(dǎo)致金屬變色甚至出現(xiàn)熔化的現(xiàn)象，使導(dǎo)線的絕緣層發(fā)生自燃 ，同時(shí)引燃周邊的可燃物質(zhì)等，導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)

生。所以，在火力發(fā)電廠中，很有必要設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)發(fā)電廠中可能造成電氣火災(zāi)的因素進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生的危險(xiǎn)情況，及時(shí)排除障礙，盡量避免電氣火災(zāi)的發(fā)生，避免因電氣火災(zāi)而引起的損失。

1．2電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)包括電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備與電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器兩部分，它屬于早期火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確掌握線路中的問(wèn)題與異常情況，能夠提前察覺(jué)可能發(fā)生電氣火災(zāi)的狀況，及時(shí)發(fā)出警報(bào)并且提醒專業(yè)人員解決這些故障。電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備所發(fā)出的報(bào)警信息能夠傳送到消防控制室中的圖形顯示裝置中，而且在裝置中單獨(dú)顯示圖形，探測(cè)器有測(cè)溫式探測(cè)器、剩余電流式探測(cè)器、故障電弧式探測(cè)器等多種類型。

1．3電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在火電廠應(yīng)用現(xiàn)狀

從技術(shù)方面而言，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的普及相當(dāng)有必要。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，電力自動(dòng)化技術(shù)水平發(fā)展速度不斷加快，并且火力發(fā)電廠的電氣自動(dòng)化技術(shù)水平也日趨發(fā)展與提高，同時(shí)，越來(lái)越多的火力發(fā)電廠更新技術(shù)，選擇采用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在火力發(fā)電廠中日益普及。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)不但能夠進(jìn)行科學(xué)的保護(hù)、監(jiān)控，并且可以對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)。

1．4普及電氣火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)在火電廠中的應(yīng)用

在新建、改建或者擴(kuò)建的火力發(fā)電廠中，要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)、安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品，推廣電氣火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用。相關(guān)單位要按照規(guī)定設(shè)計(jì)漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)；建設(shè)、施工單位在選購(gòu)經(jīng)過(guò)國(guó)家認(rèn)證的電氣火災(zāi)監(jiān)控產(chǎn)品；在消防單位對(duì)火力發(fā)電廠的整治過(guò)程中，對(duì)于有電氣火災(zāi)隱患的火力發(fā)電 相關(guān)單位要設(shè)計(jì)合理的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備以消除潛在的電氣火災(zāi)隱患，對(duì)于老化的電氣線路責(zé)令其全部更換，*終達(dá)到解除電氣火災(zāi)隱患、提高電氣線路與相關(guān)設(shè)備安全運(yùn)行的效果。

2、應(yīng)用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的注意事項(xiàng)

2．1在配電柜安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置的要求

1)如果配電柜的內(nèi)部空間有限，在安裝過(guò)程中應(yīng)該選擇適合的監(jiān)控探測(cè)器與剩余電流互感器，并且在制作和安裝配電柜之前，要提前安排好配電柜的內(nèi)部布局及安裝次序。(2)假如電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)需要安裝在配電柜內(nèi)，要確保探測(cè)器的報(bào)警燈光與聲音不受影響。而對(duì)于嵌入式的電氣火災(zāi)探測(cè)器，盡量安裝在面板之上，使操作更加方便快捷。在配電板的面板上安裝探測(cè)控制器時(shí)，仍舊將剩余電流互感器安裝在內(nèi)部，這樣既不需要添加防火監(jiān)控箱，也無(wú)需改變配電箱的內(nèi)部構(gòu)成，能夠使配電柜既方便又美觀。

2．2電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備安裝規(guī)定

1)根據(jù) 火災(zāi) 自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，探測(cè)器的工作電源可以從斷路器的進(jìn)線端取出，這樣即使出現(xiàn)停電的現(xiàn)象，探測(cè)器仍然能夠正常工作，即使是斷路器的下側(cè)出現(xiàn)火災(zāi)故障，探測(cè)器仍然能夠及時(shí)報(bào)警，對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)的功能也不會(huì)有太大的影響 (停電則表明不會(huì)發(fā)生電氣火災(zāi))。(2)電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和該系統(tǒng)的報(bào)警信號(hào)，應(yīng)該按照要求設(shè)置在消防控制室或者值班室 主機(jī)的電源應(yīng)該從控制中心的消防供電中選取。監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)探測(cè)器應(yīng)選用現(xiàn)場(chǎng)供電的形式，電源的按入點(diǎn)設(shè)計(jì)在此級(jí)斷路器的上端。(3)嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于分級(jí)保護(hù)的規(guī)定進(jìn)行電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。理解電氣用電裝置的

具體分布和各個(gè)級(jí)別的相關(guān)配電設(shè)備的情況，明確各個(gè)配電設(shè)備的位置，把監(jiān)控系統(tǒng)探測(cè)器合理分配到對(duì)應(yīng)的配電設(shè)備上，并且了解系統(tǒng)中探測(cè)器的數(shù)目。

2．3電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)使用注意事項(xiàng)

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在使用之后，應(yīng)該注意以下幾方面：(1)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的用電應(yīng)保證不間斷供電，確保在電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)后能被專業(yè)值班人員知曉并及時(shí)排除線路或電氣設(shè)備的故障。根據(jù) 《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器可以接在斷路器的進(jìn)線端，選擇這種供電形式可以使布線更加方便，而且減小成本的投入，即使突然停電系統(tǒng)的功能也不會(huì)受到太大的影響。(2)在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝投入使用以后，應(yīng)定期進(jìn)行電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及其剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)探測(cè)器的自檢測(cè)試，發(fā)現(xiàn)潛在隱患并及時(shí)解決，避免電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)因某些突發(fā)狀況導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。

3、安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

3.1概述

Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)，已通過(guò)國(guó)家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的消防電子產(chǎn)品試驗(yàn)認(rèn)證，并且均通過(guò)嚴(yán)格的EMC電磁兼容試驗(yàn)，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運(yùn)行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國(guó)得到廣泛地應(yīng)用。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)剩余電流、過(guò)電流、過(guò)電壓、溫度和故障電弧等信號(hào)的采集與監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報(bào)警，當(dāng)必要時(shí)還能聯(lián)動(dòng)切除被檢測(cè)到剩余電流、溫度和故障電弧等超標(biāo)的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺(tái)或火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。

3.2 應(yīng)用場(chǎng)合

適用于智能樓宇、醫(yī)院、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國(guó)家重點(diǎn)消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

3.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.4 系統(tǒng)功能

1）監(jiān)控設(shè)備能接收多臺(tái)探測(cè)器的剩余電流、溫度信息，報(bào)警時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)設(shè)備上紅色“報(bào)警”指示燈亮，顯示屏指示報(bào)警部位及報(bào)警類型，記錄報(bào)警時(shí)間，聲光報(bào)警一直保持，直至按設(shè)備的“復(fù)位”按鈕或觸摸屏的“復(fù)位”按鍵遠(yuǎn)程對(duì)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)復(fù)位。對(duì)于聲音報(bào)警信號(hào)也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動(dòng)消除。

2）當(dāng)被監(jiān)測(cè)回路報(bào)警時(shí)，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護(hù)電路或其他設(shè)備，當(dāng)報(bào)警消除后，控制輸出繼電器釋放。

3）通訊故障報(bào)警：當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺(tái)探測(cè)器之間發(fā)生通訊故障或探測(cè)器本身發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測(cè)器顯示故障提示，同時(shí)設(shè)備上的黃色“故障”指示燈亮，并發(fā)出故障報(bào)警聲音。電源故障報(bào)警：當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)并顯示故障信息，可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報(bào)警聲響。

4）當(dāng)發(fā)生剩余電流、超溫報(bào)警或通訊、電源故障時(shí)，將報(bào)警部位、故障信息、報(bào)警時(shí)間等信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)報(bào)警解除、排除故障時(shí)，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。

3.5 配置方案

應(yīng)用場(chǎng)合	型號(hào)	產(chǎn)品照片	功能
消防控制室	Acrel-6000/B		適用于1~4條通信總線*多可連接256個(gè)探測(cè)器，可適用于壁掛安裝的場(chǎng)所。
Acrel-6000/Q		適用于大型組網(wǎng)，壁掛式監(jiān)控主機(jī)數(shù)量較多且需集中查看的場(chǎng)所，主要監(jiān)測(cè)壁掛主機(jī)信息。
一、二級(jí) 低壓配電	ARCM200L-Z 2		三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvar h、Hz、cos中) ， 視在電能、四象限電能計(jì)量， 單回路剩余電流監(jiān)測(cè)，4路溫度監(jiān)測(cè)，2路繼電器輸出，4路開關(guān)量輸入，事件記錄，內(nèi)置時(shí)鐘，點(diǎn)陣式LCD顯示， 2路獨(dú)立RS 485/Modbus通訊
ARCM200L-J 8	8路剩余電流監(jiān)測(cè)， 2路繼電器輸出， 4路開關(guān)量輸入， 事件記錄， 內(nèi)置時(shí)鐘， 點(diǎn)陣式LCD顯示， 1路RS 485/Modbus通訊
ARCM 300-J 1		1路剩余電流監(jiān)測(cè)， 4路溫度監(jiān)測(cè)， 1路繼電器輸出， 事件記錄， LCD顯示， 1路RS 485/Modbus通訊
AAFD-□		檢測(cè)末端線路的故障電弧，485通訊，導(dǎo)軌式安裝。
ASCP 200-□		短路限流保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過(guò)欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測(cè)、線纜溫度監(jiān)測(cè)，1路RS 485通訊， 1路GPRS或NB無(wú)線通訊， 額定電流為0-40A可設(shè)。
	短路限流保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過(guò)欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測(cè)、線纜溫度監(jiān)測(cè)，1路RS485通訊，1路NB或4G無(wú)線通訊，額定電流為0-63A可設(shè)。
配套附件	AKH-0.66		測(cè)量型互感器，采集交流電流信號(hào)
AKH-0.66/L		剩余電流互感器，采集剩余電流信號(hào)
ARCM-NTC		溫度傳感器，采集線纜或配電箱體溫度

4、結(jié)束語(yǔ)

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)電氣火災(zāi)、電氣事故等進(jìn)行有效的監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，減少電氣事故的發(fā)生，降低電氣火災(zāi)所造成的危害。在火力發(fā)電廠中應(yīng)用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠有效地監(jiān)控發(fā)電廠的安全情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的電氣火災(zāi)隱患合理分析，妥善解決，確?；鹆Πl(fā)電廠安全運(yùn)行，為我們的生活服務(wù)。

【參考文獻(xiàn)】

王偉民.電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的探討[A].中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié) 會(huì)、重慶市人民政府. 自主創(chuàng)新與持續(xù)增長(zhǎng)第十一屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集(3) [C].中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、重慶市人民政府：,2009:4.

程瑋.淺談電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?011,20:358.

高金玉.基于CAN總線控制的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)[D].山東大學(xué)，2011.

曹劍鋒，章繁.火力發(fā)電廠電氣火災(zāi)的防范及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)研究 [J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2014,13:40-41.

安科瑞消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)/防火門監(jiān)控系統(tǒng)/消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)/電

氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)選型手冊(cè). 2022.05版

[6] 許中川.淺析電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用

審核編輯 黃宇