配電室/開關室智能環境綜合監控系統中使用的傳感器

1、項目背景

目前電力公司對于所管轄的配電房、開關室，例行巡檢每月1次，紅外測溫巡測每月1次，全部依賴于人工巡視作業。在高負荷期間和有特殊保供電要求時，須增加巡檢頻次。

有些交通閉塞的地區，配電房的運行受到嚴重制約，甚至需要多人值守，就算是多人值守的情況下，還是會出現設備故障導致停電現象。

主要表現在以下幾個方面：

首先，配電室的管理系統不完善，一旦出現系統或者設備故障，根本沒有固定的解決模式和及時的維修人員進行維修，通常要等上很長時間才會有工作人員前來維修，且一旦有大的設備損壞，又沒有新的設備及時地補上，就要報請上級供電部門解決，維修效率很低下，且手續繁瑣，對用戶用電沒有保障。

二是電氣管理人員的管理工作不 到位。設備在正常運行情況下，需要有工作人員定期地對設備進行維護和保養，但是在很多地方，維修人員都沒有做到這一點，而管理人員對這些情況根本沒有及時處理，而是放任工作人員。 還有當設備出現異常情況時，工作人員不能及時地了解情況，把相關信息反饋給管理部門，就容易造成配電室的設備損壞，影響正常供電，給用戶用電帶來嚴重影響。

2、配電室環境要求

配電室內環境溫度超過5 ~30°C范圍，應配置空調等有效的調溫設施；室內相對濕度超過95%或月相對濕度超過75%時， 應配置除濕機或空調。配電室排風機控制開關應在室外。

3、系統特色如下：

1）擴展性。提供開放的接口，方案具有平滑的擴容和升級能力，以適應移動業務發展和管理的需要和保證后期的直接接入。

2）可維護性。選型的設備采用維護工作量較少和易于維護的設備，減少日常運維工作量。

3）穩定性。一是系統某一節點或某一設備的故障不影響其他設備和系統的正常運行；二是選型設備本身具有較好的穩定性和良好的故障保護功能。

4）*性。所選用的系統和設備能夠滿足系統長期建設和發展的需要，保護用戶投資，兼容現有設備。

5）投資少。系統選型具有高性能價格比。

6）建設時間短。在較短的時間內完成系統的安裝調試。

4、系統組成

配電房智能環境監控系統 遵循《智能變電站一體化監控系統功能規范》進行設計，系統采用IEC61850標準統一建模。該系統除了強調各個子系統之間的信息共享和信息互動之外，還支持分層、分區的分布式結構及多級系統構建，可隨時滿足智能變電站對輔助生產系統提出的新需求。

配電房智能環境監控系統可接入視頻監控系統、安全防范系統、環境監控系統、智能門禁系統、火災自動報警系統、設備溫度監測系統等輔助生產系統，各子系統的規模及設備數量可靈活配置，根據實際情況該平臺同時可接入其他的第三方系統或自動化設備。

圖1配變所智能環境綜合監控系統總體框圖

5、配電房智能環境綜合監控系統 應用傳感器及功能

配電房/開關室智能環境綜合監控系統 站端監控屏柜

站端監控屏柜 環境監控

5.1、設備監測

1、變壓器測溫：監測變壓器繞組溫度、風機運行狀態。

2、開關柜母線測溫：檢測母線電壓的溫度。

3、高壓柜局放監測：檢測高壓開關柜柜的局放。

5.2、環境監控

1、溫濕度監控：監測環境溫度、濕度。

2、水位探測：監測水位值。

3、噪聲監測：監測環境噪聲。

4、漏水檢測：監測環境的漏水情況。

5、SF6、O2監測：監測六氟化硫、氧氣濃度。

6、露點預警：形成凝露之前報警。

7、臭氧監測：監測臭氧濃度。

8、甲烷監測：監測甲烷濃度。

9、空調監控單元：監測空調的運行狀態，制冷、制熱，遠程手動控制或環境聯動控制開機、關機操作等。

10、除濕機監控：監測除濕機的運行狀態，環境濕度值，以及遠程控制開關機等。

11、風機控制單元：通過溫度值自動聯動控制風機的啟停。

12、水泵控制單元：通過水位值自動聯動控制水泵的啟停。

13、照明控制單元：監控燈光照明狀態、遠程控制燈光照明。

14、新風機控制單元：監測新風機運行狀態，自動聯動新風機啟停。

5.3、安防及消防監測

1、煙霧探測：監測環境煙感狀態。

2、門磁探測：監測門的狀態。

3、紅外探測：監測環境的人員出入狀態。

4、溫感探測：監測環境的火警狀態。

5、明火探測：監測環境的明火狀態。

6、門禁監控：監控門禁人員出入記錄，可支持刷卡、密碼、指紋、人臉等多方式，支持遠程開關門。

5.4、視頻監控

1、槍機攝像機：通過視頻圖像監控現場環境情況。

2、半球攝像機：通過視頻圖像監控現場環境情況。

3、球機攝像機：通過視頻圖像監控現場環境情況，可進行云臺控制。

4、NVR設備：對視頻錄像進行存儲和轉發。

5、硬盤：對視頻錄像進行存儲。

5.5、軌道機器人巡檢

采用軌道機器人巡檢對配電房內的設備狀態進行分析，對儀表讀數、刀閘狀態、刀閘（開關）分合指示牌狀態、控制柜指示狀態進行識別，表計讀數超限能夠及時預警

配電房/開關室智能環境監控系統 軟件界面

6、配電房智能環境綜合監控系統 應用傳感器

配電房/開關室智能環境監控系統 應用傳感器

1）SF6+O2氣體變送器 主要技術參數：

額定電壓：DC12V～24V

SF6氣體濃度測量范圍： 0～3000ppm

氧氣測量范圍：0～25%

溫度測量范圍：-40℃~120℃、濕度測量范圍：0～99%RH

測量精度： SF6: ±5%、氧氣：±1%、溫度：±0.5℃、濕度：±3%RH

輸出接口： RS485

通訊協議：MODBUS RTU

平均功耗＜3W

2）臭氧傳感器 主要技術參數：

額定電壓：DC12V～24V

測量范圍：0～100ppm

測量精度：±3%

輸出接口：RS485

3）液位傳感器 主要技術參數：

額定電壓： DC12V±20%

測量范圍：0-5m

測量分辨率：1mm

輸出接口：RS485

通訊協議：MODBUS RTU

安裝方式：投入式

4）噪音傳感器 主要技術參數：

額定電壓DC12V～24V

測量范圍30～120dB

測量精度±1.5

頻率范圍20Hz～12.5kHz

輸出接口RS485

5）空調控制器 主要技術參數：

額定電壓：DC12V～24V

遙控距離：10m

載波頻率：38KHz

學習方式：自動學習識別

輸出接口：RS485

6）開關柜內終端頭及變壓器進出線無線溫度監測

測溫傳感器采用無源自取電，在線路電流大于5A的條件下，滿足可靠運行要求。安裝在變壓器高低壓接線出頭以及開關柜內電纜終端頭處，實時監測變壓器運行狀態，掌控變壓器關鍵點的溫度變化情況，并實現溫度預警與風機聯動；實時監測開關柜電纜終端頭溫度，提前預警電纜終端頭溫升。

無線測溫傳感器

頻率范圍433MHz

傳輸距離大于60m

數據速率2.4-128Kbps

發射電流11-60mA

睡眠電流60nA

工作電壓CT取電（5A）

測量溫度-50℃～+150℃

測量精度 ±0.5℃