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高壓開關(guān)配電室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是如何設(shè)計的

張燕婷 ? 來源:jf_81470333 ? 作者:jf_81470333 ? 2024-01-30 13:18 ? 次閱讀

1.環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)存在的問題

1.1SF6氣體濃度傳感器的選用

SF6氣體濃度傳感器是整個環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分,該傳感器質(zhì)量的好壞,工作是否可靠直接決定環(huán)境中SF6氣體濃度檢測的準(zhǔn)確性,進(jìn)而決定系統(tǒng)對現(xiàn)場排風(fēng)扇控制的準(zhǔn)確性。

目前,市場上SF6氣體濃度傳感器主要采用以下幾種原理:半導(dǎo)體原理、激光原理、電化學(xué)原理、紅外吸收原理。半導(dǎo)體原理的SF6氣體濃度傳感器不能定量測量,只能定性檢測,會經(jīng)常出現(xiàn)漏報警和誤報警的現(xiàn)象:激光原理的SF6濃度傳感器定量檢測精度不高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、激光管易碎、維護(hù)困難:電化學(xué)原理的SF6濃度傳感器,定量檢測精度較高,但需要經(jīng)常更換傳感器的膜片和電解液,不易維護(hù)。

WX-acrelzj

1.2檢測信號的輸出形式

在傳感器信號的輸出形式上,主要有4~20mA模擬量輸出形式和RS485總線輸出兩種輸出形式。

4~20mA模擬量的輸出形式,需要將每一個檢測通道的信號線都連接到監(jiān)控主機,布線繁瑣,擴展困難。

有些生產(chǎn)廠家采用了RS485總線通訊方式組成環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)但由于通訊協(xié)議過于簡單,抗干擾能力不強,系統(tǒng)經(jīng)常受強磁場、強電場的干擾,而通訊不暢,無法傳輸檢測數(shù)據(jù)。

1.3通道切換方式的選用

有些生產(chǎn)廠家采用通道分時切換的方式,實現(xiàn)對多個監(jiān)測點的信號檢測,這種檢測不是實時的,而且檢測的精度低。

2.系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)由SF6濃度/氧氣含量復(fù)合傳感器、SIEMENS可編程控制器(PLC)、昆侖通態(tài)觸摸屏、溫濕度傳感器、紅外傳感器、聲光報警器、控制繼電器等組成。其組成如圖1所示。系統(tǒng)采用西門子SIMATICS7-200系列可編程控制器(PLC)作為數(shù)據(jù)采集與控制的核心部件,昆侖通態(tài)觸摸屏作為數(shù)據(jù)顯示、存儲部件,采用德國進(jìn)口的紅外吸收原理的SF6氣體濃度傳感器和日本進(jìn)口的氧氣含量傳感器為主要部件,配上通訊、電源隔離、信號隔離、抗電磁干擾等電路,組成SF6濃度/氧氣含量復(fù)合傳感器,使傳感器具有檢測精度高、穩(wěn)定性好、抗于擾能力強、維護(hù)方便等優(yōu)點,采用RS485總線輸出,使系統(tǒng)擴充更為容易,完全能夠滿足現(xiàn)場各項要求。

3.系統(tǒng)功能

3.1數(shù)據(jù)檢測與控制

當(dāng)配電室環(huán)境中某一監(jiān)測點SF6氣體的濃度高于設(shè)定的報警值時,或者氧氣的含量低于設(shè)定值時,可編程控制器通過控制繼電器啟動現(xiàn)場排風(fēng)扇進(jìn)行排風(fēng)換氣,同時啟動聲光報警器,輸出聲光報警;當(dāng)環(huán)境中SF6氣體的濃度或氧氣含量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時,關(guān)閉現(xiàn)場排風(fēng)扇,停止聲光報警;當(dāng)有人員進(jìn)入配電室現(xiàn)場時,系統(tǒng)自動啟動現(xiàn)場排風(fēng)扇進(jìn)行排風(fēng),另外,可編程控制器還可以根據(jù)設(shè)定,定時啟動現(xiàn)場排風(fēng)扇或手動啟動現(xiàn)場排風(fēng)扇。

3.2監(jiān)測點動態(tài)參數(shù)配胃表

由于不同的高壓開關(guān)配電室環(huán)境監(jiān)測點數(shù)不同、傳感器地址不同、配置方式與排風(fēng)扇的控制方式也不相同,本系統(tǒng)特別設(shè)置了動態(tài)參數(shù)配置表,從而實現(xiàn)系統(tǒng)的高度靈活性和擴展性。具體功能說明如下:

(1)監(jiān)測點安裝情況靈活配置

如圖2所示,動態(tài)參數(shù)配置表的第1列為監(jiān)測點編號,圖中只顯示8個監(jiān)測點,實際應(yīng)用中可為16路、32路、64路等。當(dāng)某一監(jiān)測點安裝有SF6濃度/氧氣含量復(fù)合傳感器,就按下相應(yīng)監(jiān)測點后面的按鈕,按鈕上的符號由“X”變?yōu)椤啊獭?,表示此監(jiān)測點安裝了SF6濃度/氧氣含量復(fù)合傳感器,反之,當(dāng)監(jiān)測點后面按鈕上的符號“X”時,表明此監(jiān)測點沒有安裝傳感器,通過操作按鈕,可在“X”和“√”之間切換。SF6濃度變送器和氧氣含量變送器的安裝情況可分別設(shè)定,而安裝SF6濃度/氧氣含量復(fù)合傳感器需要將SF6和02均設(shè)置為“√”;溫濕度變送器設(shè)置方法與SF6/02變送器的設(shè)置方法相同。

(2)變送器地址靈活配置

變送器采用RS485總線數(shù)字量輸出的方式,每一臺變送器在出廠前均設(shè)置有固定的地址標(biāo)識。本系統(tǒng)中,通過在相應(yīng)監(jiān)測點相應(yīng)變送器地址設(shè)定框內(nèi)輸入地址,可以方便地設(shè)置安裝在系統(tǒng)中的任意一臺變送器的通訊地址,使得在系統(tǒng)中更換、增加變送器后,不需要修改系統(tǒng)程序,大大地增強了系統(tǒng)的靈活性與實用性。

(3)排風(fēng)扇組控制靈活配置

當(dāng)配電室環(huán)境中SF6氣體濃度超標(biāo)或氧氣含量過低時,本系統(tǒng)具有自動啟動現(xiàn)場排風(fēng)扇進(jìn)行排風(fēng)的功能。本系統(tǒng)將現(xiàn)場排風(fēng)扇分為4組分別控制,通過對每一個監(jiān)測點參數(shù)超標(biāo)后,對4組排風(fēng)扇啟動的設(shè)置,可以靈活地設(shè)置排風(fēng)扇的啟動方案,當(dāng)環(huán)境中有多個監(jiān)測點超標(biāo)的情況,將合并執(zhí)行排風(fēng)扇的啟動方案。

(4)系統(tǒng)參數(shù)配置表

為了增強系統(tǒng)的靈活性,適應(yīng)不同現(xiàn)場的要求,本系統(tǒng)設(shè)置了系統(tǒng)參數(shù)配置表。

4.安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

4.1概述

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括智能監(jiān)控系統(tǒng)屏、通訊管理機、UPS電源、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)(云臺球機、槍機)、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)(溫度、濕度、水浸、煙感)、控制子系統(tǒng)(燈光、空調(diào)、除濕機、風(fēng)機、水泵)、門禁監(jiān)控子系統(tǒng)(讀卡器、開門按鈕、磁力鎖)、安防監(jiān)控子系統(tǒng)(雙鑒檢測器)。

4.2應(yīng)用場所

適用于軌道交通,工業(yè),建筑,學(xué)校,商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統(tǒng)工程設(shè)計、施工和運行維護(hù)。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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4.4系統(tǒng)功能

4.4.1實時監(jiān)測

能夠顯示配電室設(shè)備的運行狀態(tài),實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數(shù)信息,實時顯示有關(guān)故障、告警等信息。

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4.4.2數(shù)據(jù)查詢

在人機界面中,可以直接查看配電室中各個設(shè)備的運行數(shù)據(jù)。

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4.4.3曲線查詢

可以直接查看各電參量曲線。

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4.4.4運行報表

查詢配電室內(nèi)設(shè)備的運行數(shù)據(jù)報表。

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4.4.5實時告警

具有實時告警功能,系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娛覝囟?、濕度、有害氣體、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

wKgZomW4hqaAUq2iAAGN0PGS8Rc209.png

4.4.6歷史事件查詢

能夠?qū)Ξa(chǎn)生的所有事件記錄進(jìn)行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和進(jìn)行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。

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4.4.7用戶權(quán)限管理

設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能,可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限。

wKgZomW4hqmASjTDAADcVRI2vcw593.png

4.4.8網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

支持實時監(jiān)視并診斷各設(shè)備的通訊狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

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4.4.9遙控功能

可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡行健,黃文鈺深入淺出西門子S7-200PLC(M].北京航空航天大學(xué)出版社,2006.

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[3]羅學(xué)琛SF6氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)[M].中國電力出版社,2007.

[4]黎斌SF6高壓電器[M].機械工業(yè)出版社,2008.

[7]徐海寧,何方,陳曦.蔣伯華,李慧,周楓,胡竟,李法君,高躍,王方楠,呂成軍.淺析新型高壓開關(guān)配電室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計[J].

[8]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.

審核編輯 黃宇

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