配电房综合环境监控系统在江西配电室改造项目的应用

0引言

长期以来，配电室如何运行一直是电力部门日常管理的较为薄弱的部分，配电室温度过高、湿度过高、雨水浸渍都会影响设备正常运行。因此在配电室内安装配电房综合环境监控系统，实现配电室内环境和供电设备各种状态量的在线监测，保障配电室设备的安全运行。

1 项目概况

该项目为江西配电室改造项目，设有高压柜、低压柜多台。该项目配有SF6/O2双气体探测器，温湿度传感器采集柜内的温湿度数据，6个摄像机监控配电室内情况。另外该项目还配有空调控制器以及烟感、水浸等传感器。通过配电室综合监控系统集中采集监控管理。

配电室综合环境监控系统在杭州配电室中的设计与应用

2 产品需求

本次针对江西配电室改造需要达到如下要求以实现数据集中管理、分析处理。功能需求如下：

（一）针对每一进线柜，需要配置具有采集精度高、响应速度快的sf6气体探测器，来确认配电房内环境安全。

（二）针对每一电缆沟，需要配置水浸传感器，实时监测电缆沟内的水位情况。

（三）针对每一排配电柜，需要配置一个球形摄像机或多个枪型摄像机，实时监视配电室内情况。

（四）针对整个配电室工程配置一台配电室环境检测柜，监控配电室的环境安全，其功能应包含：

（1）环境温度、环境湿度、SF6气体浓度、氧气浓度、电缆沟水位以及烟感传感器等监测信息实时刷新。

（2）对水浸传感器、烟感传感器、SF6气体浓度等事件可以及时处理。

（3）对视频监控画面实时显示。

（4）空调、除湿机、灯光设备联动控制、远程控制。

（5）多种告警方式。

（6）多用户权限管理，便于分级操作。

3 系统方案

本工程根据该项目的实际需求，在高压配电室内配置了一台“SF6 & O2”双气体探测器、一个温湿度传感器、一个水浸传感器、两个烟感传感器、一个空调控制器以及六个枪型摄像机。在低压配电室配置一台配电室环境监测柜，将“SF6 & O2”双气体探测器、温湿度传感器、水浸传感器、烟感传感器、摄像机等数据上传，实现对该项目配电室的控制和管理，为配电室安全、稳定、经济运行提供了坚实的保障。

①“SF6 & O2”气体探测器主要监测空气中六氟化硫气体浓度和氧气浓度。因为六氧化硫气体在电力系统中的广泛应用，是中压、高压和超高压开关中所使用的的绝缘和灭弧介质。其本身没有毒性，但被电弧分解后的分解物会对人体带来严重影响，因此对环境中的六氧化硫气体监测可以防止泄露的有毒气体对人体造成伤害，也可以防止由于六氧化硫气体泄露而使高压开关室内六氧化硫气体密度下降导致高压开关通断失灵等生产事故的发生。

②水浸传感器内电源、感应线、信号输出三部分完全隔离，安全可靠，安装方便。温湿度传感器体积小、数字显示屏，具有485通信接口,ModBus协议，总线驱动可挂载32个。

变配电室内易产生潮湿凝露现象，主要是由于外界环境和室内外电缆沟的积水产生的湿气。在配电室内安装水浸传感器监测电缆沟水位情况，在进线柜内安装温湿度传感器监控柜内温湿度情况，并将传感器状态和数据实时上传给后台系统。

电缆沟的环境监测，围绕电缆沟中的温度、火灾、水体、气体浓度等加以监测，从而维护电缆的安全工作，从而保护检修人员不受有害气体的污染，也能确保缆沟中各项设备的安全、平稳运行，实际的缆沟内部环境监测则涵盖温度、湿度、水位高度、有害气体等多种项目的监测。

③空调控制器可以学习空调遥控器的控制码，从而代替遥控器对空调进行控制，系统可通过ModBus-RTU协议给空调控制器发送命令从而代替遥控器对空调进行控制。

3.1 配电室环境监测工程电科恒钛产品明细

3.2 现场安装图

配电室环境监测柜整体图

配电室环境监测柜整体图

3.3 主站监控系统

监控系统主要实现对杭州东衡众创园配电室的环境安全与管理。监控范围为配电室内的“六氧化硫和氧气”气体探测装置、水浸探测装置、温湿度测量装置和烟感监测装置。系统通过485总线直接接入本配电室内数据采集器，通过网络交换机采集视频数据实现对整个配电室的监控管理。

3.4 系统架构

系统网络拓扑图如下图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。

配电室环境监测系统架构

4 系统功能特点

4.1系统功能

（1）SF6气体浓度超标检测：当开关室内SF6气体浓度超过1000ppm时，显示浓度超标信息。（上下限值可自定义）

（2）氧气浓度检测：显示开关室内各气体探头处的氧气浓度值。缺氧报警，当氧气浓度低于18%时，输出触点报警信号，并进行报警。

（3）温度、湿度检测：系统可以测量并显示当前配电室内的温度和湿度，并根据设定的阀值进行报警。

（4）水浸检测：可以检测空调水管或窗户附近水浸情况并报警。

（5）空调控制：对配电室配置空调制冷，可以对空调进行自动控制并可监测当前空调是否开关机。

（6） 定时通风：系统可以设定风机每天定时启动和停止的时间，以保证开关室每天至少通风一次。

（7）手动通风：风机在停止状态时，按下手动启动按钮，系统便进行通风，直至再次按下手动启动按钮停止通风。

（8）可显示风机上次启动和停止的时间，工作人员可以根据该信息判断在进入开关室前是否需要进行强制通风。

（9）联动功能：系统可以探测到想要进入配电室的工作人员，启动风机或发送当前配电站房的SF6、O2含量是否达标。

配电室环境监测系统 项目现场

4.2系统性能

（1）采用先进的系统设备及系统软件和开发工具；

（2）保证系统在技术上领先，成熟稳定，符合今后的发展趋势；

（3）系统具备开放性和兼容性；

（4）系统功能模块化设计，可与未来更换扩展的设备具有互连性和互操作性，

（5）各子系统之间留有标准通用通信接口，为子系统的扩充、集成留有余地。

4.3系统软件界面

配电室综合监控图

配电室综合监控图

历史曲线查询

环境参量曲线

视频监控画面

历史事件查询

5 配电房综合环境智能监控系统的应用价值

（1）降低运营成本：实现站房智能监控，提高了管理效率，减少了人工巡检工作量，为配电网企业降低了人力成本。在此过程中，可以提前预测潜在的风险，提前介入，降低了事故处理成本。

（2）检修升级：系统符合从定期检修到状态检修的管理趋势。

（3）一体化智能调度：实现站房的可视化智能远控，形成一体化的智能调度体系，确保电网运行的安全可靠、灵活协调、优质高效、经济环保。

（4）配合保障运行正常：及时发出事故报警信息，使得相关人员可快速前往现场处理问题。


       编辑：ymf