常熟?？吐V場(chǎng)電能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

安科瑞 鮑靜君
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰

摘要 ：安科瑞剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)通過ARCM剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置或數(shù)字型剩余電流互感器，對(duì)商場(chǎng)、賓館、機(jī)場(chǎng)、銀行、醫(yī)院、廠房等建筑低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行電氣火災(zāi)監(jiān)控。本文通過對(duì)10KV沈陽潔神環(huán)境能源科技有限公司變電所新建工程漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目的介紹，重點(diǎn)闡述Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的功能及其重要意義。

關(guān)鍵詞：電氣火災(zāi)探測(cè)器   監(jiān)控設(shè)備     能源   安科瑞

0.前言

  沈陽潔神環(huán)境能源科技有限公司于2012年03月22日在沈陽市渾南區(qū)市場(chǎng)監(jiān)督管理局登記成立。公司經(jīng)營(yíng)廚房垃圾處理技術(shù)咨詢等。本次新建變電所內(nèi)有11面低壓配出柜，每個(gè)低壓配出柜上配置一臺(tái)ARCM200L，在監(jiān)控室配置一臺(tái)Acrel-6000BG監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)控整個(gè)變電所低壓配出回路的剩余電流情況。

1.系統(tǒng)需求分析

  探測(cè)漏電電流、過電流、超溫度等信號(hào)，發(fā)出聲光信號(hào)報(bào)警，準(zhǔn)確報(bào)出故障線路地址，監(jiān)視故障點(diǎn)的變化。儲(chǔ)存各種故障和操作試驗(yàn)信號(hào)，顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)。

2.參考標(biāo)準(zhǔn)

  近年來，國(guó)家為了加大電氣火災(zāi)監(jiān)控防范的力度，相繼制訂或修改了一批相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，加強(qiáng)對(duì)電氣火災(zāi)的預(yù)防。主要有：

  3.1．GB 50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》

  3.2．GB 50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

  3.3．JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

  3.4．GB 13955-2005《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的安裝和運(yùn)行》

  3.5．GB 50055-2011《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

  3.6．GB 50217-2007《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》

  3.7．GB 50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

  3.8．GB 14048.1-2006《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備總則》

  3.9．GB 14287.1-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 第一部分：電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備》

  3.10．GB 14287.2-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 第二部分：剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》

  3.11．GB 14287.3-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 第三部分：測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》

  3.12．GB 14287.4-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 第四部分：故障電弧探測(cè)器》

3.系統(tǒng)組成

  10KV沈陽潔神環(huán)境能源科技有限公司變電所新建工程漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備，電氣火災(zāi)探測(cè)器以及漏電流互感器組成。本項(xiàng)目通訊總線共接入一條通訊總線，總線在配電室手拉手串接后，接入壁掛式后臺(tái)，組成電氣火災(zāi)系統(tǒng)的大動(dòng)脈。箱體中漏電流互感器通過電流線接入漏電探測(cè)器，漏電探測(cè)器實(shí)時(shí)顯示漏電情況。以上所述組成一套信號(hào)穩(wěn)定，精度可靠的電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本系統(tǒng)組網(wǎng)共分為三層：

3.1站控管理層

  站控管理層針對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的最上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備，如觸摸屏、UPS電源等組成。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)情況。監(jiān)控主機(jī)：用于數(shù)據(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。為系統(tǒng)內(nèi)或外部提供數(shù)據(jù)接口，進(jìn)行系統(tǒng)管理、維護(hù)和分析工作。UPS：保證計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常供電，在整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生供電問題時(shí)，保證站控管理層設(shè)備的正常運(yùn)行。后臺(tái)監(jiān)控設(shè)備設(shè)置在自維變電所中。

3.2網(wǎng)絡(luò)通訊層
  通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線，以RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與上位機(jī)的實(shí)時(shí)通訊。
3.3現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層
  現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要為ARCM300系列剩余式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。
  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如圖所示：

4.電氣火災(zāi)設(shè)備
   Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控后臺(tái)：
  主要技術(shù)參數(shù)
4.1電源
  ① 額定工作電壓AC220V（85% ～ 110%）。
  ② 備用電源：主電源欠壓或停電時(shí)，維持監(jiān)控設(shè)備工作時(shí)間 ≥4小時(shí)。
4.2工作制
  24小時(shí)工作制。
4.3通訊方式
  RS485總線通訊，Modbus-RTU通信協(xié)議，傳輸距離1km，可通過中繼器延長(zhǎng)通訊傳輸距離。
4.4監(jiān)控容量
  ① 監(jiān)控設(shè)備最高可監(jiān)控256個(gè)監(jiān)控單元（探測(cè)器）；
  ② 可配接ARCM系列監(jiān)控探測(cè)器。
4.5.監(jiān)控報(bào)警項(xiàng)目
  ① 剩余電流故障（漏電）：故障單元屬性（部位、類型）；
  ② 溫度報(bào)警（超溫）： 故障單元屬性（部位、類型）；
  ③ 電流故障（過流）： 故障單元屬性（部位、類型）。
  ④ 監(jiān)控報(bào)警響應(yīng)時(shí)間： ≤10s；
  ⑤ 監(jiān)控報(bào)警聲壓級(jí)（A計(jì)權(quán)）：≥70dB／1m；
  ⑥ 監(jiān)控報(bào)警光顯示：紅色LED指示燈，紅色光報(bào)警信號(hào)應(yīng)保持，直至手動(dòng)復(fù)位；
  ⑦ 監(jiān)控報(bào)警聲信號(hào)：可手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)。
4.6.故障報(bào)警項(xiàng)目
  ① 監(jiān)控設(shè)備與探測(cè)器之間的通訊連接線發(fā)生斷路或短路；
  ② 探測(cè)器與剩余電流傳感器、溫度傳感器之間連接線發(fā)生短路或短路；
  ③ 監(jiān)控設(shè)備主電源欠壓或斷電；
  ④ 給電池充電的充電器與電池之間的連接線發(fā)生斷路或短路。
  ⑤ 故障報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤100s；
  ⑥ 監(jiān)控報(bào)警聲壓級(jí)（A計(jì)權(quán)）：≥70dB／1m；
  ⑦ 監(jiān)控報(bào)警光顯示：黃色LED指示燈，黃色光報(bào)警信號(hào)應(yīng)保持至故障排除；
  ⑧ 故障報(bào)警聲信號(hào)：可手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)；
  ⑨ 故障期間，非故障回路的正常工作不受影響。
4.7控制輸出
  報(bào)警控制輸出：1組常開無源觸點(diǎn)；容量：AC250V 3A或DC30V 3A.
4.8自檢項(xiàng)目
  ① 指示燈檢查：報(bào)警、故障、運(yùn)行、主電源、備用電源指示燈 ；
  ② 顯示屏檢查；
  ③ 音響器件檢查 。
     自檢耗時(shí) ≤60s 
4.9.事件記錄
  ① 記錄內(nèi)容：記錄類型、發(fā)生時(shí)間、探測(cè)器編號(hào)、區(qū)域、故障描述，最多可存儲(chǔ)999條記錄；
  ② 記錄查詢：根據(jù)記錄的日期、類型等條件查詢。
4.10操作分級(jí)
  ① 日常值班級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢；
  ② 監(jiān)控操作級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)位、設(shè)備自檢；
  ③ 系統(tǒng)管理級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)位、設(shè)備自檢，監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)參數(shù)查詢、
  監(jiān)控設(shè)備各模塊單獨(dú)檢測(cè)、操作員添加與刪除。
4.11使用環(huán)境條件
  ① 工作場(chǎng)所：消防控制室內(nèi)、有人值班的變配電所（配電室）、有人值班的房間內(nèi)墻壁上；
  ② 工作環(huán)境溫度：-10℃～50℃；
  ③ 工作環(huán)境相對(duì)濕度：5%～95%RH；
  ④ 海拔高度：≤2500m。
5. 系統(tǒng)功能
5.1監(jiān)控報(bào)警功能：
  監(jiān)控設(shè)備能接收多臺(tái)探測(cè)器的漏電、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，直至按顯示屏“復(fù)位”按鈕遠(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)也可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動(dòng)消除。
5.2.故障報(bào)警功能
  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。
5.3自檢功能
  檢查設(shè)備中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。
5.4報(bào)警記錄存儲(chǔ)查詢功能
  當(dāng)發(fā)生漏電、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。
5.5電源功能
  當(dāng)主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備可自動(dòng)切換到備用電源工作，當(dāng)主電源恢復(fù)正常供電時(shí)，自動(dòng)切回到主電源，切換過程中保證監(jiān)控設(shè)備連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。
5.6對(duì)探測(cè)器控制功能
  通過監(jiān)控軟件操作，可對(duì)連接到本設(shè)備的所有探測(cè)器進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位控制。
5.7權(quán)限控制功能
  為確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全運(yùn)行，監(jiān)控設(shè)備軟件操作權(quán)限分為三級(jí)，不同級(jí)別的操作員具有不同的操作權(quán)限。
6.結(jié)束語
  隨著智能建筑的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)安全的意識(shí)認(rèn)識(shí)越來越高。公共建筑安裝漏電火災(zāi)系統(tǒng)是智能化建設(shè)的必然趨勢(shì)。電氣火災(zāi)系統(tǒng)有利于發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時(shí)處理安全隱患，將火災(zāi)防患與未然有著重要的意義。系統(tǒng)投入運(yùn)行以來，發(fā)現(xiàn)和整改了隱患很多處，為本項(xiàng)目的消防管理提供了科學(xué)的依據(jù)，受到了客戶好評(píng)。10KV沈陽潔神環(huán)境能源科技有限公司變電所新建工程漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置Acrel-6000/BG、電氣火災(zāi)探測(cè)器ARCM200L組成。Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是本公司自主研發(fā)的用于接收剩余電流式電氣火災(zāi)探測(cè)器等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電氣線路的報(bào)警、監(jiān)視、控制、管理的運(yùn)行于計(jì)算機(jī)的工業(yè)級(jí)硬件/軟件系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)：
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