摘要：低壓變配電系統(tǒng)包括大量的變壓器、高壓柜和低壓柜，需要采集較多的數據，以實時檢測各種設備的運行情況。論文以某大型電子廠房低壓變配電系統(tǒng)中的設備運行狀態(tài)監(jiān)控和設備布線施工為研究對象，結合實際工作情況對監(jiān)控系統(tǒng)和設備布線的設計和施工作出研究，以期為類似工程中大量設備監(jiān)控和布線施工提供借鑒。

關鍵詞：變配電室 ；SCADA ；二次回路 ；電力監(jiān)控

0 引言

某電子廠房一期工程建筑總面積為146 097m2，20kV 的變配電室分布在 6 個單體，包括位于 1 層、3 層和地下 1 層的變配電室，共 125 臺變壓器，791 臺低壓柜和 35 臺高壓柜。設備的正常運行需要多種控制信號及其相應的電源。由于設備布線電纜類型較多，現場施工時的作業(yè)面較大，給監(jiān)控系統(tǒng)設備的安裝與布線帶來了一定難度。論文結合實際工作經驗對監(jiān)控系統(tǒng)和設備布線展開論述。

1 電力監(jiān)控 SCADA 系統(tǒng)

整個低壓變配電電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控室位于 F1 單體 2 層，其他各單體設置1 個電力監(jiān)控子部分，圖 1 為電力監(jiān)控子部分系統(tǒng)示意圖。

圖 1 配電室部分監(jiān)控系統(tǒng)子部分

低壓變配電主要包括 7 個單體 ：生產廠房 F1 單體支持區(qū)、2 樓 FMCS 監(jiān)控室建立調度站、F1 單體 1 樓各終端變配電站、E1 單體終端變配電站、C1 單體終端變配電站、S2 單體終端變配電站進行實時監(jiān)控系統(tǒng)和數據采集系統(tǒng)。在確保子站中各控制系統(tǒng)獨立且安全監(jiān)視運行的基礎上，作為集中監(jiān)控系統(tǒng)，應對目標范圍內所有裝置的過程參數實行監(jiān)視和報警，同時應具備顯示、控制、報警、報表、記錄和管理等功能，以實現一體化的監(jiān)控系統(tǒng)。

1.1 系統(tǒng)軟件

SCADA 系統(tǒng)采用 GE 的 Proficy iFIX 軟件，網絡采用雙星型結構并采用分層分布設計。整個監(jiān)視中心分為 3 層，其中，下層為系統(tǒng)接口層，通過各種接口對各系統(tǒng)及設備的數據進采集，中間為 SCADA 監(jiān)視層（中心控制室），由采集服務器與各子系統(tǒng)進行監(jiān)視，同時將數據存儲到歷史數據庫中。

1.2 系統(tǒng)配置

1.2.1 服務器室設備

歷史數據服務器作為實時歷史數據庫平臺，可在*的速度下收集和建立文件，并發(fā)布大量的實時現場過程信息 ：

①CPU 雙 E5；

②內存為 32G ；

③硬盤為雙硬盤，各 1T ；

④電源為雙電源。

1.2.2 FMCS 中控室設備

FMCS 中控室設備有 ：

①移動工作站，配置 2 臺移動工作站，應用于現場測試 ；

②彩色打印機，打印機具備基本的網絡共享功能，配屬標準的以太網接口，可以被系統(tǒng)網絡內的所有標準計算機識別。

1.2.3 子站設備

①數據采集服務器，采集現場數據，并將數據上傳至監(jiān)控中心，同時將數據存儲到歷史數據庫中 ；

②備用服務器，數據采集備用設備；

③網關，具有冗余功能的 Mobdus網關 ；

④交換機，子站網絡設備，具備光/ 電網絡接口，光口采用 1000Mbit/s，電

口采用 100Mbit/s ；

⑤數字量輸入模塊，用于采集室內開關的狀態(tài)信號。

1.3 現場敷設

SCADA 系 統(tǒng) 2 樓 FMCS 監(jiān)控室至各單體配電室接線如圖 2 所示。

圖 2 2 樓 FMCS 監(jiān)控室至各單體配電室接線示意圖

FMCS 服務器位于 F1 單體 2 樓，1樓配電室安裝通訊屏7面，其他5個單體，每個單體安裝通訊屏 1 面，在其施工過程中需注意以下幾點 ：

①計算機監(jiān)控系統(tǒng)不設置單獨的接地網，因此，接地線和變電站與接地網連接，系統(tǒng)的機箱、機柜以及電纜屏蔽層均應可靠接地  ；

②配線應排列整齊且不得使端子排受力  ；

③電纜芯線端子應套上有標記的數碼管且字跡清楚，不宜脫色 ；

④線纜使用剝線鉗剝出線纜長度合適，使用壓接鉗壓接時應牢固且可靠 ；

⑤為確保供電的可靠性，監(jiān)控屏（柜）采用集中 UPS 供電，交流電源電壓在 85% ～ 110% 的額定范圍內，諧波分量≤ 5% ；

⑥柜體尺寸及顏色應滿足業(yè)主要求，且監(jiān)控系統(tǒng)中任何一個設備故障時，不得影響其他設備的正常運行。SCADA 通訊屏現場施工情況如圖 3所示。

圖 3 SCADA 通訊屏現場施工圖

2 設備布線

設備布線包括由站用箱引至變壓器、環(huán)網柜和低壓柜的動力電源線，由上級高壓柜引來的變壓器或者環(huán)網柜的控制電纜，母聯柜之間的聯鎖電纜等，各種線規(guī)格型號如表 1 所示。

線規(guī)格型號表一

所有電纜進入變壓器柜內后，按規(guī)定穿過預留孔到達相應設備，動力電源線到進線柜端子后再引出 2 路，若變壓器端無環(huán)網柜，則直接引至變壓器.線一路至環(huán)網柜，一路至變壓器溫控器，各饋線柜電源線由進線柜端子引出至各饋線柜電源端子。電源線引至變壓器溫控器端子后，由溫控器引出電源分別于變壓器內的風扇電源、照明電源、電磁鎖電源和連鎖開關電源等。當變壓器與上級高壓開關柜不在同一配電室或距離較遠時，在變壓器端設置 1 臺環(huán)網柜，以提高供電的可靠性。若變壓器端無環(huán)網柜，則上級高壓柜控制電纜引至變壓器溫控器端子排，若變壓器端有環(huán)網柜，則上級高壓柜控制電纜引至變壓器溫控器端子排，若變壓器有斷路器開關的環(huán)網柜，則僅需變壓器端環(huán)網柜控制電纜引至變壓器溫控器端子排。

2.1 變壓器布線

電源線、控制線和 SCADA 線從低壓橋架由變壓器預留孔引至變壓器后，電源線從變壓器與饋線柜預留孔接到饋線柜電源端子，控制線通過線槽敷設至變壓器溫控器接線端子，SCADA 線分別接著溫控器和饋線柜端子，由饋線柜引至各低壓柜?？刂齐娎|為 7 芯電纜，分別與溫控器超溫跳閘、超溫報警和連鎖開關連接。電源端與照明、電風扇及電磁鎖等連接，如圖 4 中的 21、22、11、12、N 和 L 等端子。當變壓器工作環(huán)境溫度低于 80℃時電風扇關閉，超過 100℃時電風扇開啟，環(huán)境溫度超過 130℃時超溫報警，超過 150時超溫跳閘?，F場接線情況如圖 5 所示。

在變壓器內部敷設時，使用線槽沿著變壓器殼體敷設，線槽及線路綁扎應固定并在接頭處留出余量，用防火泥封堵穿孔處，使風扇、變壓器殼體及變壓器本體的接地滿足設計要求。

圖 4 變壓器溫控器接線端子圖

圖 5 變壓器溫控器接線現場圖

2.2 低壓柜布線

成套低壓柜進線主要包括電源線和SCADA 線，其配線應整齊、清晰和美觀，引入柜內的電纜應排列整齊，編號清晰，避免交叉，并應牢牢固定，不得使端子排受力。線連接完成后需進行調試，調整整定值，確保反饋出的數據符合設計調試范圍。

3安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的介紹與選型

3.1簡介

安科瑞電氣股份有限公司根據配電室實際情況，結合多年的變電站和配電室的運行管理經驗，自主研發(fā)了安科瑞配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現了智能開關柜運行監(jiān)控、高壓開關柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監(jiān)控、母線測溫監(jiān)測、電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控、采暖通風、門禁、燈光、風機、除濕機、空調控制等功能。實現動力環(huán)境各數據的檢測與設備控制，實現動力環(huán)境化，避免運行環(huán)境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員安全，延長設備使用壽命，減少配電室粗放式管理導致成本過高，同時實現配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。

3.2系統(tǒng)功能

3.2.1 通信管理

安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以完成對整個配電室范圍內的通信設備進行管理、添加、刪除、控制和數據的實時監(jiān)測。

3.2.2實時監(jiān)測

安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好，能夠顯示配電室設備的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數信息，如視頻、溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體和電參量等。實時顯示有關故障、告警等信息。

3.2.3 數據查詢

在人機界面中，可以直接查看配電室個設備的運行數據。

3.2.4曲線查詢

在曲線查詢界面，可以直接查看遙測參量曲線，包括溫度、濕度、水位、有害氣體、電壓、電流等曲線。

3.2.5運行報表

查詢配電室內設備的運行數據報表，包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。

3.2.6實時告警

科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。告警如右圖所示：

3.2.7 歷史事件查詢

安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。

3.2.8 用戶權限管理

為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

3.2.9網絡拓撲圖

安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網絡結構。可在線診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

3.2.10遙控操作

安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內的設備進行遠程遙控操作。

3.3Acrel-2000E/B配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)配置選型

4 結語

通過對某大型電子廠房變配電室設備電力監(jiān)控系統(tǒng)中所用軟件、系統(tǒng)配置和施工相關情況以及現場設備電源線、控制線的接線原理和現場施工方法的論述，經現場試驗和設備送電運行得出其現場設備運行情況良好，因此，該電子廠房電力監(jiān)控系統(tǒng)和設備布線可以為類似的工程施工提供參考。

參考文獻

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[2] 陳衛(wèi) ，大型變配電電力監(jiān)控系統(tǒng)及其設備布線[J]. 電氣工程智能化 ,2018,10

[3] 安科瑞Acrel-2000EB配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)2020.04版