智能操控及無線測溫產品在某中移動數據中心的二期工程中的應用

摘 要：高壓開關柜是電力傳輸系統的樞紐,起著通斷、控制或保護等作用,保障著系統安全運行。由于設備長時間運行,高壓開關柜的連接點因溫度過高而釀成火災的情況時有發生。這會造成很大的經濟損失甚至人員傷亡,因此,對高壓開關柜內的敏感設備進行溫度檢測變得尤為重要。同時隨著智能電網對高壓開關柜智能化的要求,智能操控單元也成為高壓開關柜內重要的組成部分。因此本文根據高壓開關柜的特點，實現智能操控與無線測溫體化，并針對高壓柜設備的開關狀態位置、缺漏相檢測、工作環境溫濕度等進行實時監測和智能化管理電力系統控制。

關鍵詞：高壓開關柜；智能操控；無線測溫；電力系統

1 概述

       某中移動數據中心總投資約20億元,項目以“綠色、生態、活力”為任務,以“化”為目標,努力打造內數據中心。某中移動數據中心規劃面積為275畝，建筑面積為19萬平方米，共分為三期，此期已經建成并投入使用，建筑面積4.6萬平方米，包括新型綠色機房、倉儲用房、生產支撐用房及配套設施等，裝機容量3000架。該中移動數據中心以Tire4為標準建設，以規模化、集約化、標準化和綠色節能環保的建設運營理念，為企業提供IDC存儲、云計算等7大類服務，并提供現代化的辦公附屬樓，以及監控調度、10000平方米的倉儲中心等完善的配套服務。

       本項目為某中移動數據中心的二期工程，數據中心二期建筑面積43000平方米，可容納6656個機架，7萬臺服務器，目已完成二期工程機電配套設備項目驗收，進入到設備安裝和調試階段。二期后續將根據業務需求，陸續安裝部署中移動5G核心網、傳輸網等網絡基礎設備，以及服務內外的云計算大數據設施。該項目工程有B01幢機房和B02幢機房2個配電房，共106面10kV高壓柜。

2 產品需求及配置

       本次針對某中移動數據中心的二期工程項目，需要配置智能操控裝置及無線測溫產品，對廠區內配電工程中所有高壓柜狀態進行監測。該項目的要求如下：

       1）具備動態模擬圖，高壓帶電顯示及閉鎖控制； 

       2）儲能指示、帶電及防誤語音指示；

       3）2路自動溫濕度控制及顯示，通訊線長6m；

       4）遠方/就地操作、分/合閘操作；

       5）柜內照明操作；

       6）RS485/Modbus 通訊；

       7）人體感應；

       8）預分/預合閃光指示；

       9）電氣接點溫度測量及顯示，要求每面高壓柜需6點測溫；

       10）無線傳輸：采用感應取電方式，啟動電流≥5A，測溫范圍-50℃~125℃，傳感器和供電模塊體，整體使用壽命不小于10年，測量精度為±1℃；

       11）實時監測：測溫模塊中的溫度傳感器將實時測得的溫度信息傳遞給接收模塊，接收模塊將此信息再實時上傳到智能操控單元（可設定溫度上傳的頻率），再由智能操控單元上傳至后臺系統，保證了數據的實時性。

       根據上述要求，故此選擇安科瑞的智能操控裝置及無線測溫產品如下表。

3 產品方案明細

       該項目的2個配電房包括B01幢機房和B02幢機房，共106面10kV高壓柜。本項目共計使用智能操控裝置106只，無源無線傳感器636只。以B01幢機房為例，其詳細配置方案和安裝情況如下表。

4 系統需求及設計

       系統應通過智能電力監控裝置、通訊網絡和計算機軟件，實現供配電系統在運行過程中的數據采集、運行監視、事故記錄和分析、繼電保護、智能操控等，完成企業的安全供電、用電管理和運行管理。系統應由站控管理層、網絡通訊層和現場設備層構成。

       系統功能需求：

       1)數據采集及處理：通過間隔層設備實時采集現場各種電參數、開關量及溫度量、電能抄表值等；

       2)畫面顯示：各回路的合、分狀態、變位信息、保護設備動作及復歸信息、直流系統及所用變系統的信息、各測量值的實時數據、各種告警等信息。

       3)記錄功能：具有電壓、電流、功率、電能以及事故、告警事件等各種歷史數據的存儲功能，以供查詢、分析、打印。

       4)報警處理：用戶可以根據自己的需要分類篩選有關報警，并將報警歸納于不同的報警窗口。

       5)應具有完善的用戶權限管理功能，避免越權操作；

       6)曲線分析功能：可以曲線形式展示實時數據庫和歷史數據庫中的模擬量、電度量數據，以便分析其當運行狀態及有關歷史趨勢；

       7)報表統計功能：通過報表，可以方便分析供電系統及各回路運行參數。

       8)變壓器監測 提供變壓器的各項參數及報警信息，上報信息包含但不限于以下內容：遙測：變壓器溫度；遙信：變壓器超溫告警； 

      9)高壓配電柜監測 提供高壓配電柜的各項參數及報警信息；

      10)低壓配電柜監測（含樓層配電） 提供低壓配電柜的各項參數及報警信息； 

      11)油機（高壓油機并機柜）監測 提供油機及并機柜的各項參數及報警信息； 

      12)供油系統監測 提供供油系統的各項參數及報警信息，上報信息包含但不限于以下內容：遙測：油罐油位等；遙信：油泵工作狀態、燃油可用時間，漏油(偷油)；

       13)測溫智能操控裝置功能要求：

       要求帶六點測溫功能，具備動態模擬圖、儲能指示、帶電及防誤語音指示、高壓帶電顯示及閉鎖控制、自動溫濕度控制及顯示、遠方/就地操作、分/合閘操作、預分/預合閃光指示、電氣接點溫度測量及顯示、RS485通訊接口。

5 現場安裝圖片

智能操控裝置在柜體面板上的安裝

電力監控系統在后臺電腦上的應用

6 結語

      高壓開關設備是變電站和配電站中保證電力系統安全運行的重要設備之，本文介紹的安科瑞無線針對高低壓開關柜內斷路器觸頭的溫度進行監測，防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發熱成為隱患，提升設備安全保障。及時、持續、準確反映設備運行狀態，避免安全事故的發生，降低設備事故率。安科瑞智能操控區別于由幾個獨立的電子裝置分別實現帶來的集成度低,配線復雜,可靠性差的缺點，實現大大提高開關柜操控的集成度和智能化程度。遠程電力系統可以實現對現場設備運行狀態的異地監控,實現了技術資源的共享,能夠迅速地提高整體維護水平,保障了設備的順利運行，并對整個系統在軟硬件方面采取了相應的抗干擾的措施，保證系統的可靠性。

參考文獻

[1] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2019.11月版 

[2] 安科瑞智能電網用戶端電力監控/電能管理/電氣安全（產品報價手冊）.2020.01月版

作者簡介：繆建梅，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電氣防火限流式保護器的研發與應用