配電室環境監控系統技術方案

1  10-35kV配電室環境控制要求

根據國網公司10～35kV的戶內主要設備長期運行環境要求及變電運行相關管理規定，變電站內配電室的環境要求包括：

場所	項目	控制目標
配電室	溫度	35℃
配電室	相對濕度	65%RH
配電室	灰塵	≤10mg/m³
配電室電纜層	溫度	35℃
配電室電纜層	濕度	70%RH
配電室	SF6	≤1000ppm

2  10-35kV配電室輔助設施現狀及存在問題

現有已建成的常規變電站均未配置輔助控制系統及環境控制系統，變電站內環境參數未考慮數據采集及在線監測，配電室內環境控制均采用人工控制方式，由運行人員根據外部環境條件，到變電站現場巡視及操作，在各配電室內通過人工控制空調運行模式、風機啟停、百葉窗開關等方式就地控制配電室環境，無法實現自動控制和在線監測。

現有常規變電站風機均為普通通風機，空調為普通民用空調，進風窗為普通通風百葉。通過人工控制空調運行模式、風機啟停、百葉窗開關等方式就地控制配電室環境，無法自動控制及和在線監測。

3  10-35kV配電室輔助設施目標功能

針對目前變電站配電室運行環境現狀，需在配電室配置一套HT500配電房綜合監控裝置，該裝置包含環境數據采集單元、環境控制（溫濕度）單元、照明控制單元、火灾報警與消防系統接口及一體化智能控制管理平臺，實現對配電室內對站內的溫度、濕度、水浸、SF6濃度（選配）、灰塵（選配）等環境信息進行實時采集、處理和上傳，對配電室內環境狀態、空調、風機及照明等輔助設施實現在線監測，根據各種環境條件及運行環境要求，通過一體化環境管理平臺實現站內輔助設備的聯動，完成變電站站端的環境智能控制。

1. 系統平臺采用雲部署模式，采用統一的系統管理應用；
2. 實現參數配置管理、權限管理、日志管理、數據管理和接口標准管理。
3. 實現在線監控數據管理，具備通過在線檢測模塊采集電力設備運行狀態和參數、環境、安防、消防狀態檢測數據。
4. 實現配電場所的設備在線監測、環境溫度、濕度、SF6氣體濃度、臭氧濃度、含氧量、烟霧火灾、水比特、粉塵、噪聲、震動、防小動物等信息的采集和告警，電力環境調控機、風機、空調、除濕機、燈光等設備的控制管理等；
5. 通過視頻監控以及安防入侵檢測實現配電房安防狀態檢測；
6. 通過對配網變壓器、中壓開關櫃、低壓配電櫃和電纜等設備的現在檢測實現設備的狀態在線檢測以及局放、測溫等檢測。
7. 系統平臺具備配電房設備在線檢測數據瀏覽功能，包括，綜合環境檢測、安防狀態檢測、設備狀態檢測等在線檢測數據的瀏覽功能，
8. 實現在線檢測數據綜合分析功能、設備實時狀態分析評估功能，實現檢測數據完整性、一致性、采集及時性的統計分析功能。

 

4  配電室環境監控改造方案

4.1  配電房綜合監控裝置HT500

配電房綜合監控裝置通過統一的管理平臺將室內環境參數、輔助設備狀態、智能控制各單元狀態均統一采集、處理，具備實時上傳遠端監控端的功能，站端對控制設備及輔助設備進行定時巡檢，當站端環境或控制設備出現告警狀態情况下及時上傳告警信息，實現對配電室環境的綜合調節，確保運行環境滿足設備安全運行的需要。

 

4.2  傳感器采集單元

（1）溫濕度傳感器

配電室內環境溫濕度傳感器安裝數量根據室內面積、空間體積、空調、除濕機安裝數量等具體狀况確定，並考慮冗餘和室內環境分區域控制，同時需要考慮室外實時環境溫濕度狀態。根據配電室環境控制要求需按實際工程在室內安裝溫濕度傳感器5～6臺，室外再配置溫濕度傳感器1～2臺。

（2）水浸傳感器

配電室電纜溝內應配置1～2臺水浸傳感器，對於設有電纜夾層的戶內變電站，在夾層內應布置2臺水浸傳感器。水浸傳感器應選用支持告警輸出功能的工業級產品。

4.3  環境控制單元

基本原則：

（1）空氣循環

應能實現配電室室內室外空氣循環、室內空氣循環。

排風機應與空調、除濕機等設備聯動，開啟排風機的同時應人工開啟百葉窗，防止室內產生負壓，且不應與空調或除濕機同時開啟。排風機應在高壓室大門外的顯著比特置布置手動控制開關，用於事故通風，控制邏輯應按照手動優先於遠程遙控和自動控制。

對於高壓室有低於地平面的電纜層（溝）的站所，應安裝軸流風機促進電纜層（溝）與室內的空氣循環，避免電纜溝內濕度過大影響高壓開關櫃內的濕度。

（2）溫度調節

一般情况下，室外配置2臺溫濕度傳感器，由於室外環境惡劣，可以互為備用，避免由於損壞造成控制裝置誤判。高壓室內，每80m²配置一臺，大約3到6臺，這樣配置可以避免局部的環境狀態的不均衡。如有特殊需要高壓室內的一次電纜溝內，每隔20米安裝一個溫濕度傳感器，一般在2臺到4臺。

為了保證室內溫度能够有效控制，配電室內應安裝工業級大功率冷暖雙制型空調。空調應至少具備制冷、制熱、除濕、送風四種工作模式，發生故障時能自動檢測，並可通過遠程通訊，將自身狀態上傳至主站。發生斷電後，一旦供電恢複，空調應能按照原有設定繼續運行。每匹空調的制冷量大約對應100-150M3空間體積，對於配電室內有電容器室和站用變室等發熱量較大的空間，應增大空調容量或調整控制參數。空調啟動應以室內溫度作為主判據，在未安裝除濕機的條件下，室內濕度也應作為輔助啟動判據，空調應支持與室內循環安裝的軸流風機聯動。

（3）濕度調節

由於濕度對高壓設備的影響更加顯著，對於監測濕度較大的變電站可考慮在高壓室配置除濕機。除濕機應選擇循環風量大、除濕量大、速度快、適宜空間比較大的工業除濕機。除濕機容量應按照240昇/24H除濕量（標准測試條件）大約對應300-400 M3空間體積進行選擇。除濕機的啟動應以室內濕度作為主判據，在室內濕度超過設定值後啟動，當室內濕度低於返回值時關閉，除濕機應支持與室內循環安裝的軸流風機聯動。

4.4  排水單元

為防止出現電纜層（溝）出現積水的狀况，配置2臺水比特傳感器分別作為上水比特和下水比特條件，當上水比特信號動作後，啟動排水泵（潜水泵或普通離心泵）的電源開始排水，當下水比特信號消失後，關閉排水泵。系統應具備排水泵的保護裝置和告警信息采集。排水泵應根據現場狀况選擇使用，排水泵應該固定安裝，排水管應選用耐用並適合固定安裝，水管口徑應與排水泵匹配。

4.5  消防系統接口

環境控制裝置應具備與變電站火灾自動報警裝置的接口，報警主機應自帶通訊接口，並對消防報警裝置廠家提供通訊協議，可實現該裝置與火灾報警裝置聯動功能。

4.6  照明控制單元

智能輔助控制平臺通過照明控制單元與照明回路的接觸器配合，可以實現照明回路的狀態監測及遠方遙控功能，滿足配電室環境控制目標。

4.7  其它輔助設施

需對變電站配電室空調、風機、百葉窗、照明、牆（地）面等進行綜合整治，確保滿足環境控制裝置的聯動控制需要。