1、地下變電站簡介

在經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)，由于城市中心土地資源緊張、征地拆遷費用昂貴，因此采用地下變電站來解決這些問題不失為一個好的途徑和思路。地下變電站一般采用室內(nèi)全封閉式組合電氣設(shè)備，２２０ｋＶ和５００ｋＶ 電壓等級的超高壓地下變電站將成為大城市變電站發(fā)展的趨勢。

為保證地下變電站安全可靠地運行，同時使地下變電站成為環(huán)境友好型、資源節(jié)約型的典范，并使地下變電站與商業(yè)區(qū)、居民區(qū)相依存，與城市發(fā)展相協(xié)調(diào)，必須保證有安全可靠的消防系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)，高效節(jié)能的通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和門禁系統(tǒng)等大量的工業(yè)輔助設(shè)備來保障變電站的安全運行。這些系統(tǒng)自動化程度不一且相互間缺乏緊密的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，需要一個智能輔助控制系統(tǒng)作協(xié)調(diào)。

2、地下變電站智能輔助控制系統(tǒng)

智能變電站輔助控制系統(tǒng)其實是通過動環(huán)監(jiān)控報警主機、智能報警器、前端傳感器，對變電站內(nèi)的變壓器、高壓柜、低壓柜、溫濕度、水浸、加濕器、空調(diào)、照明、水位、門禁、視頻、煙霧等進行智能監(jiān)控，集數(shù)據(jù)采集、分析、預(yù)警、智能控制功能于一體，實現(xiàn)24小時不間斷地智能監(jiān)測，可以幫助管理人員對變電站進行更加高效的管理，確保現(xiàn)場的電氣設(shè)備能夠正常地運行。系統(tǒng)支持多種協(xié)議，包括IEC61850規(guī)約、電力B接口，可以與電力部門的平臺進行無縫對接，方便進行統(tǒng)一規(guī)劃、調(diào)度。

地下變電站智能輔助控制系統(tǒng)主要由以下子系統(tǒng)構(gòu)成：視頻監(jiān)控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、降雨量監(jiān)測、震動監(jiān)測、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測。

１）視頻監(jiān)控系統(tǒng)。通過遠程圖像直觀顯示電力設(shè)備現(xiàn)場運行的情況，以便監(jiān)控設(shè)備的安全運行狀態(tài)。

２）安防系統(tǒng)。主要由電子圍欄、紅外對射、震動傳感器、門禁系統(tǒng)等組成，負(fù)責(zé)地下變電站周邊與設(shè)備的安全防范。安防系統(tǒng)通過對圍墻、大門、窗戶進行監(jiān)視和入侵探測，對變電站全站進行監(jiān)控及時發(fā)現(xiàn)非法入侵事件，以保障地下變電站周邊環(huán)境安全，以及變電站空間范圍內(nèi)的建筑與設(shè)備安全。

３）消防報警系統(tǒng)。通過煙霧傳感器等接收火警信號，并啟動自動滅火裝置或火災(zāi)隔離措施，同時把信號上傳，消防報警系統(tǒng)將自動彈出報警窗口，監(jiān)控人員根據(jù)相關(guān)信息采取人工措施。

４）照明系統(tǒng)。針對各房間內(nèi)燈具進行遠程管理，提高節(jié)能效率，同時配合視頻監(jiān)控消除房間內(nèi)因光線不足而造成視頻畫面不清晰的狀況。

５）環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。主要是對ＳＦ６氣體、溫度、濕度、水位等進行在線監(jiān)測，實現(xiàn)空調(diào)、除濕機的自動控制，對所監(jiān)視的對象實時告警。

６）降雨量監(jiān)測。通過加裝智能氣象站，監(jiān)控雨量的變化啟動水泵的抽水，并伴隨相應(yīng)的告警信息。

７）震動監(jiān)測。在地下變電站墻面加裝震動傳感器通過模塊接入系統(tǒng)，監(jiān)測變電站內(nèi)震動

8）設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測。主要是對開關(guān)柜內(nèi)部環(huán)境溫濕度、開關(guān)狀態(tài)指示儀、高壓帶電顯示器等設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測。

3、地下變電站業(yè)務(wù)的智能處理

在地下變電站的各智能輔助控制系統(tǒng)之間，及其與變電站調(diào)度自動化系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)支持和業(yè)務(wù)的復(fù)雜合成，是地下變電站智能輔助控制系統(tǒng)集成的高級應(yīng)用，它涉及對低層信息的提取、綜合應(yīng)用以及智能分析技術(shù)。例如，形成設(shè)備室的溫濕度監(jiān)視與相關(guān)空調(diào)通風(fēng)設(shè)備的聯(lián)動；發(fā)生火災(zāi)、事故排煙及ＳＦ６氣體泄漏等事故工況時的煙霧檢測與保護聯(lián)鎖的聯(lián)動；變壓器冷卻水溫的檢測與補水流量的聯(lián)動；變電站輔助設(shè)備交流失電與自動備用電源啟用的聯(lián)動；設(shè)備運行狀態(tài)檢測與設(shè)備故障的聯(lián)動等。

4、實例分析

本次設(shè)計的成果在某１１０ｋＶ 變電站進行了安裝試運行，該系統(tǒng)主要由智能信息綜合監(jiān)控軟件、輔助功能智能信息及控制平臺，以及一系列外圍傳感器構(gòu)成，完成了變電站各種類型輔助數(shù)據(jù)的統(tǒng)一整合，實現(xiàn)了以下主要功能。

１）主控室溫濕度、氧氣濃度、ＳＦ６氣體濃度、門禁信號等變電站輔助信號的采集。

２）門禁信號與照明燈的聯(lián)動。當(dāng)有門禁信號產(chǎn)生時，系統(tǒng)根據(jù)所生成的遙信信息與控制出口進行聯(lián)通，實現(xiàn)照明燈的開啟與關(guān)閉功能。

３）風(fēng)機與環(huán)境溫度的聯(lián)動。當(dāng)環(huán)境溫度達到所設(shè)定的聯(lián)動限值時，系統(tǒng)啟動風(fēng)機進行排風(fēng)，待環(huán)境溫度下降到限值以下后，風(fēng)扇自動停止運行。

４）建立智能輔助控制信息及控制平臺，實現(xiàn)與智能監(jiān)控軟件、氧氣傳感器、ＳＦ６傳感器的正常通信。

５）上下限設(shè)置和報警功能，并能生成相關(guān)的虛遙信。

６）實時數(shù)據(jù)的顯示功能。

該系統(tǒng)的成功應(yīng)用，消除了目前地下變電站無人值守、定期巡視的管理漏洞，展開了在線檢查、智能管理的新探索。遠方遙測、遙信、遙調(diào)等管理功能大大減少了居住區(qū)的停電時間。該平臺加強了對地下變電站設(shè)備與環(huán)境的監(jiān)控與管理，從而實現(xiàn)實時掌握和處理各個地下變電站的運行情況。