某奥体中心能源中心供配电设计与监控系统应用
某奥体中心能源中心供配电设计
与监控系统应用
安科瑞电气股份有限公司上海嘉定201801
1引言
体育馆是指具有一定观众容量，场地符合举办各种体育比赛要求的体育建筑。根据《体育建筑设计规范JGJ31-2003》，其用电特点主要为[1]：
1）、重大比赛或演出中断供电会造成较大的政治、经济影响；
2）、场内人员密集，安防、消防设备供电必须可靠；
3）、使用时段性强，平时与比赛时负荷相差很大；
4）、场地照明、摄像转播及体育工艺用电量大，设备分散，对电源质量要求高。
依据《2009全国民用建筑工程电气设计技术措施/电气》要求，体育场馆电气设计应安全可靠、经济合理、技术先进、整天美观、维护管理方便；电气设计应对电池、声、光污染采取综合治理，达到环境保护相关标准的要求，确保人居环境安全；电气装备水平应与工程的功能要求和使用性质相适应；电气设备应选择符合国家技术标准的产品，并应采用成熟、有效的节能措施，降低电能消耗。
体育馆变电所位置和数量的确定除需要考虑尽量设在负荷中心外，还要特别注意验算末端用电设备电压偏移，采取减小电压偏移的措施，保证电压偏移不超过允许值。
主接线设计时要注意安全性和可靠性要求。安全性即在高压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设高压隔离开关。在低压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设低压刀开关。在装设高压熔断器-负荷开关的出线柜母线侧，必须装设高压隔离开。变配电所高压母线上及架空线路末端，必须装设避雷器。装于母线上的避雷器，宜与电压互感器共用一组隔离开关。接于变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。
可靠性即变配电所的主结线方案，必须与其负荷等级相适应。对一级负荷，应有两个电源供电。对二级负荷，应有两回路或者一回专用架空（电缆）供电；采用电缆供电时，应采用两根电缆组成的线路，且每根电缆应能承受100%的二级负荷。变配电所的非专用电源进线侧，应装设带短路保护的断路器或串熔断器的负荷开关。当双电源供多个变配电所时，宜采用环网供电方式。变配电所低压侧的总开关，宜采用低压断路器。当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和低压母线分段开关，均应采用低压断路器。
2项目简介
本项目奥体中心主要由体育场、体育馆、
游泳馆、网球中心、中心商业区及地下车库组
成，总建筑面积约36万m2，建成后将成为标志
性建筑及新城区内大规模商业娱乐综合体。能
源中心是奥体中心的配套设施，位于整个场地
的东北角，是整个奥林匹克体育中心的主要动
力中心，主要由锅炉房、冷冻机房与水泵间、
变配电室组成，室外另有蓄水罐、冷却塔。建
筑面积约1200m2，为半地下建筑。与常规图1奥体中心全景
能源中心变配电系统不同的是冷冻机组采用的是10kV高压供电方式[2]。
3负荷等级
由于奥体中心在全运会其间的重要性，其空调及热水等动力负荷按二级负荷考虑，因此本能源中心电力负荷为二级，二级负荷容量3559.5kW,其中4台冷水机组容量为2476kW。
4电压等级确定
根据暖通专业方案论证结果，采用水蓄冷能源方式，其中冷水机组4台，单台容量平均在600kW左右，如果低压380V供电，则每台冷水机组的供电电流将达到1000A以上,对开关、电缆、启动保护等设备的选择将是具有挑战性的,经过简单经济技术比较，冷水机组决定采用高压10kV供电。
5供配电系统设计
本工程由位于体育馆内的东区总变配电站不同母线段引两路10kV电源，两路电源单母线分段接线，同时工作。正常运行时,两路电源分列运行，各承担50%的负荷；当一路电源发生故障时,线路保护动作,无压掉闸,分段开关自动/手动投入运行，另一路电源可承担全部负荷。变配电室内设高压柜10面，高压冷水机组控制柜4面（与机组配套），2台1000kVA变压器及低压配电柜8面、控制柜11面(泵类)。
5.1高压供配电系统
高压配电柜采用SF6绝缘紧凑型开关柜，考虑能源中心单独计量，设立了计量柜。进线及母联采用真空开关，馈线为负荷开关熔断器组合电器。进线柜配两段定时限过流保护、两段零序定时限保护、无压跳闸保护，当一路电源发生故障时,线路保护动作,无压跳闸,母联开关自动/手动投入；母联柜设电流速断、过电流保护。电流速断保护合闸后解除。馈线柜配熔断器保护、变压器高温(报警)、变压器超温(掉闸)保护。
进线及母联开关采取防并联措施，即三个开关最多只能有两个开关同时处于合闸位置。操作及信号电源为直流110V，65Ah。
高压冷水机组控制柜为金属铠装移开式，内设温、湿度传感器，温度或湿度过高均会发出报警信号，并具除湿功能。其微机综合保护模块具有过电流、过负荷、接地故障、短路、相不平衡、电压过高、电压过低、错相、反相等保护，为使电气设备的绝缘免受过电压的损害，另选配三相组合式氧化锌避雷器。
高压功率因数就地补偿，每台高压冷水机组控制柜内装设并联补偿电容器，使补偿后的功率因数大于0.92。配电图如图2。
图2高压供配电系统
根据保护功能配置要求，进线柜选用安科瑞公司的AM5-F线路保护测控装置，母联柜选用AM5-B母联保护装置，变压器馈线柜选用AM5-T变压器保护测控装置，高压冷水机控制柜选用AM5-M电动机保护测控装置。
各装置详细功能与报价见表1。
表1高压配电方案二次设备清单
开关柜类型产品名称产品
型号
实现功能
1#变压器出线
变压器保护测控装置AM5-T 三段式过流保护、高温报警、超温跳闸、FC闭锁功能
2#变压器出线
进线柜线路保护测控装置AM5-F 两段定时限过流保护、两段零序定时限保护、无压跳闸保护
PT柜PT监测装置AM5-U PT断线监测、低电压告警、过电压告警、母线绝缘监测
冷水机控制柜电动机保护测控装置AM5-M 过电流、过负荷、接地故障、短路、相不平衡、电压过高、电压过低、错相、
反相等保护
母联柜备自投保护装置AM5-B 备自投保护、电流速断、
过电流保护
开关柜ASD200开关柜综合测控装置ASD200一次模拟图显示、高压带电指示、温湿度控制、语音提示、RS485通讯
5.2低压供配电系统
低压配电系统为两级。单台大容量设备放射式供电，其他为树干分支式。
单台装机容量为75kW、90kW的冷却水循环泵、冷冻水一次泵采用软启动，单台装机容量为160kW的冷冻水二次泵采用变频控制，控制柜置于变配电室低压侧。锅炉控制设备设于值班室，其他小容量用电设备的配电及启动装置在设备临近处。
变压器负载率为60%~65%，对于任一变压器组，其中的1台变压器故障时，另一台变压器可在一定时间内工作在110%~130%负载率，负担所有低压二级负荷。
低压供配电系统见图3。
图3低压配电系统
低压柜采用抽屉式开关柜，主进线柜设三段保护：长延时、短延时、瞬时过电流保护；
母联柜设瞬时过电流保护；馈电柜设长延时、短延时、瞬时过电流保护。低压配电线路上选用安科瑞公司的ALP智能型低压线路保护装置进行线路保护，选用ACR系列监测仪表进行出线柜电量监测。具体设备清单见表2。
表2低压配电线路设备清单
产品名称产品型号实现功能
嵌入式
低压线路保护器ALP200-5
三相电流、频率监测，能对额定电流范围内的线路
进行过流、零序、断相、联动、不平衡等保护，
Modbus-RTU通讯，5路DI、4路DO，事件记录
导轨式
低压线路保护器ALP320-5
三相电流、电压、功率、功率因数、频率、电能
监测，过流、欠压、过压、零序、断相、联动、不
平衡等保护，Modbus-RTU通讯，5路DI、4路
DO，
事件记录
ACR系列
网络电力仪表
ACR220EL
三相电流、电压、有功功率、无功功率、有功电能、
无功电能、频率、功率因数、四象限电能、LCD显
示、Modbus-RTU通讯
5.3谐波监测与治理
由于非线性负载的使用会产生谐波，会导致微机保护装置误动作，造成不必要的供电中断；谐波还会使电气测量仪表计量不准确，产生计量误差，因此须合理有效的抑制谐波干扰。
低压配电谐波抑制方案如图4所示，本方案中在低压电容器柜中设置ARC系列无功补偿器，在配电前端设置安科瑞公司的ANAPF有源滤波器，采用集中方式抑制谐波。在各出现柜上设置ACR330系列谐波监测仪表，用于监测2-31次谐波。
ANAPF有源滤波器以并联方式接入电网，通过实时监测负载的谐波和无功分量，采用PWM 变流技术，从变流器中产生一个和当前谐波分量和无功分量对应的反响分量并实时注入电力系统，实现谐波治理和无功补偿。本谐波抑制方案具体设备清单如表3。
图4低压配电系统谐波抑制方案
表3谐波抑制方案设备清单
产品名称产品型号实现功能
ARC功率因数自动补偿控制器ARC-12/J(R)
测量电流、电压、频率、功率因数、具备过电压
保护、欠流锁定、电网谐波过大保护，可控制
12组电容器的投切，RS485通讯
ACR系列谐波表ACR330ELH
四象限电能，2-31次谐波分量，电压波峰系数、
电话波形因子、电流K系数，电流、电压不平
衡度等
立柜式
有源滤波器
ANAPF30-400/A谐波治理，谐波电流30A，输出电压400V
APFMC系列控制
器模块
APFMC-C30谐波电流30A
APFCOV系列变流
器模块
APFCOV-CVT30谐波电流30A
APF-RE系列电抗
器模块APF-RE.(S)DG-30
谐波电流30A，滤除APF发出的电网不需要的
谐波
5.4漏电火灾监测
由于体育馆内人员密集，安防、消防设备供电必须可靠，有效地防止电气火灾的发生，保证广大观众和运动员的安全。Acrel-6000电气火灾监控系统由漏电（包括电流）探头、探测控制器和监控设备三部分组成。探测控制器与漏电（电流）探头需配套使用。所有需要监控的电路分支点均安装，探测控制器均并联于二总线上，监控设备由一台工业控制用PC 机及外围设备组成。监控系统如图5，采用Acrel-6000/Q琴台式监控设备，消防火灾监控系统中所有设备清单见表4。
专用管理软件能实时动态地显示各个监控点的工作情况，值班人员在控制中心通过观察计算机屏幕就可以了解所有监控点的工作情况。监控设备具有庞大的数据库，能够存储配电
图5漏电火灾监测系统
系统产生的所有情况记录，便于有关人员查询和分析。
表4消防火灾监控系统设备清单
监控设备
型号Acrel-6000/Q
监控容量≤128点（可扩展)
外形尺寸1174(H)×630(W)×530(D)
主
要
组
成
部
件
计算机
工业PC，Core22.66G/1G/320G+键鼠,17″液晶显示器，
Windows XP,Acrel-6000电气火灾监控软件输入输出模块内置远程智能I/O模块
声光报警器
内置音箱、LED指示灯、消声按钮、复位按钮备用电源
内置1kVA在线式长效型UPS
探测控制器
ARCM100-Z
在线1路剩余电流、1路温度监测，电参量测量
ARCM200BL-J4
在线4路剩余电流、电参量测量
ARCM300-J8
在线8路剩余电流、4路温度监测，电参量测量
探头AKH-0.66L70D
数字式剩余电流互感器，
参考额定电流≤225A
5.5电能计量
本奥体中心内的普通照明，锅炉、水泵、通风等动力电能计量采用安科瑞公司的终端电能计量计，该计量计采用DIN35mm导轨式安装，能计量电能及其它电参量，可进行时钟、费率时段等参数设置，并具有电能脉冲输出功能；可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。电能集抄系统采用国网集抄形式，即分为主站、集中器、采集器、终端仪表4层。所用仪表清单见表5。
表5电能计量设备清单
产品名称产品型
号
实现功能
三相导轨式电能表DTSD
1352
三相电压、电流、有功功率、无
功功率、有功电能、无功电能、
频率、功率因数、四象限电能
单相导轨式电能表DDDF
1352
单相电流、电压、电能计量，7
位宽温型LCD显示，脉冲输出，
4个模数
5.6变配电室布置及土建条件
该项目能源中心建筑于岩石层上，层高不低于5.7m，考虑向下挖沟及做电缆夹层的工程量较大（需要炸石），原设计高低压柜进出线均为上进上出方式，电缆桥架敷设。但因SF6绝
缘紧凑型高压开关柜柜型限制，只能下进下出，因此在施工图设计中，我们将高压配电柜做局部基础抬高处理。
由于高压设备的配电设计需由当地供电部门审核及深化，2008年5月供电部门提出原设计高压配电柜（SF6绝缘紧凑型开关柜）柜前操作距离只能按平台宽度算，600m m不够，此建议将高压室部分（包括高压配电柜及冷水机组控制柜）整体抬高。经过与建筑及结构专业协商，为保持变配电室的完整性，尽可能沿用原变配电室布置，减少土建改动，我们决定变配电室低压部分也随高压部分抬高，柜下设沟，取消配电柜上方电缆桥架，进出线均为下进下出。目前此工程施工已经完成。
6结论
配电系统设计在减少不合理损耗的前提下还必须遵循以下原则：
1）、体育馆配电系统设计，在条件允许的情况下，尽可能采用数字化电能监察及控制仪表。针对体育馆供电半径大，变配电所布点多的特点，设置智能化配电控制系统，可以提高对配电系统运行的有效管理和监控，最大限度的减少电能逸损，提高配电系统的运行效率。
2）、现下体育馆电气设计中所选用的配电变压器都具有较好的过载能力，因此配电系统设计应充分挖掘变压器的这种潜力。在系统设计时和对配电容量分配上!每台变压器对应的低压母线段应平衡的布置长时耗负荷，如照明用电负荷等；间歇行负荷，如活动室用电负荷等；以及季节性用电负荷，如空调用电负荷等，而对不同类型的配电负荷均应设置独立的馈电回路。通过实际运行时的合理调度控制，即可最大限度的消峰填谷，达到节约电能，减少不合理损耗的目的。
7参考文献
[1]体育馆的供配电系统设计.王学源.魅力中国.2010年5月(上)总113期
[2]济南奥体中心能源中心供配电设计.孙宝莹.智能建筑电气设计.2009.6第3卷第3期
[3]能效管理系统设计安装图册.安科瑞电气股份有限公司.2013年合订本
[4]2009全国民用建筑工程设计技术措施/电气.中国建筑标准设计研究院
数据中心供配电系统应用白皮书1[1]
数据中心供配电系统应用白皮书
一引言 任何现代化的IT设备都离不开电源系统，数据中心供配电系统是为机房内所有需要动力电源的设备提供稳定、可靠的动力电源支持的系统。供配电系统于整个数据中心系统来说有如人体的心脏-血液系统。 1.1编制范围 考虑到数据中心供配电系统内容的复杂性和多样性以及叙述的方便，本白皮书所阐述的“数据中心供配电系统”是从电源线路进用户起经过高/低压供配电设备到负载止的整个电路系统，将主要包括：高压变配电系统、柴油发电机系统、自动转换开关系统（ATSE，Automatic Transfer Switching Equipment）、输入低压配电系统、不间断电源系统（UPS，Uninterruptible Power System）系统、UPS列头配电系统和机架配电系统、电气照明、防雷及接地系统。如下图： 图1 数据中心供配电系统示意方框图 高压变配电系统：主要是将市电（6kV/10kV/35kV，3相）市电通过该变压器转换成（380V/400V，3相），供后级低压设备用电。 柴油发电机系统：主要是作为后备电源，一旦市电失电，迅速启动为后级低压设备提供备用电源。 自动转换开关系统：主要是自动完成市电与市电或者市电与柴油发电机之间的备用切换。 输入低压配电系统：主要作用是电能分配，将前级的电能按照要求、标准与规范分配给各种类型的用电设备，如UPS、空调、照明设备等。 UPS系统：主要作用是电能净化、电能后备，为IT负载提供纯净、可靠的用电保护。 UPS输出列头配电系统：主要作用是UPS输出电能分配，将电能按照要求与标准分配给各种类型的IT设备。 机架配电系统：主要作用是机架内的电能分配。 此外，数据中心的供配电系统负责为空调系统、照明系统及其他系统提供电能的分配与
浅谈数据中心供配电系统设计
浅谈数据中心供配电系统设计 发表时间：2019-08-06T15:43:50.953Z 来源：《基层建设》2019年第15期作者：周永建 [导读] 摘要：数据中心机房的供配电系统不同于普通建筑和工厂的供配电系统，它是信息系统数据中心基础设施建设的关键系统，需要高标准、严要求的对待数据中心的供配电系统设计工作。 东莞深证通信息技术有限公司 523690 摘要：数据中心机房的供配电系统不同于普通建筑和工厂的供配电系统，它是信息系统数据中心基础设施建设的关键系统，需要高标准、严要求的对待数据中心的供配电系统设计工作。严格要求供配电系统设计是十分必要的。本文从数据中心机房供配电系统设计的基本原则入手，对数据中心机房供配电系统的设计进行了全面、详细的分析和说明。 关键词：数据中心；供配电系统；设计 前言：数据中心供配电系统是一项技术性极强的系统结构，建设时需要全面考虑多方因素。设计方案时不光要考虑国家标准，还要考虑实际运用，保证供电的可靠性和稳定性。目前，数据中心供配电系统的相关技术已经逐渐成熟，无论是设计质量还是产品质量都有一定的保证。 1数据中心供配电系统设计的基本原则 数据中心供配电系统设计应执行或参照执行国家和行业相关标准、规范，也可参考国外相关标准、规范，结合数据中心的实际情况，如用电负荷密度高、供电可靠性要求高等特性，采取适当的技术措施。同时，应满足项目建设单位的企业标准、规范的要求。数据中心供配电系统设计应遵循分区、分级的原则，同一功能区域内的各类设备的供电可靠性，应能保证该区域内的所有设备都按照相应的标准进行设计，并将供配电系统局部故障的影响尽可能的控制在很小的范围内。数据中心用电负荷密度高、总用电量大，其供配电系统设计应充分运用成熟有效的节能措施，降低供配电系统的能源损耗。 2数据中心供配电系统设计 2.1级别确定 数据中心机房根据不同的需求、应用环境、承载数据的不同，设计级别也有很大的区别。根据国家规范GB50174的划分，分为A、B、C三个级别。在设计的过程中首先要确定所设计的数据中心级别，然后根据不同级别的要求进行设计。数据中心级别的确定需要根据机房的使用性质、管理要求以及该机房在经济、社会中的重要性来确定。在数据中心机房设计初期阶段，按照各类设备的性质来确定其负荷等级，从而来确定其供电方案。根据负荷的等级划分来确定采用何种冗余方式、UPS系统采用何种类型、电源切换时间的要求等，同时根据数据中心机房的级别来确定各类负荷是否需要接入第二、第三备用电源，科学的分级有利于提高供电的可靠性及供电系统的性价比。 A级数据中心机房基础设施设计应按照容错系统进行设计，在信息系统运行过程中，其场地设施不应因操作失误、设备故障、外部电源中断以及维修、检修时误操作而导致电子信息系统运行中断；B级数据中心机房基础设施设计应按照冗余要求进行设计，信息系统运行过程中，在场地设施冗余能力范围之内，不能因为设备故障而导致信息系统中断运行。C级数据中心满足基本需求配置即可。在场地设备正常运行的情况下，应保证电子信息系统运行不中断。A级或B级数据中心机房范围之外的电子信息系统机房都称为C级。 2.2供电系统总体设计 在信息系统供配电系统中动力配电主要用于供给机房专用空调设备、照明、通风设备、维修插座和其他动力设备。UPS配电主要用于计算机主机设备、网络交换设备、存储设备、安全相关的设备等。针对各级别信息系统机房要求的不同，在考虑功能和重要性的前提下，机房的供电系统设计应该注意以下事项： （1）数据中心机房容量较大时，应设置UPS供电系统专用电力变压器，容量较小时，可采用专用低压馈电线路供电。 （2）数据中心配电系统设计时，配电级别数越小越好。 （3）UPS设备应靠近数据中心主机房设置。 （4）数据中心规模较大时，动力系统与UPS系统的供电电源应独立，分别由不同的电力变压器供电。 （5）机房内其他电力负荷不得由给机房IT设备供电的UPS供电。 （6）计算机电源系统应限制非线性负荷的接入，以保证较高的供电质量。 （7）在电力容量计算时，需预留可扩展的备用容量，以满足容量扩展的需求。 2.3动力供配电系统 动力供配电系统应采用50Hz，380V/220V三相五线制供电的电源，采用TN-S接地方式。动力配电柜、照明配电箱采用放射式配电直接配电至各用电设备，提高供电系统的可靠性。 动力配电柜（箱）具有火警联动保护功能，出现火警时可与消防系统联动及时切断电源，并且在值班室安装手动电源切断装置。大型机房的动力配电柜（箱）最好采用专用变压器供电。 2.4 UPS供配电系统 UPS供配电系统既可以采用单机供电，也可以采用冗余方式进行供电。冗余方式供电能够在少数设备故障且在场地设施冗余能力范围之内，仍然能够满足机房内的用电需求，这是单机供电所不能达到的。从冗余式配置方案来看，有以下几种方式：主机——从机型“热备份”UPS供电方式、直接并机冗余UPS供电方式、双总线冗余供电方式。 （1）主机——从机型“热备份”UPS供电方式：主机带负载，备机空载，备机接入主机的BYPASS（旁路）输入端。这种方式优点在于布置比较灵活，不需要同品牌的两台UPS，而且不要增加额外辅助电路，不增加购置成本。缺点是这种供电方式两台UPS老化程度不同，备机电池组长期处于浮充状态影响电池寿命，从而导致系统有很多单点故障。如果主UPS出了故障，那么另一台必须接替全部负载。这也就意味着在约8ms内，另一台备机必须把供电负荷从0增加到100%。主机——从机型“热备份”UPS供电方式备用UPS长期处于空载状态，其电池寿命会缩短、容量会下降，且备用UPS需具有阶跃性负载承载能力。由于运维人员很难实时了解备用UPS各部分有无故障或隐患，当要启动备用UPS时，可能备用UPS会无法正常工作。 （2）直接并机冗余UPS供电方式：为克服主机——从机型“热备份”供电系统的弱点，随着UPS控制技术的进步，具有相同额定输出功率的UPS可直接并联而形成冗余供电系统。为保证高质量的并机系统，各电源间必须保持同频、同相、且各机均流。此种供电方式瞬间过
电力监控系统方案设计
电力监控系统 一、综述 (2) 二、解决方案 (2) 三、变电站监测总体解决方案 (3) 四监控系统整体结构图: (3)
一、综述 随着电力事业的快速发展，目前对于骨干输变电线路上的超高压变电站 （500KV,220KV,及绝大部分110KV变电站）大多已经建立起光纤传输连接，并在生产管理上建立了SCADA系统，可以进行中心调度、地区调度的多级监控、调度管理。但是对于数量快速增加的农网的变电站、开闭所，由于数量大、分布范围广而大多尚未纳入电力SCADA系统中，随着针对这类无人值守站的管理监控要求的不断提高，以及对供电质量提高的需要，势必要将这类数量较大的配电网变电站、开闭所纳入统一的监控管理。 推出的“A电力监控系统”解决方案是专门针对分布式的应用，通过IP网络对散布在较大区域的大量变电站的输变电线路进行集中监控。本系统可对 35KV以下变电站内输变电线路进行实时遥测、遥信、遥控、遥视，实时检测线路故障并即时报警，实时监测变电站内的智能设备的状态参数及运行情况，智能控制、维护相关设备，并能通过声音、电话语音、小灵通短信、手机短信等多种方式发出报警信息，及时告知维护管理责任人。 本系统的建设是为了提高变电站电网的管理水平，迅速而准确地获得变电站运行的实时信息，完整地掌握变电站的实时运行状态，及时发现变电站运行的故障并做出相应的决策和处理，同时可以使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调度、远控合分闸、躲峰填谷，把握安全控制、事故处理的主动性，减少和避免操作、误判断，缩短事故停电时间，实现对变配电系统的现代化运行管理 二、解决方案 功能架构:
数据中心的供配电及其智能监控系统
数据中心的供配电及其智能监控系统 中国IDC圈8月23日报道：由于本数据中心承担着多个省市的数据处理任务，因此对供电系统的可靠性要求极高。用电设备种类多。且大部分为一级负荷中的特另Ⅱ重要负荷，为确保供电的连续性，经过多方协商、比较和优化，最终确定了供电系统实施方案。 1供配电系统设计 1.1用电负荷的统计 a.动力负荷：空调制冷机组、精密空调机组、新风机组、给／排水泵、电梯、正压送风机、排烟风机等用电设备，按额定容量进行统计； b.照明负荷，按照度要求及单位容量法进行统计； C.对大型计算机及网络设备等负荷按单台安装容量进行统计； d.最终按需用系数法进行负荷计算。 1.2用电负荷等级的划分 a.一级负荷：大型数据处理用计算机及网络设备、消防用电设备（消火栓泵、喷洒泵、正压送风机、排烟风机、消防电梯、消防控制中心内的火灾报警控制器及联动控制设备等）、应急照明、保安监控系统、电话机房及计算机主机房精密空调设备等。 根据《供配电系统设计规范》（GB50052-95）中第2.0.1条要求，大型数据处理用计算机及网络设备应为一级负荷中特别重要负荷。 b.二级负荷：一般照明、客梯、生活水泵等。 C.三级负荷：送风机、排风机等一般动力负荷。 1.3供电电源 1.3.1 10kV高压电源
本工程高压采用两路10kV电源供电。两路10kV电源分别引自两个不同的上级变电站。两路电源同时供电、互为备用，当其中一路电源发生故障时，另一路电源能担负全部负荷的供电。1.3.2220／380V低压电源 1.3. 2.1正常电源 两台变压器低压侧母线之问设置母联断路器，采用单母线分段分列方式运行；应急母线段通过应急联络转换开关ARISE与主母线联络，当两段变压器母线均失电（即两路市电均发生故障）时，应急联络转换开关自动转换，启动应急电源柴油发电机组。 1.3. 2.2应急电源 a_柴油发电机组的设置：根据《供配电系统设计规范》（GB50052—95）中第2.0_3条要求，为确保一级负荷中特别重要负荷供电的连续性，除两路市电外，应提供独立于正常电源以外的应急电源（即第三路电源）。 因此本工程设有3台能够独立于正常电源以外的柴油发电机组，三台发电机组两用一备，经过双电源转换开关ArI'SE装置的投切转换，为大型数据处理用计算机及网络设备供电。 b.不间断电源装置UPS的设置：根据《供配电系统设计规范》中第2.0.4条要求，允许中断供电时间为毫秒级的供电，可选用蓄电池静止型不间断供电装置。因大型计算机主机及网络设备的允许断电时间为毫秒级，所以为确保其供电的连续性，本数据中心选用了在线“1+1”型并机冗余式UPS供电装置？。 1.4 10kV高压供电系统 1.4.1系统设计要求 两路10kV电源分别引自两个不同的上级变电站，10kV电源采用单母线分段方式运行，设母联断路器，平时两段母线同时分列运行，互为备用；当一路电源故障时，母联断路器手动投入，由另一路电源负担全部负荷。进线隔离车与主进断路器联锁，主进断路器与母联断路器联锁，但不可以在台主进断路器同时运行的情况下和高压侧发生短路故障（故障未排除）时，合上母联断路器。只有当主进断路器中任一台断开后才允许手动台上母联断路器。 1.4.2电器设备选型要求 高压断路器采用真空断路器，分断能力为25kA.在10kV开关柜内装设氧化锌避雷器，作为真空断路器操作过电压保护。真空断路器选用弹簧储能操作机构，采用110V铅酸免维护电池柜作直流操作、继电保护及信号的电源。
机房数据中心供配电系统解决方案
商业银行数据中心供配电系统解决方案 商行数据中心的基础设施系统主要分电源、环境控制和机房监控管理系统。由于数据中心承载商行的核心业务，重要性高，不允许业务中断。因而数据中心一般根据TIA942标准的Tier4标准建设，可靠性要求99.99999％以上，以保证异常故障和正常维护情况下，数据中心正常工作，核心业务不受影响。 1、电源系统： 选用两路市电源互为备份，并且机房设有专用柴油发电机系统作为备用电源系统，市电电源间、市电电源和柴油发电机间通过ATS（自动切换开关）进行切换，为数据中心内UPS电源、机房空调、照明等设备供电。由于数据中心业务的重要性，系统采用双母线的供电方式供电，满足数据中心服务器等IT设备高可靠性用电要求。双母线供电系统，有两套独立UPS供电系统（包含UPS配电系统），在任一套供电母线（供电系统）需要维护或故障等无法正常供电的情况下，另一套供电母线仍能承担所有负载，保证机房业务供电，确保数据中心业务不受影响。在UPS输出到服务器等IT设备输入间，选用PDM（电源列头柜）进行电源分配和供电管理，实现对每台机柜用电监控管理，提高供电系统的可靠性和易管理性。 对于双路电源的服务器等IT设备，通过PDM直接从双母线供电系统的两套母线引人电源，即可保证其用电高可靠性。对于单路电源的服务器等IT设备，选用STS（静态切换开关）为其选择切换一套供电母线供电。在供电母线无法正常供电时，STS将自动快速切换到另一套供电正常的母线供电，确保服务器等IT设备的可靠用电。 供配电系统拓扑图
ATS ATS 柴油机发电 第一路市电 第二路市电动力配电柜 第二级配电UPS 配电柜 UPS1 UPS2 PDM1 PDM2 列头柜 STS 机柜P D U 1机柜P D U 2 机柜P D U 1机柜P D U 2 机柜机柜P D U 1 机柜P D U 2 机柜机柜P D U 1机柜P D U 2 机柜P D U 2 机柜P D U 1机柜机柜 第一级配电机柜 第三级配电 空调新风 双母线供电方案 机柜内走线 图示双母线供电系统可确保供电可靠性高达99.99999％以上 2、机房智能配电系统三级结构 数据中心三级配电系统是对机房配电的创新，机房三级配电系统有利于配电系统的设计和运维管理 第一级：机房配电接入层。主要包括大楼地下配电室到机房输入端电缆的部分及机房市电配电部分。 第二级：机房配电管理层。主要包括机房UPS 配电部分。通过使用模块化配电柜，实现机房的模块化配电，并将设备用电和辅助设备用电分开； 第三级：机柜排及机柜配电层。主要包括列头柜PDM 配电、STS 配电到负载部分； 3、 供配电系统的智能化管理 供配电系统的智能化管理：列头柜的智能监控系统可对配电系统开关状态与负载情况进行监测、告警、统计。 监控的输入部分电气参数有：电量、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、三相电压、电流、频率等。 监控的输出支路电气参数有：额定电流，实际电流、负载百分比、负载电流谐波百分比、负载电量、功率因数等。 这些监测信息能让值班人员掌握各设备的运行情况，及时调整负载分布，清楚了解每一个机柜的耗电量，对设备电源部分的潜在故障、对能效管理、降低能耗提供可靠依据。 模块化设计智能管理：本方案配电系统遵循以可靠性设计为核心，专
远程手机APP综合监控系统解决设计方案
机房远程APP综合监控系统主要是对机房设备（如供配电系统、UPS电源、防雷器、空调、消防系统、保安门禁系统等）的运行状态、温湿度、烟雾、振动、红外、水浸、供电的电压、电流、频率、配电系统的开关状态、测漏系统、环境状态等进行实时监控并记录历史数据 机房监控（机房动环系统）APP软件是怎样的,机房监控,机房动环系统 一、系统概述 机房远程APP综合监控系统主要是对机房设备（如供配电系统、UPS电源、防雷器、空调、消防系统、保安门禁系统等）的运行状态、温湿度、烟雾、振动、红外、水浸、供电的电压、电流、频率、配电系统的开关状态、测漏系统、环境状态等进行实时监控并记录历史数据，同时将机房设备的工作状态的进行实时的视频监控，实现对机房远程监控与管理功能，通过手机APP可对上述全部监控对象进行可靠、准确的监控与控制。使机房无线远程监控达到无人或少人值守，为机房高效的管理和安全运营提供有力的保证。 机房远程APP综合监控系统支持市面全系列安卓手机，手机终端可以通过4G/3G/GPRS/WIFI远程进行监控与控制，是目前无人值守管理人员最不可以缺少的系统组成部分之一，从而有效提高工作效率，保证机房系统运作的安全性与稳定性。 二、系统设计原则 系统设计坚持“技术先进、使用方便、经济合理、超前考虑”的原则，系统具有先进性、实用性、规范性、可靠性、开放性，同时为了保证整个系统稳定可靠，具备良好的整体升级、扩展能力和方便维护，符合机房间远程APP综合管理控制的需要，系统设备选型在符合系统功能要求的前提下，综合的考虑了性能指标、规格统一性及性能价格比。 可靠性 保证系统的高可靠性。即不会出现因为某一个设备发生故障而造成整个监控系统无法使用的现象。 系统的接入不会影响现有通信设备和网络的正常工作。 系统将正确反映监控内容的实际情况。 系统的运行和平均故障修复时间完全符合设计要求。 实时性 保证系统能实时的反映通信设备运行情况，一到那出现异常情况是能够及时报警。 安全性
大型数据中心供配电系统设计
大型数据中心供配电系统设计 如今，随着我国经济的飞速发展，信息化建设不仅成为国家发展战略，也日益受到各部门、院校和企业等单位的高度重视。作为信息数据交流、处理的数据中心，其地位和作用也日益突显。随着计算机技术、网络技术、信息技术等的广泛应用，信息化建设也起得了长足的进步，集大数据运算、存储、处理等功能为一体的大型数据中心，已经成为信息化建设的重中之重。大型数据中心不仅数据处理能力更强，对数据安全的要求也更高。供配电系统是大型数据中心安全运行的基础和前提，直接影响到数据中心功能的有效发挥。因此，研究供配电系统设计，对于充分发挥大型数据中心效能有着重要的现实意义。 标签：大型数据中心;供配电系统;设计 引言 随着现代社会的快速发展以及大量信息、数据的交互往来，数据中心的建设、使用已经成为必然趋势，目前，几乎所有大型企业、机构都建立了自己的数据中心。因此，对数据中心用电负荷准确分级，提供合理、安全、可靠的供电方案成为使IT设备稳定运行，信息数据安全交互的重要前提和保障。对此，笔者将结合实际项目中数据中心的设计以及目前一些针对数据中心的主流设计思路及做法，对数据中心在用电设备负荷分级、供电方案选择等问题进行详细阐述。若见解有误之处，望同行们批评指正。 1数据中心供配电系统设计的基本原则 数据中心供配电系统设计应执行或参照执行国家和行业相关标准、规范，并可参考国外相关标准、规范，结合考虑数据中心用电负荷密度高、供电可靠性要求高等特性，采取适当的技术措施。同时，应满足项目建设单位的企業标准、规范的要求。数据中心供配电系统设计应遵循分区、分级的原则，同一功能区域内的各类设备的供电可靠性，应能保证所有设备按照该区域标准的要求运行，并将供配电系统局部故障的影响面控制在尽可能小的范围。数据中心用电负荷密度高、总量大，其供配电系统设计应充分运用成熟有效的节能措施，降低供配电系统的损耗。 2大型数据中心供配电系统概述 数据中心在某种程度上可以说是信息化条件下的计算机机房，是信息化建设的基础工程，为各种业务提供安全、稳定的信息支撑。大型数据中心机房中设置有大量的计算机、交换机、路由器等设备，要求供电系统必须做到全程、全时、稳定、持续和安全保障。供配电系统本身又是大型数据中心必不可少的基础性工程，为核心业务和其它系统的正常运行提供稳定的电力保障。大型数据中心供配电系统不是孤立存在的，而是一个交叉的系统，涉及到市电、开关电源、不间断供电、发电机、防雷、防静电等诸多设备和环节，既相互联系又互相影响，这就
电力监控系统技术方案设计
电力监控系统技术要求 1.1 适用范围 本技术规格书适用于变电站的变电所及配电房的电力监控系统。 1.2 应遵循的主要标准 GB 50174-2008 《电子信息系统机房设计规范》 GB/T2887-2000 《电子计算机场地通用规范》 GB/T 9361-88 《计算站场地安全要求》 GB/T13729-2002 《远动终端设备》 GB/T13730-2002 《地区电网调度自动化系统》 GB/T15153.1-1998 《远动设备及系统——电源和电磁兼容性》GB/T15153.2-2000 《远动设备及系统——环境要求》 GB/T17463-1998 《远动设备及系统——性能要求》 GB/T18657-2002 《远动设备及系统——传输规约》 DL/T860(IEC61850) 《变电站通信网络和系统》 GB/T16435.1-1996 《运动设备及系统接口（电气特征）》 GB/T15532-2008 《计算机软件单元测试》 GB 50057-2010 《建筑物防雷设计规范》 GB4943-2001 《信息技术设备的安全》 GB/T17626-2006 《电磁兼容》 1.3 技术要求 1.3.1 系统技术参数
●画面响应时间≤1s； ●站内事件分辨率≤5ms； ●变电所内网络通信速率≥100Mbps； ●装置平均无故障工作时间(MBTF)≥30000小时； ●系统动作正确率不小于99.99%。 ●系统可用率不小于99.99%； ●站间通信响应时间≤10ms； ●站间通信速率≥100Mbps； 1.3.2 系统构成概述 a)系统结构 整个系统以实时数据库为核心，系统厂家应具备自主研发的数据库，同时应该具备软件著作权或专利证书，保证软件系统与硬件系统配置相适应，应用成熟、可靠，具备模块化可配置的技术架构，相关证书投标时需要提供。 ●数据采集 数据采集软件，支持下传控制命令。将从现场网络采集的数据写入实时数据库。采用动态加载驱动方式，便于扩充特殊协议的设备。包括MODBUS485/TPC驱动、OPC驱动和仿真驱动simdrv。 ●实时数据库 实时数据库应符合Windows 64位X64版，负责数据实时和历史服务。采用基于TCP 协议的应用层协议，具备LZO实时压缩传输，极大的节约网络流量资源，提供rdb4api.dll 标准DLL封装协议便于客户端使用。实时数据库应具备数据响应快、容量大、具有冗余备份存储等特点，例如美国OSI Software推出的PI实时数据库系统。 实时数据库应具备管理工具，用于管理实时库的帐号、标签、数据卷和数据查询。分为
视频监控系统设计方案新整理
九江东毅港口 监控系统设计方案目录 系统概述1.近几年视频监控报警系统的发展突飞猛进，它的推
广和应用也在遍布各个领域,它已成为现代化管理和安全防范的重要手段。随着IP网络和宽带技术的不断发展，采用先进计算机通信技术及图像视频压数字化视频监控系统方案越来越得到人们的缩技术为核心的网络化、． 广泛使用。视频监控系统防范于未然，用来实现较周密的外围区域及建筑物内重要的区域管理，减少管理人员的工作强度，提高管理质量及管理效率。作为现代化管理有力的辅助手段，视频监控系统将现场内各现场的视频图像传送至监控中心，管理人员在不亲临现场的情况下可客观地对各监察地区进行集中监视，发现情况统一调动，节省大量巡逻人员，还可避免许多人为因素。并结合现在的高科技图像处理手段，还可为以后可能发生的事件提供强有力的证据，有了良好的环境，全方位的安全保障，才能创造良好的社会效益和经济效益。 我司考虑到以上监控系统的重要性，所以根据公司实际情况，本着“立足现在、着眼未来、功能齐全、布局合理、有效控制、经济适用”的原则，需要设计出针对本项目整个区域的全天候、全方位、多层次、多角度的监控系统设计，这套监控系统要求认真研究公司需求的基础上，根据项目规划特点，利用时下技术稳定、成熟的产品，并需要结合多年的行内经验和工程实施经验而提供。该系统一定是一个功能完善、技术先进、质量稳定可靠的管理与安全保卫系统，将为公司未来的综合治理管理体系发挥积极的作用。监控系统作为一项先进的高科技技术防范手段，通过安装在公司出入口、主要通道、重要位置如：大门、办公楼、仓库、码头等区域设置前端摄像机，将采集的
图像信息传送到监控管理中心，进行全方位监控监测，形成幕帘状警戒面包围建筑，以立体空间监视公司码头、仓库、办公场所，使管理人员全面掌握公司内各处的动态，阻止治安事件发生。 2.系统设计依据及设计原则 系统设计规范及依据 视频监控系统的建设依据国家相关的法律法规、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下： 《小区弱电系统招标要求技术指标及功能要求》的相关部分及相关图纸 《智能建筑设计标准》GB/T50314—2000 《智能建筑工程质量验收规范》GB 50339—2004 《建筑安防系统工程设计标准》GB/T 13-32-2000 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92 《民用建筑照明设计标准》GBJ133－90 《供配电系统设计规范》GB50052－95 《低压配电设计规范》GB50054－95 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB507－2002 《安全防范工程技术规范》GB50348-2004 《安全防范系统验收规则》GA308-2001 《民用闭路监视系统工程技术规范》GB50198-94 《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94 《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-1990 《电子计算机机房设计规范》GB 50174-93
煤矿智能供电监控系统的设计
煤矿智能供电监控系统的设计 发表时间：2019-09-10T10:50:27.627Z 来源：《科学与技术》2019年第08期作者：杨鹏飞 [导读] 而煤矿的供电系统保护功能要求的又较高，煤矿智能供电监控系统将能源管理、设备预警、智能保护功能有机结合到供电监控系统中，是一种能解决煤矿供电系统问题、集保护与预警于一体的综合性智能供电监控系统。 内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司巴彦高勒煤矿，内蒙古鄂尔多斯 017300 摘要：随着国家经济的快速发展，对能源的消耗不断增大。促进煤矿的发展，在煤矿电力监控系统偏重于监控较多，保护功能不强。而煤矿的供电系统保护功能要求的又较高，煤矿智能供电监控系统将能源管理、设备预警、智能保护功能有机结合到供电监控系统中，是一种能解决煤矿供电系统问题、集保护与预警于一体的综合性智能供电监控系统。 关键词：煤矿智能；供电监控系统；设计 引言 为实现变电所统一集中监测监控，提高煤矿供电系统的自动化程度及安全运转水平，煤矿供电远程监控系统，对该系统的组成、功能、关键设备、通信架构及通信协议进行了阐述。该系统在霍州煤电集团庞庞塔煤矿进行了实践应用，效果理想，达到预期目标。 1煤矿电力系统特点 1)用电设备功率大。煤矿企业的各种大功率设备较多，且负载的功率很大，启动及运行时，供电电流较大。2)冲击负载多。煤矿企业的各种设备启动电流很大，甚至能达到工作额定电流的4～7倍，有些设备不但启动电流很大，而且有很低的滞后功率因数，造成煤矿供电系统电压波动更大。此外，如掘进机、钻机等在掘进过程中，负载变化很大，这种冲击负载在工作过程中剧烈变化，造成冲击电流和冲击电压很大。3)高压开关厂家众多，型号复杂。煤矿企业每上一个新的系统都会有配套的高压开关，系统的厂家不同造成每个系统的高压开关都不相同，且同一系统的高压开关型号、电压等级、保护类型等也不尽相同，这就形成了目前煤矿高压开关厂家众多，型号复杂的情况，造成整定保护困难，经常出现越级跳闸现象。4)现场环境恶劣，布线不规范。煤矿现场高湿，有些环境还存在腐蚀性气体，这就造成供电线路极易老化，短路、断路、接触不良等事故频发。此外，有些煤矿巷道狭窄，人、车、线走同一条巷道，极易发生电缆被撞断等情况。同时，在某些采用炮采工艺的煤矿，有时会发生电缆被炸飞的情况。 2煤矿电力系统问题 1)供电系统不稳定。由于煤矿井下环境潮湿，条件恶劣，巷道狭窄，电气设备的绝缘容易受潮，电缆也可能被脱落的煤块或岩石砸伤，从而容易造成漏电和接地等事故发生。煤矿供电系统采用中性点非有效接地系统，允许带故障运行不超2h，但长时间的接地运行会因接地故障点与大地接触不良形成高阻接地，在接地点会产生弧光放电，造成电压急剧升高，从而引起电能、磁能震荡。其弧光过电压产生4～5倍的额定电压，导致系统电缆中较薄弱的地方击穿放炮，并有可能发生相间短路，造成开关设备的损坏，影响正常生产，给矿井和人身带来严重的危害。同时，由于煤矿用电设备负载大，冲击负载大，造成电压不稳定。2)越级跳闸。发生这种现象的主要原因是现在的开关种类比较多，而各种开关的设计方式，特别是保护元件的保护方式不同，甚至出现相互抵触的现象。因而不同的开关在一起使用时就会出现误动跳闸现象。3)小电流接地选线。小电流接地系统是指中性点不接地、经消弧线圈接地或经高阻接地方式的电力系统，国内大部分66kV及以下电网都采用这种接地方式，煤矿井下亦是如此。它的主要缺点是在发生单相接地故障时无法迅速确认问题出在哪一条线路上。对于110kV以下的不接地系统，特别是采用电缆出线而且有出线距离比较长的，当某相邻出线产生接地故障的时候，非故障长线路也会产生大的零序电流，而由于零序保护的无方向性，可能会导致零序保护误动作，所以在继电保护里增加接地选线功能，除了判断零序电流的大小之外还要比较电流方向，从而防止误动作。 3智能供电监控系统设计 针对目前煤矿供电系统存在的问题，本文设计了一款煤矿智能供电监控系统，如图1所示。 3.1系统硬件组成 系统硬件主要由以下几部分组成:电力监控分站、高压配电装置、低压组合开关、智能保护控制器、防雷器、防爆交换机、工控机、打印机、UPS电源、配件。电力监控分站的作用主要有三部分:采集数据、显示控制、通信传输。具体来说就是:电力监控分站采集高压馈电开关内置的综保信息，在就地的触摸屏上显示出来，然后再接入煤矿网络，上传到地面，接收工控机的控制信号，控制高压馈电开关动作。电力监控分站主要由以下几部分组成:变压器、电源、备用电池、显示屏、键盘、通信管理机、光端机或光电转换模块(至少两光两电)。 3.2智能供电监控系统 智能供电监控系统主要用于煤矿供电系统和运转设备的监测、控制、管理和安全保护等方面，实现供电系统和设备的在线参数监测、远程操作控制、实时事故报警、数据统计分析、运行安全保护、用电计量管理等监控管理功能;提供遥测、遥信、遥调、遥控、遥视、遥
现代化数据中心的建设与设计
现代化数据中心的建设与设计 数据中心的基础设施是计算机机房建设的很重要的环节。计算机机房工程不仅 集建筑、电气、安装、网络等多个专业技术于一体，更需要丰富的工程实施和 管理经验。计算机机房设计与施工的优劣直接关系到机房内计算机系统是否能 稳定可靠地运行，是否能保证各类信息通讯畅通无阻。由于计算机机房的环境 必须满足计算机等各种电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等要求。因此，一个合格的现代化计算机机房，应该是一个安全可靠、舒适实用、节能高效和 具有可扩充性的具有绿色理念的现代化机房。一个现代化的数据中心建设一般 应包括以下几个方面：装饰装修系统工程、供配电系统工程、空调和新风系统 工程、建筑智能化系统工程、防雷系统工程以及消防系统工程等。而每个系统 工程又由若干个子系统构成，每个子系统又由若干个单项工程组成。正是由这 些不可再分的单项工程共同组成了一个复杂的数据中心的有机体。 1 装饰装修系统 1.1 设计理念 机房内的装饰设计从风格上一般力求简洁、明快;从使用功能上吊顶和地板可拆卸以便维护，甚至有的用户要求墙面也要做到可拆卸;从功能分区上要遵循机房使用的一些基本需求，如更衣室、缓冲间、主机房、维修间、备品备件室、监控中心、参观走廊等都是必备的功能划分;从平面布局上力求合理和实用;从 层高的考虑上不可一味追求大空间，这样会加大空调的配置，也不能太过低矮 会造成压抑等不适感，同时过矮的情况下如果摆放机柜过密还会影响机柜操作 区域的照度;层高一般宜在2400mm左右，不宜高于3000mm，不宜低于2200mm. 1.2 设计要点 (1)隔断的设计 为了保证机房内不出现内柱，机房建筑常采用大跨度结构。针对计算机系 统的不同设备对环境的不同要求，便于空调控制、灰尘控制、噪音控制和机房 管理，往往采用玻璃隔断墙将大的机房空间分隔成较小的功能区域。机房外门 窗多采用防火防盗门窗，机房内门窗一般采用无框大玻璃门，这样既保证机房 的安全，又保证机房有通透、明亮的效果。 (2)地面设计
电力监控系统在供配电设计中的应用
电力监控系统在供配电设计中的应用 发表时间：2018-10-10T09:59:45.237Z 来源：《建筑模拟》2018年第20期作者：张永炼 [导读] 随着中国产业结构优化进程的加快，电力的生产和消耗也随着经济的发展进入新常态，同时，由于气候等各方面自然因素的影响，全社会的用电量不断增长。 张永炼 中船澄西船舶修造有限公司江苏江阴 214433 摘要：随着中国产业结构优化进程的加快，电力的生产和消耗也随着经济的发展进入新常态，同时，由于气候等各方面自然因素的影响，全社会的用电量不断增长。为了稳定我国的能源结构，促进可持续发展战略的实施，国家能源局及相关的行业自律组织分别做出了能源体制改革、电价政策调整的部署工作并成立了相关学会和专委会来组织、研究可再生能源的开发和利用，推进包括电力工业在内的能源行业在发展的过程中提高能源利用率、节约保护能源、保护环境。2016年，《“十三五”节能减排综合工作方案》、《能源发展“十三五”规划》的发布更是给电力系统的供配电工作提出了越来越高的要求。 数字化技术的进步为人们带来了诸多智能的用电设备，与此同时各种用电设备引起的电能质量问题也给人们的生活带来不便，而电力监控系统在供配电设计中发挥着及其重要而广泛的作用。它不仅可以及时地为供配电系统提供智能数据、监测开关情况，而且还可以帮助人们避免隐患，降低生产生活成本、提高生产效能。所以，本文将通过分析和探讨电力监控系统的基本功能和基本要求，从系统概述入手，进而深入阐述电力监控系统在供配电设计中的现代应用，为电力系统的供配电工作相关方面提供更多更实用的理论与实践知识，以便解决电能的各种质量问题、推进我国电力工业发展提高利用效率，达到优化能源结构的目的。 关键词：电力监控系统；供配电；电力应用 一、电力监控系统的简述 1.1 电力监控系统的概念 电力监控系统主要是以网络技术、电子技术以及先进的控制技术等多种高科技方式，并利用计算机设备、交流通信工具、计量保护设备等多样化的高级装置为供配电系统的智能数据、开关状态监测、远程操控等功能搭建一个基本的平台，同时和监测设备，操控设备共同构成的一个监控系统，而这样的电力监控系统设计从监控角度来讲一般由三个层次部分组成。这三个层次分别是系统管理层、通信网络层和计算机监管层。 当代电力网络装置的运行是由装置自身的操作程序来完成的，和电网运行的状态是没有关系的，这样的配电方式被称为“被动配电网络”；当装置的运行可以由自身的操作程序来完成，并且能够由配电网络进行检测后，根据电网的能力等多个方面的参考标准，生成装置操作程序的运行指令，然后按照负荷的等级性步骤控制系统运行的，这样的配电方式被称为“主动配电网络”。一个被动的配电网络想要转变为主动的配电网络需要注意以下的操作：一是要适当地分配电力负荷——将电力的负荷按照重要性分成数个等级层次（此为动态的）；二是要使电力所形成的网络有“自我诊断”能力——即有调控电力负荷的能力。通常情况下，电力监控系统的正常工作状态是这样的：首先，需要确保系统的工作具有合理性、科学性，只有合理分配电力的负荷，才有可能充分地消除“配电高峰”，填补“配电低谷”；其次，关于变压器的“过负能力”，应提高其利用率，每一处的小功能所发挥的作用都不容小觑；再者，在前者的基础上充分发挥各种技术措施来节能、储能，有利于提高电力的利用效率；最后，当发生电力方面的故障时（如双路电源其中的一路停电或某台变压器运转异常等），智能电力监测系统将会在分析故障、判断故障的基础上，确定首级负荷的安全，之后分别通过调整二级负荷和三级负荷来完成较远距离的系统调节和监控、智能搜集、记录数据等众多功能的协调，进而促进整个电力系统的科学化、规范化运行，进一步提高电力系统运行的灵活性和可靠性，为人们生产生活用电提供更高质量的服务。 一个先进而健全的电力监控系统将在变配电与供配电监控系统中扮演着重要的角色并产生很多有利于用户生产生活的影响，如节省生产成本、防范未知隐患、促进供配电事业安全有效地开展等等。在实际操作中，操作人员需要做好供配电的电力监控布置工作，尤其是人机交互方面的作业，若完成得好将在很大程度上提高系统的实际价值。 1.2 电力监控系统的基本功能 电力监控系统作为一个智能的高级系统有四个基本的功能，分别为：采集与数据、记录事件顺序与记录故障、远程操作与安全监视、监视电能质量。 1.2.1 采集与处理数据 采集数据功能大致包括开关量采集、模拟量的采集、电能计量三个部分。开关量采集所收到的有效信息主要包括是否开关的状况、异常报警信息、自身保护动作等；模拟量的采集通过直流、交流两种采样方式采集包括电力监控系统中的各个模拟量，如电压、电流、功率、功率因数以及各段线路的电压等；电能计量通常指的是对有功电能和无功电能的采集。电能表中转动的圈数表示电能的大小即为一种较为常见的机械式电能脉冲计量方法，用计算机网络信息技术软件来采集数据则是较为先进的电能计量方法。处理数据则包含分析、记录数据的功能，是记录事件顺序的前期基础工作，可以通过报表的形式展现出来。 1.2.2 记录事件顺序与记录故障 当电能监控系统在拥有足够多的内部存储情况下可以存储近期采集的所有数据信息包括断路器记录、保护动作记录、母线电压记录等，该功能可以保证在通信突然中断的情况下保存重要的数据信息和故障发生过程中的数据。 1.2.3 远程操作与安全监视 数据的采集为电力监控系统的安全监视提供了数据保障，记录事件顺序与记录故障是远程操作与安全监视所要重点保护和防控的措施。电力监控系统中的电动操作和人工操作均包括就地或远距离的智能化操作程序。远程操作和安全监视功能中必有防失误的闭锁功能，并在采集模拟量发现操作失误或操作异常的行为时及时发出警报以实现安全监视的强大作用。 1.2.4 监视电能质量 电能质量通常指的是电压与国家规定下的一般电压波形产生了较大程度的偏离电能质量问题具体表现为电压短时间内呈现的不稳定变动，或升或降或中断等。监视电能质量是安全监视功能的升级之举，集中于安全监视电能、电流、电压情况。当供配电出现问题时，系统
基于组态王供配电监控系统设计
第一章绪论 1.1 研究背景及研究意义 1.1.1 研究背景 电能是国民生产中用到的重要的能源，在工农业以及关系国民生计的各个领域，稳定的生产秩序和健康的生活状态都与电能的可靠运行密不可分。在现实生活中，电力系统与终端用户相连接的是配电系统，电力系统中直接连接用户的是配电系统，因此配电系统的安全稳定运行与用户关系最为密切，且影响最为直接。配电系统的可靠性、安全性等性能直接关系到工农业生产的健康稳定，甚至直接关心到人民的生命安全，因此具有至关重要的作用。生产电能的品质以及电能供应的可靠性已经逐渐成为衡量国家电力发展和技术水平的重要指标，标志着社会和文明的进步水平。电力系统中，如果发生重大的电力事故会给国家带来巨大的财产损失，还会给居民和社会造成混乱，甚至可能威胁到人民的生命安全，造成不堪设想的后果[1,2]。 供配电系统位于电力网的末端，向前连接电力系统的发电和输电系统，向后直接连接到消费电能的用户，在电力系统中占有着重要的地位。其组成包括一次设备和二次设备，一次设备包括降压变压器、馈电线路、高压断路器、隔离开关等，二次设备包括继电保护装置、自动化装置、测量仪表及电能计量仪表等。配电系统要想实现自动化功能，首先要考虑电网的安全性能，这就需要对电网的有关状态量、模拟量以及消耗的电度量进行监控。其次，要实现对电网的控制作用，远程主站发送控制指令，通过通讯网络给下层各开关设备发送命令，实现对现场设备的直接控制。最后也是最重要的一点，是实现对电网的保护功能，主要是对电网故障位置、故障区域的判断，以及根据数据对可能出现的故障进行预判，在故障切除后恢复电网的正常运行。 今年来社会的生产水平不断发展，自动控制水平也在不断的进步，人们在生产和生活中对电能质量的要求也不断提高，也越来越重视相关电能指标的情况，越来越多的电力相关部门、电能生产企业及工业企业开始意识到对电能指标进行监控的必要性。建立完善的供配电监控系统，对生产用电中的电能质量可能出现的问题进行预防和控制，必将为这些工业生产企业的供电系统带来巨大的收益，也会减少一些不必要的损失。 1.1.2 研究意义
35KV电力监控系统设计技术方案
35KV电力监控系统设计技术方案 1.货物需求表： 承包方提供详细的清单 2.标准和规范 2.1合同设备包括投标方向其他厂商购买的所有附件和设备，所有设备都应符合相应的标准、规范或法规的最新版本或其修正本的要求；投标期内有效的任何修正和补充都应包括在内。 所有螺栓、双头螺栓、螺纹、管螺纹、螺栓夹及螺母均应遵守国际标准化组织(ISO)和国际单位制(SI)的标准。 投标方提供的设备和配套件要符合以下最新版的国家标准及有关行业标准，包含但不限于此： GB14285一93继电保护和安全自动装置技术规程 GB／T15145-94微机线路保护装置通用技术条件 DL／T584一953～135KV电网继电保护装置运行整定规程DL／478—92静态纪电保护及安全自动装置通用技术条件 电安生[D994]19-1号文电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点 GB/T14537-93量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验 GB6162－85静态继电器及保护装置电气干扰试验 GB14285－93继电保护和安全自动装置技术规程 GB50171-92电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施
工及验收规范 GB/T13729-92远动终端通用技术条件 DL/T587-1996微机继电保护装置运行管理规范 DL5002地区电网调度自动化设计技术规程 DL5003-92电力系统调度自动化设计技术规范 DL516-93电网调度自动化运行管理规程 GB50062-92电力装置的继电保护和自动装置设计规范 SDJ9-87电测量仪表装置设计技术规程 GB7267－87电力系统二次回路控制、保护屏及柜基本尺寸系列 GB57772－91电力系统二次回路用控制及继电保护屏（柜、台）通用技术条件 ZBK45020－90电力系统保护、继电器及自动装置通用技术条件 GB7261－87继电器及继电保护装置基本试验方法 ANSI/IEEEC37.1监控、数据采集和自动控制系统所采用的定义规范和系统分析 SWC.ANSIC37.90.1耐受干扰试验标准 GB7450电子设备雷击保护导则 GB7260不间断电源设备标准 GB2887计算机场地技术要求