排水泵站配電系統溫升檢測預警及高壓送電監測系統應用分析

吳軍 吳一梁 丁輝明

上海市城市排水有限公司石洞口污水輸送分公司 上海 200435

引言

配電系統安全、穩定運行對于排水泵站安全、穩定運行極為重要，而在配電系統中，大量重大事故全部由于電氣設備過熱激化造成，如能正確判斷、及時預警電氣設備過熱隱患，及時采取維護或檢修措施，排除故障隱患，可極大減少供電系統的運行事故，提高供電的可靠性，故實現電氣設備過熱部位溫度變化的及時檢測、正確分析、預警輸出及判斷尤其重要。

另目前各排水泵站高壓部分送電檢測全部基于輔助觸點信號反饋，而輔助觸點的反饋信號并無法真實反映送電狀態及缺相狀態，故存在一定安全性隱患。

綜上所述，為保證各排水泵站運行穩定、安全必須對配電系統溫升情況進行實時檢測，可輸出相關預警信息，并可對高壓部分送電情況及缺相情況進行實時檢測及報警輸出。

1 系統構成

排水泵站配電系統溫升檢測預警及高壓送電監測系統構成如下：

圖1 排水泵站配電系統溫升檢測預警及高壓送電監測系統架構圖

（1）根據現場配電柜形式選擇相應的無線溫度傳感器對觸頭進行溫度實時檢測，并將數據經由專用通信裝置傳輸至排水泵站現有PLC現場控制站，實現數據的實時檢測、實時預警及數據入庫功能（供后續智能化運行報表系統進行數據應用）；

（2）對高壓送電信號進行監測，可獲取送電及缺相信號，并相關信號可傳輸至泵站現有PLC現場控制站，實現數據的實時檢測、實時預警及數據入庫功能（供后續智能化運行報表系統進行數據應用）；

（3）對排水泵站現有PLC控制程序、通信程序、數據庫、上位機綜合監控系統、智能化運行報表系統進行二次擴容，以實現配電系統溫升檢測、高壓送電檢測，數據分析、診斷等各項應用功能[1]。

2 系統功能

2.1 溫升在線監測系統

溫升在線監測系統主要實現配電系統各配電柜觸點溫度信號的采集，并將信號以通信裝置匯總傳輸至PLC現場控制站進行數據后續應用。

溫度在線監測系統構成如下，主要由無線溫度傳感器、無線數據收發器、無線數據傳透器所組成：

（1）無線溫度傳感器：可實現對配電系統設備的溫度數據采集和信號發送，為系統內的必配核心部件，其安裝將不影響開關柜的絕緣距離和防護等級；

（2）無線數據收發器：負責管理一個開關柜無線或者封閉母線溫度傳感器，實現下屬無線溫度傳感器數據的采集，并傳輸至無線數據透傳器；

（3）無線數據透傳器：實現下屬無線數據收發器的數據接收，并將數據集中傳輸至PLC現場控制站。

圖2 溫升在線監測系統架構圖

2.2 高壓送電監測系統

高壓送電監測系統需采集高壓配電回路送電及缺相情況，相關應用架構設計如下：

圖3 高壓送電監測系統架構圖

（1）高壓帶電傳感器、高壓帶電端子、高壓帶電顯示裝置：各臺高壓柜均配有高壓帶電顯示裝置，高壓帶電顯示通過A、B、C三相高壓傳感器檢測三相是否帶電，高壓帶電顯示裝置背部接線端子A、B、C（可與A、B、C以及地線并接），每相對地存在一定的電壓（即傳感器的電壓），此傳感器電壓可作為高壓送電或缺相檢測的數據源；

（2）中間隔離繼電器：因高壓帶電端子所輸出信號存在電壓，故需根據所輸出電壓等級設置相關中間隔離繼電器，以實現以無源干節點方式接入PLC現場控制站，為后續數據采集、展示及分析提供數據基礎。

2.3 上位機綜合監控系統擴容

泵站現場、區域中心（班組中心）、分公司中心、排水公司中心原有上位機綜合監控系統需進行二次擴容，以顯示本項目所采集溫升信號、變壓器送電及缺相信號，并可在上位機綜合監控系統上顯示相關報警信息。

本項目所增加相關信號內容可設置在原有電力監控系統界面上，如數據內容較多，則可另行增加列表頁面進行展現。

圖4 上位機電力監控系統界面

2.4 智能化運行報表系統二次擴容

分公司中心層智能化運行報表系統需進行二次擴容，以增加本項目采集溫升信號、變壓器送電及缺相信號（報警信號），相關展示方式包括報表及溫度變化趨勢。

圖5 溫度變化趨勢圖

3 結束語

排水泵站配電系統溫升檢測預警及高壓送電監測系統可有效保障泵站配電系統運行穩定、安全，為排水泵站穩定、安全運行提供基礎保障，并可為泵站配電系統日常運行養護提供有效基礎數據支撐。