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城市智慧管廊電力設備監(jiān)控解決方案

瀏覽次數(shù):853更新日期:2020-06-04

安科瑞 徐霜
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201800

摘要:城市綜合管廊內部不僅整合了維持城市功能的自來水、煤氣、電力、通信管線,而且管廊自身功能使用的動力、照明、排水等設備繁多,無論納入管線出現(xiàn)故障,還是自身附屬設備出現(xiàn)故障,都將造成沿線城市功能的癱瘓,因此將綜合管廊內部的各個系統(tǒng)實現(xiàn)智慧化管理是目前首要解決的問題。
關鍵字:智慧管廊 物聯(lián)網(wǎng) 云平臺

1引言
       城市綜合管廊(日本稱“共同溝”、中國臺灣稱“共同管道”),就是地下城市管道綜合走廊。即在城市地下建造一個隧道空間,將電力、通信,燃氣、供熱、給排水等各種工程管線集于一體,設有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測系統(tǒng),實施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設計、統(tǒng)一建設和管理,是保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”。

2國內法規(guī)、規(guī)范
       《辦公廳關于推進城市地下綜合管廊建設的指導意見》(國辦發(fā)〔2015〕61號)于2015年8月10日公布。工作目標是到2020年,建成一批具有先進水平的地下綜合管廊并投入運營,反復開挖地面的“馬路拉鏈”問題明顯改善,管線安全水平和防災抗災能力明顯提升,逐步消除主要街道蜘蛛網(wǎng)式架空線,城市地面景觀明顯好轉。
福建、江蘇等地出臺了綜合管廊建設指南,廈門市還出臺了廈門市綜合管廊管理辦法。
2015年6月1日起實施的《城市綜合管廊工程技術規(guī)范》(GB50838-2015),對2012年版本的《城市綜合管廊工程技術規(guī)范》進行了較大的修改和完善,對我國綜合管廊建設的推動起到了積的作用,本版規(guī)范強調原則上所有管線必須入廊,但也擴充了綜合管廊的分類,新增了纜線管廊。
根據(jù)《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》(GB50289-98)第2.3節(jié)有關規(guī)定,當遇到下列情況之一時,工程管線宜采用綜合管廊集中敷設:交通運輸繁忙或工程管線設施較多的機動車道、城市主干道以及配合興建地下鐵道、立體交叉等工程地段;不宜開挖路面的路段;廣場或主要道路的交叉處;需同時敷設兩種以上工程管線及多回路電纜的道路;道路與鐵路或河流的交叉處。道路寬度難以滿足直埋敷設多種管線的路段。
根據(jù)《電力工程電纜設計規(guī)范》第5.2節(jié)有關規(guī)定,當遇到下列情況時,電力電纜應采用電纜隧道或公用性隧道敷設:同一通道的地下電纜數(shù)量眾多,電纜溝不足以容納時應采用隧道;同一通道的地下電纜數(shù)量較多,且位于有腐蝕性液體或經(jīng)常有地面水流溢的場所,或含有35KV以上高壓電纜,或穿越公路、鐵路等地段,宜用隧道; 受城鎮(zhèn)地下通道條件限制或交通流量較大的道路,與較多電纜沿同一路徑有非高溫的水、氣和通訊電纜管道共同配置時,可在公用性隧道中敷設電纜。

3 城市綜合管廊的智慧化整體解決方案
       目前國內多數(shù)管廊還是采用傳統(tǒng)的基于工業(yè)控制的解決方案,即:由自動化控制廠家發(fā)起,以PLC/RTU/NVR等硬件為核心,通過上下位軟件編程,采集管廊的環(huán)境、設施、安全等過程和安全等數(shù)據(jù),按照控制策略控制管廊現(xiàn)場執(zhí)行機構其信息化平臺實基于類似組態(tài)王這樣的上位軟件進行二次開發(fā)。

以下是安科瑞智慧城市地下綜合管廊產(chǎn)品選型方案:
3.1 安科瑞管廊電力監(jiān)控系統(tǒng)(10/0.4kV地面變電所)

應用場合

型號

功    能

10kV

進/饋線

AM4-I

三段式過流保護、兩段式零序過流保護、反時限過流保護、負序過流、過負荷保護(告警、跳閘)、控故障告警、PT斷線告警、三相一次重合閘、后加速過流、FC閉鎖、非電量保護(告警、跳閘)、過電壓保護、低電壓保護;斷路器遙控分/合閘操作;故障錄波。

PT監(jiān)測

AM4-U1

過電壓告警、零序過壓告警、PT斷線告警、低電壓告警;4路交流電壓通道;故障錄波

AM4-U2

I段/II段過電壓告警、I段/II段零序過壓告警、I段/II段PT斷線告警、I段/II段低電壓告警;8路交流電壓通道;故障錄波。

智能操控、節(jié)點測溫

ASD320-Pn

一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、自動溫濕度控制及顯示(標配一路強制加熱)、遠方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲能旋鈕、人體感應、柜內照明控制、RS485接口、高壓柜內電氣接點無線測溫。

電參量測量

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In,四象限電能,實時及需量,本月和上月值,電流、電壓不平衡度,負載電流柱狀圖顯示,66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示。

0.4kV

進線

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In,四象限電能,實時及需量,本月和上月值,電流、電壓不平衡度,負載電流柱狀圖顯示,66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示。

ASJ10-LD1A

1路A型剩余電流測量;30%,50%,70%,TRIP棒狀LED指示;十種額定剩余動作電流可設定;十種限不驅動時間可設定;互感器斷線報警指示;兩組繼電器輸出(一組常開,一組轉換,均可設定);具有就地,遠程“測試”、“復位”功能。

無功補償

ARC

測量I、U、Hz、cosΦ,具備過電壓保護、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過大保護功能,可控制電容器的投切,RS485/Modbus協(xié)議。

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In,四象限電能,實時及需量,本月和上月值,電流、電壓不平衡度,負載電流柱狀圖顯示,66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示。

有源濾波

ANAPF

ANAPF系列有源電力濾波器并聯(lián)在含諧波負載的低壓配電系統(tǒng)中,能夠對動態(tài)變化的諧波電流進行快速實時的跟蹤和補償。

出線

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In,四象限電能,實時及需量,本月和上月值,電流、電壓不平衡度,負載電流柱狀圖顯示,66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示。

ANHPD300

對用電設備產(chǎn)生的隨機高次諧波、脈沖尖峰、電涌等具有抑制和吸收作用,能有效濾除電壓尖峰雜波、矯正畸變的電壓波形,對諧波噪聲進行消化和吸收,防止保護裝置誤跳閘,保證用電設備正常運行。

ASJ10-LD1A

1路A型剩余電流測量;30%,50%,70%,TRIP棒狀LED指示;十種額定剩余動作電流可設定;十種限不驅動時間可設定;互感器斷線報警指示;兩組繼電器輸出(一組常開,一組轉換,均可設定);具有就地,遠程“測試”、“復位”功能。

溫度檢測

變壓器溫度檢測

ARTM-8

8路溫度巡檢,熱電阻信號輸入,RS485接口,2路繼電器輸出。

無線測溫

ARTM100

可以嵌入式安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內,每臺裝置可以接收240個傳感器的數(shù)據(jù),可與ATE100、ATE200、ATE300三種傳感器選配使用。裝置帶有一路485接口、可選配一路以太網(wǎng)口,可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。

ATC200

一款帶有一路485接口的溫度收發(fā)器,可同時接收12個ATE200傳感器發(fā)射的數(shù)據(jù)并將采集到的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。

ATE200

表帶式固定,測溫范圍0-125℃,測量精度±2℃,傳輸距離空曠10米。

配套附件

AKH-0.66

測量型互感器,采集交流電流信號。

AKH-0.66L

剩余電流互感器,采集剩余電流信號。

網(wǎng)關

Anet-2E5S

5個RS485串口 2kV隔離, 2個以太網(wǎng)接口,支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/ 104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設備的接入,支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-60870-5 -104、建筑能耗數(shù)據(jù)、電力需求側等上傳、支持多中心不同數(shù)據(jù)服務要求,支持網(wǎng)關透傳協(xié)議;裝置電源:220V AC/DC。

Anet-4E10

10個RS485串口 2kV隔離,4個以太網(wǎng)接口,支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/ 104、DNP、CDT、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設備的接入、支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-60870-5 -104、CDT、建筑能耗數(shù)據(jù)、電力需求側等上傳、支持多中心不同數(shù)據(jù)服務要求,裝置電源:220V AC/DC。

電力監(jiān)控系統(tǒng)

Acrel-2000

數(shù)據(jù)的實時采集、數(shù)字通信、遠程操作與程序控制、保護定值管理、事件記錄與告警、故障分析、各類報表及設備維護信息管理。

 

 
3.2、安科瑞管廊設備監(jiān)控系統(tǒng)(0.4kV動力箱/動力柜)

 

應用場合

型號

功能

安裝方式

防護等級

使用說明

動力箱/柜

DTSD1352

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,分相正向有功電能統(tǒng)計,總正反向有功電能統(tǒng)計,總正反向無功電能統(tǒng)計;紅外通訊;電流規(guī)格:經(jīng)互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A,有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級。

導軌式

IP30

同動力箱/柜配合使用,防護等級可達IP65。

ARD2F-XX/XX-90L/UT

ARD2F智能電動機保護器適用于額定電壓至AC690V、額定電流至AC800A、額定頻率為50/60Hz的電動機,可與接觸器、電動機起動器等電器元件構成電動機控制保護單元,有遠程自動控制、現(xiàn)場直接控制、面板指示、信號報警、現(xiàn)場總線通信等功能。

主體:導軌式

 

顯示:嵌入式

主體:IP30

 

顯示:IP65

PZ72L-E4/UT

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),四象限電能,LCD顯示,可選2DI/2DO,RS485/Modbus通信。

嵌入式

IP65

 

WHD72-11/UT

測量并顯示控制1路溫度、1路濕度。

嵌入式

IP65

 

配套附件

AKH-0.66

測量型互感器,采集交流電流信號。

螺絲固定

IP30

同動力箱/柜配合使用,防護等級可達IP65。

4 結束語
       綜上所述,城市綜合管廊的智慧化建設將作為智慧城市建設的一部分,通過部署B(yǎng)IM,物聯(lián)網(wǎng)設備,智慧管廊運營管理平臺,數(shù)據(jù)云平臺等軟硬件基礎設施和應用軟件,覆蓋綜合管廊項目全生命周期,實現(xiàn)管網(wǎng)規(guī)劃、建設、運行、維護及管理、服務的智慧化、保障管網(wǎng)全生命周期的安全、高效、智能、綠色,從而提升城市基礎設施功能和城市運行能力。

參考文獻:
[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2019.11版
[2] 田紅艷.城市綜合管廊的智慧化整體解決方案