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技術(shù)文章

城市智慧管廊電力設(shè)備監(jiān)控解決方案

技術(shù)文章

淮亞利
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(nèi)部不僅整合了維持城市功能的自來(lái)水、煤氣、電力、通信管線,而且管廊自身功能使用的動(dòng)力、照明、排水等設(shè)備繁多,無(wú)論納入管線出現(xiàn)故障,還是自身附屬設(shè)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(nèi)部的各個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智慧化管理是目前首要解決的問題。
關(guān)鍵字:智慧管廊 物聯(lián)網(wǎng) 云平臺(tái)

1引言
       城市綜合管廊(日本稱“共同溝”、中國(guó)臺(tái)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(gè)隧道空間,將電力、通信,燃?xì)?、供熱、給排水等各種工程管線集于一體,設(shè)有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一建設(shè)和管理,是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”。

2國(guó)內(nèi)法規(guī)、規(guī)范
       《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見》(國(guó)辦發(fā)〔2015〕61號(hào))于2015年8月10日公布。工作目標(biāo)是到2020年,建成一批具有水平的地下綜合管廊并投入運(yùn)營(yíng),反復(fù)開挖地面的“馬路拉鏈”問題明顯改善,管線安全水平和防災(zāi)抗災(zāi)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(zhuǎn)。
福建、江蘇等地出臺(tái)了綜合管廊建設(shè)指南,廈門市還出臺(tái)了廈門市綜合管廊管理辦法。
2015年6月1日起實(shí)施的《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(GB50838-2015),對(duì)2012年版本的《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行了較大的修改和完善,對(duì)我國(guó)綜合管廊建設(shè)的推動(dòng)起到了積極的作用,本版規(guī)范強(qiáng)調(diào)原則上所有管線必須入廊,但也擴(kuò)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(guān)規(guī)定,當(dāng)遇到下列情況之一時(shí),工程管線宜采用綜合管廊集中敷設(shè):交通運(yùn)輸繁忙或工程管線設(shè)施較多的機(jī)動(dòng)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(chǎng)或主要道路的交叉處;需同時(shí)敷設(shè)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(shè)多種管線的路段。
根據(jù)《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.2節(jié)有關(guān)規(guī)定,當(dāng)遇到下列情況時(shí),電力電纜應(yīng)采用電纜隧道或公用性隧道敷設(shè):同一通道的地下電纜數(shù)量眾多,電纜溝不足以容納時(shí)應(yīng)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(chǎng)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(shí),可在公用性隧道中敷設(shè)電纜。

3 城市綜合管廊的智慧化整體解決方案
       目前國(guó)內(nèi)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(dòng)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(shè)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(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)其信息化平臺(tái)實(shí)基于類似組態(tài)王這樣的上位軟件進(jìn)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(yīng)用場(chǎng)合

型號(hào)

功    能

10kV

進(jìn)/饋線

AM4-I

三段式過流保護(hù)、兩段式零序過流保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、負(fù)序過流、過負(fù)荷保護(hù)(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(hù)(告警、跳閘)、過電壓保護(hù)、低電壓保護(hù);斷路器遙控分/合閘操作;故障錄波。

PT監(jiān)測(cè)

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(diǎn)測(cè)溫

ASD320-Pn

一次回路動(dòng)態(tài)模擬圖、彈簧儲(chǔ)能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗(yàn)電、核相、自動(dòng)溫濕度控制及顯示(標(biāo)配一路強(qiáng)制加熱)、遠(yuǎn)方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲(chǔ)能旋鈕、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、RS485接口、高壓柜內(nèi)電氣接點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫。

電參量測(cè)量

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In,四象限電能,實(shí)時(shí)及大需量,本月和上月極值,電流、電壓不平衡度,負(fù)載電流柱狀圖顯示,66種報(bào)警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴(kuò)展記錄,2-63次諧波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示。

0.4kV

進(jìn)線

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In,四象限電能,實(shí)時(shí)及大需量,本月和上月極值,電流、電壓不平衡度,負(fù)載電流柱狀圖顯示,66種報(bào)警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴(kuò)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(cè)量;30%,50%,70%,TRIP棒狀LED指示;十種額定剩余動(dòng)作電流可設(shè)定;十種極限不驅(qū)動(dòng)時(shí)間可設(shè)定;互感器斷線報(bào)警指示;兩組繼電器輸出(一組常開,一組轉(zhuǎn)換,均可設(shè)定);具有就地,遠(yuǎn)程“測(cè)試”、“復(fù)位”功能。

無(wú)功補(bǔ)償

ARC

測(cè)量I、U、Hz、cosΦ,具備過電壓保護(hù)、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過大保護(hù)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(shí)時(shí)及大需量,本月和上月極值,電流、電壓不平衡度,負(fù)載電流柱狀圖顯示,66種報(bào)警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴(kuò)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(fù)載的低壓配電系統(tǒng)中,能夠?qū)?dòng)態(tài)變化的諧波電流進(jìn)行快速實(shí)時(shí)的跟蹤和補(bǔ)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(shí)時(shí)及大需量,本月和上月極值,電流、電壓不平衡度,負(fù)載電流柱狀圖顯示,66種報(bào)警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴(kuò)展記錄,2-63次諧波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示。

ANHPD300

對(duì)用電設(shè)備產(chǎn)生的隨機(jī)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(duì)諧波噪聲進(jìn)行消化和吸收,防止保護(hù)裝置誤跳閘,保證用電設(shè)備正常運(yùn)行。

ASJ10-LD1A

1路A型剩余電流測(cè)量;30%,50%,70%,TRIP棒狀LED指示;十種額定剩余動(dòng)作電流可設(shè)定;十種極限不驅(qū)動(dòng)時(shí)間可設(shè)定;互感器斷線報(bào)警指示;兩組繼電器輸出(一組常開,一組轉(zhuǎn)換,均可設(shè)定);具有就地,遠(yuǎn)程“測(cè)試”、“復(fù)位”功能。

溫度檢測(cè)

變壓器溫度檢測(cè)

ARTM-8

8路溫度巡檢,熱電阻信號(hào)輸入,RS485接口,2路繼電器輸出。

無(wú)線測(cè)溫

ARTM100

可以嵌入式安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內(nèi),每臺(tái)裝置可以接收240個(gè)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(shí)接收12個(gè)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(cè)溫范圍0-125℃,測(cè)量精度±2℃,傳輸距離空曠10米。

配套附件

AKH-0.66

測(cè)量型互感器,采集交流電流信號(hào)。

AKH-0.66L

剩余電流互感器,采集剩余電流信號(hào)。

網(wǎng)關(guān)

Anet-2E5S

5個(gè)RS485串口 2kV隔離, 2個(gè)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(shè)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(cè)等上傳、支持多中心不同數(shù)據(jù)服務(wù)要求,支持網(wǎng)關(guān)透?jìng)鲄f(xié)議;裝置電源:220V AC/DC。

Anet-4E10

10個(gè)RS485串口 2kV隔離,4個(gè)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(shè)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(cè)等上傳、支持多中心不同數(shù)據(jù)服務(wù)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(shí)時(shí)采集、數(shù)字通信、遠(yuǎn)程操作與程序控制、保護(hù)定值管理、事件記錄與告警、故障分析、各類報(bào)表及設(shè)備維護(hù)信息管理。

 

 
3.2、安科瑞管廊設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(0.4kV動(dòng)力箱/動(dòng)力柜)

 

應(yīng)用場(chǎng)合

型號(hào)

功能

安裝方式

防護(hù)等級(jí)

使用說明

動(dòng)力箱/柜

DTSD1352

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量,分相正向有功電能統(tǒng)計(jì),總正反向有功電能統(tǒng)計(jì),總正反向無(wú)功電能統(tǒng)計(jì);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(jí),無(wú)功電能精度2級(jí)。

導(dǎo)軌式

IP30

同動(dòng)力箱/柜配合使用,防護(hù)等級(jí)可達(dá)IP65。

ARD2F-XX/XX-90L/UT

ARD2F智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)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(dòng)機(jī),可與接觸器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等電器元件構(gòu)成電動(dòng)機(jī)控制保護(hù)單元,有遠(yuǎn)程自動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)直接控制、面板指示、信號(hào)報(bào)警、現(xiàn)場(chǎng)總線通信等功能。

主體:導(dǎo)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(cè)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(cè)量型互感器,采集交流電流信號(hào)。

螺絲固定

IP30

同動(dòng)力箱/柜配合使用,防護(hù)等級(jí)可達(dá)IP65。

4 結(jié)束語(yǔ)
       綜上所述,城市綜合管廊的智慧化建設(shè)將作為智慧城市建設(shè)的一部分,通過部署B(yǎng)IM,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,智慧管廊運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái),數(shù)據(jù)云平臺(tái)等軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用軟件,覆蓋綜合管廊項(xiàng)目全生命周期,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)及管理、服務(wù)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(chǔ)設(shè)施功能和城市運(yùn)行能力。

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

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