排水泵站配电系统温升检测预警及高压送电监测系统应用分析

吴军 吴一梁 丁辉明

上海市城市排水有限公司石洞口污水输送分公司 上海 200435

引言

配电系统安全、稳定运行对于排水泵站安全、稳定运行极为重要，而在配电系统中，大量重大事故全部由于电气设备过热激化造成，如能正确判断、及时预警电气设备过热隐患，及时采取维护或检修措施，排除故障隐患，可极大减少供电系统的运行事故，提高供电的可靠性，故实现电气设备过热部位温度变化的及时检测、正确分析、预警输出及判断尤其重要。

另目前各排水泵站高压部分送电检测全部基于辅助触点信号反馈，而辅助触点的反馈信号并无法真实反映送电状态及缺相状态，故存在一定安全性隐患。

综上所述，为保证各排水泵站运行稳定、安全必须对配电系统温升情况进行实时检测，可输出相关预警信息，并可对高压部分送电情况及缺相情况进行实时检测及报警输出。

1 系统构成

排水泵站配电系统温升检测预警及高压送电监测系统构成如下：

图1 排水泵站配电系统温升检测预警及高压送电监测系统架构图

（1）根据现场配电柜形式选择相应的无线温度传感器对触头进行温度实时检测，并将数据经由专用通信装置传输至排水泵站现有PLC现场控制站，实现数据的实时检测、实时预警及数据入库功能（供后续智能化运行报表系统进行数据应用）；

（2）对高压送电信号进行监测，可获取送电及缺相信号，并相关信号可传输至泵站现有PLC现场控制站，实现数据的实时检测、实时预警及数据入库功能（供后续智能化运行报表系统进行数据应用）；

（3）对排水泵站现有PLC控制程序、通信程序、数据库、上位机综合监控系统、智能化运行报表系统进行二次扩容，以实现配电系统温升检测、高压送电检测，数据分析、诊断等各项应用功能[1]。

2 系统功能

2.1 温升在线监测系统

温升在线监测系统主要实现配电系统各配电柜触点温度信号的采集，并将信号以通信装置汇总传输至PLC现场控制站进行数据后续应用。

温度在线监测系统构成如下，主要由无线温度传感器、无线数据收发器、无线数据传透器所组成：

（1）无线温度传感器：可实现对配电系统设备的温度数据采集和信号发送，为系统内的必配核心部件，其安装将不影响开关柜的绝缘距离和防护等级；

（2）无线数据收发器：负责管理一个开关柜无线或者封闭母线温度传感器，实现下属无线温度传感器数据的采集，并传输至无线数据透传器；

（3）无线数据透传器：实现下属无线数据收发器的数据接收，并将数据集中传输至PLC现场控制站。

图2 温升在线监测系统架构图

2.2 高压送电监测系统

高压送电监测系统需采集高压配电回路送电及缺相情况，相关应用架构设计如下：

图3 高压送电监测系统架构图

（1）高压带电传感器、高压带电端子、高压带电显示装置：各台高压柜均配有高压带电显示装置，高压带电显示通过A、B、C三相高压传感器检测三相是否带电，高压带电显示装置背部接线端子A、B、C（可与A、B、C以及地线并接），每相对地存在一定的电压（即传感器的电压），此传感器电压可作为高压送电或缺相检测的数据源；

（2）中间隔离继电器：因高压带电端子所输出信号存在电压，故需根据所输出电压等级设置相关中间隔离继电器，以实现以无源干节点方式接入PLC现场控制站，为后续数据采集、展示及分析提供数据基础。

2.3 上位机综合监控系统扩容

泵站现场、区域中心（班组中心）、分公司中心、排水公司中心原有上位机综合监控系统需进行二次扩容，以显示本项目所采集温升信号、变压器送电及缺相信号，并可在上位机综合监控系统上显示相关报警信息。

本项目所增加相关信号内容可设置在原有电力监控系统界面上，如数据内容较多，则可另行增加列表页面进行展现。

图4 上位机电力监控系统界面

2.4 智能化运行报表系统二次扩容

分公司中心层智能化运行报表系统需进行二次扩容，以增加本项目采集温升信号、变压器送电及缺相信号（报警信号），相关展示方式包括报表及温度变化趋势。

图5 温度变化趋势图

3 结束语

排水泵站配电系统温升检测预警及高压送电监测系统可有效保障泵站配电系统运行稳定、安全，为排水泵站稳定、安全运行提供基础保障，并可为泵站配电系统日常运行养护提供有效基础数据支撑。