浅谈建立高低压停送电报警系统助力企业高质量发展

李瑞欢，肖贤超，张胜，王鹏

（济宁中山公用水务有限公司，山东 济宁 272000）

1 前言

我公司是专业从事城市供水和污水处理服务的市政公用企业，随着公司信息化、智慧化系统建设工作的不断推进，公司调度中心已经实现水源地取水、水厂制水、管网输水等各个环节的全流程远程监管和智能化联动控制。24 小时不间断对水厂水位、压力、流量、浊度、余氯、生产设备工作状态等各种重要数据进行自动采集和实时监控，但公司对各生产单位供电电源缺乏监控，建立停送电报警系统，就是为了填补此项空缺，助力企业高质量发展。

由于公司各生产单位供电电源多为公共线路T 接，点多面广，尤其是水源地多为无人值守。在恶劣天气频发的季节，易发生突发故障停电，导致供水和污水处理系统无法连续稳定运行。公司是否能够及时、准确地获得供电电源故障信息，缩短故障处置时间，确保公司生产安全稳定运行，建立停送电报警系统尤为重要。

2 供电现状

我公司污水处理厂和地表水厂及部分水厂用电负荷总体上为一级负荷，水源地用电负荷为二级负荷或三级负荷。目前，我公司用电由市政电力网负责供电，电能送至总配电室或箱变后，主接线方式分为3种：（1）独立双电源供电，两路电源可互为备用，两台变压器，平时只运行一台，一用一备，高压侧两段母线平常运行方式为分列运行，低压侧两段母线平常运行方式为并列运行；（2）一路电源供电，两台变压器，平时只运行一台，一用一备，低压侧单母分段，并裂运行；（3）一路电源供电，一台变压器带多个单井的负荷。系统示意图如图1 所示。

图1 供电系统示意图

3 报警系统的提出

就我公司生产单位目前的供电系统而言，不论哪路供电系统的停电，都将造成部分生产设备的停电，导致供水和污水处理系统无法连续稳定运行，尤其是在夏季白天用水高峰时期，供水设备的停电可能造成供水不足，部分居民无水可用，而产生社会舆情，对公司的形象造成负面影响。为此，不论哪路电源突发停电就需要立即进行快速有效的处置。在实际生产运行中发现，无论哪条线路电源停电，生产运行和调度人员都不能及时准确地把停电信息报送到公司调度中心和设备维修部门，这就使工作陷入被动状态。从发现到查明情况再到采取有效的补救措施，还需要一定的时间，这就给公司的生产造成了一定的损失。虽然现在在部分重要变压器低压侧安装了双电源备自投装置，使得生产设备的停电时间由原来的几分钟降低到几秒钟，但是，运行、调度及维修等人员仍然需要在第一时间清楚是哪条线路电源停电及再来电的情况，以便及时准确地进行下步处置。

我公司生产部门的电源受外单位施工及恶劣天气的影响停电是不可避免的。为公司生产安全稳定的运行，提高对电源停电的反应速度，减少因电源停电造成的损失，建立高低压停送电报警系统是非常必要的。这套系统借助原有设备融入到现有的公司调度系统，新增了短信报警功能。从线路的高压母线侧和低压母线侧分别获取电压信号，用继电器控制，利用传感器技术和通信技术等，不仅区别出停电和来电信号还区别出不同电源线路的停电和来电信号。

4 报警系统的建立

报警系统主要在公司各生产单位供电系统高压和重点区域低压电力系统中安装，主要包括信息采集模块、信息处理和短信报警模块、通信模块等。报警系统主要采集电力系统中出现的断电、断电后来电、电源缺相等供电异常状态，然后将故障信息通过短信报警模块发送短信到指定人员，并同时通过通信模块将故障信息上传到公司调度平台，并以弹窗形式提醒公司调度人员，及时发现线路停电故障。

4.1 信息采集模块

主要采集供电系统中高压和重点区域低压电力系统相关的电压指标，实时判断系统的运行状态，如供电某线路高压或低压停电、缺相等故障。根据电力信息采集模块输出的停电、缺相故障的开关量，通过中间继电器转换为无源开关信号，接入信息处理PLC 模块。供电系统出现停电、缺相等故障信息采集示意图如图2 所示。

图2 故障信息采集示意图

4.2 短信报警和通信模块

停送电短信报警模块主要包括报警信号采集模块和GSM 通讯模块等，主要功能是报警信号生成模块根据PLC 输出的数字信号生成的报警信号传输到GSM 通讯模块，然后以短信的方式将报警信息发送到预先存储的相关管理人员手机上。每个短信模块需要一张SIM 卡，短信可以同时发给多人，最多实现20 个手机号同时接收※报警短信。同时，PLC 将停送电信息传输到现有的调度平台，可通过警铃和弹窗等的方式提醒调度人员及时处理相关信息。根据停电类型，可设置不同的报警内容。停送电短信报警和通信示意图，如图3 所示。

图3 短信报警和通信模块示意图

5 效益分析及创新点

在未做停送电报警系统前，常常是通过正在运行中的设备停机来判断是否停电，然后通知设备维修部门设备异常停机，维修人员到达现场后才发现是停电造成的设备停机，确认哪路电源停电后，再进行倒闸操作或联系发电机公司来发电，给失电负荷投入电源，这样就使设备的连续稳定运行损失了大量的时间。装设了停送电报警装置后，就能够明确区分是设备故障停机还是哪部分电源停电造成的设备停机，并且不论哪一路电源停电，值班人员和维修人员都能立即发现，马上进行相应操作，这样就大大减少了停电造成的损失。

通过停送电报警系统可对公司各生产单位高低压配电系统的供电情况进行监测，随时掌握生产供电线路的用电情况，可及时将供电线路故障信息通知到相关人员，大大缩短停电故障报修时间，有效减少故障停电时间，保证了公司的安全生产稳定运行。

高低压停送电系统投入使用后，可将每次停电异常事件应急响应时间缩短约1 小时，预计每年可减少公司损失20.52 万元。例如，以公司制水分公司平均每年20余起供电异常事件计算，可节约时间约20 小时，以供水2000m³/h 起，每年可减少公司损失约11.2 万元；以公司污水分公司为例，如出现供电线路停电故障，污水处理系统的恢复需要额外增加电耗，药剂投加量等，若能提前1 小时恢复供电，每年按4 次停电故障估算，可减少公司污水处理费和药剂费约9.32 万元。另一方面，高低压停送电系统投入使用后，可显著提高供电应急响应速度，极大地提高供排水的保障及时率，为公司的安全稳定运行保驾护航，可大大减少公司的热线投诉，维护公司的品牌形象。

本文的创新点：一是把短信报警功能应用到公司的设备管理系统中，使生产用电单位的停送电状况能第一时间通知到相关人员；二是借助公司信息化平台，完善了公司的调度信息，弥补了公司对各生产用电点供电状态的直接电力监控。