電纜溝測溫系統(tǒng)造-技術方案

PAGE第12頁電纜溝火災水浸智能監(jiān)測系統(tǒng)技術方案XXXX公司電纜溝溫度在線監(jiān)測項目技術方案編制._______審核._______批準._______杭州輝能電力科技有限公司目 錄68641概述 2179491.1公司簡介 2232111.2電纜火災起因及特點 2320801.3電纜溝電纜溫度監(jiān)測的意義 3187842電纜溝測溫系統(tǒng)介紹 326612.1電纜溝測溫簡介 3215442.2電纜溝測溫技術優(yōu)勢 469352.3電纜溝測溫系統(tǒng)組成 4147412.3.2溫度傳感器 593242.3.3溫度監(jiān)控終端 6287702.3.4用戶軟件 822363總體設計方案 997133.1系統(tǒng)設計目標 9191323.2系統(tǒng)設計規(guī)范 1065413.3現(xiàn)場設備布置 1177293.4傳感器安裝方式 127473.5系統(tǒng)通訊 13273883.6系統(tǒng)性能指標 14259813.7主機設備架構方案 14157563.8配置清單 14326614售后服務 15143474.1技術支持 15152094.2培訓內(nèi)容 15291134.3售后服務 151概述1.1公司簡介杭州輝能電力科技有限公司專業(yè)從事智能電網(wǎng)輸配電在線監(jiān)測與控制、電能質(zhì)量監(jiān)測與治理技術的研究及相關產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售和和技術服務。產(chǎn)品主要用于對高低壓開關柜、智能無功補償和電能治理產(chǎn)品、變壓器、斷路器、GIS組合電器、容性設備等電力設備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷,產(chǎn)品廣泛應用于國家各大電網(wǎng)公司和電力大用戶。公司建立了物聯(lián)網(wǎng)應用實驗室、電磁兼容性實驗室、高低溫濕熱交變實驗室、電能質(zhì)量仿真實驗室等多個專業(yè)實驗室,1.2電纜火災起因及特點據(jù)統(tǒng)計分析，引起電纜溝、電纜橋架、隧道火災的原因主要有兩大類：（1）內(nèi)因：由電纜自己本身引起火災故障。電力電纜產(chǎn)生故障的原因很多，歸納有以下幾點：

a、電纜產(chǎn)品的質(zhì)量問題；

b、電纜運行時間較長，產(chǎn)生老化；

c、電纜長期過負荷運行或處于惡劣的環(huán)境中；

d、電纜施工質(zhì)量或接頭制作工藝水平較低；

e、人為對電纜的破壞。（2）外因：可燃氣體(如煤氣、天然氣、沼氣等)串入電纜橋架，當遇到明火(人為或電纜放電等)便立即引起整段電纜爆炸失火。

作為電纜本身，無論是什么原因引起火災事故，它們著火都要經(jīng)歷如下幾個過程：電纜某處絕緣受損→間歇或連續(xù)放電→電纜絕緣明顯下降局部發(fā)熱→電纜某處爆炸或發(fā)生電弧，并產(chǎn)生不良氣體→整個電纜橋架、電纜溝失火。電纜火災特點：（1）蔓延快、火勢猛。電纜本身是一種易燃物，由于電纜隧道內(nèi)的電纜數(shù)量越來越多，又采用隧道和架空密集敷設，有的還處于與高溫熱管道重迭或交錯布置的環(huán)境中，電纜夾層更是布滿蜘蛛網(wǎng)似的電纜，再加上電纜豎井的高差形成自然抽風，以及發(fā)生故障或火情的電纜又不能馬上斷電。因此，這些場所一旦著火，火勢就特別兇猛，而且危害性也特別大。（2）搶修困難。電纜著火時產(chǎn)生大量的煙霧和有毒氣體，CO、CO2含量很高，特別是普通塑料電纜不但易著火，而且產(chǎn)生氯化氫氣體通過縫隙、孔洞會彌漫到電氣裝置室內(nèi)，形成稀鹽酸附著在電氣裝置上，并形成一層導電膜，嚴重降低了設備和接線回路的絕緣，因此即使火被撲滅后，仍影響安全運行。這種災害稱為二次危害?；S、發(fā)電廠等大型工業(yè)企業(yè)內(nèi)敷設有大量的動力電纜和控制電纜，連接著各種高壓設備，這些電纜分布在電纜豎井、電纜隧道、電纜橋架、電纜夾層內(nèi)。電纜火災事故在工業(yè)消防事故中占15.6%，事故主要由電纜本身故障和外部環(huán)境引起的，其中電纜本身故障引起的占25%左右?；馂氖鹿蚀蟛糠质怯捎跍囟冗^高引起的，因此，在火災發(fā)生之前及時、準確的監(jiān)測電纜溫度的變化并發(fā)出預警，使用戶有充分的時間采取相應的措施，避免發(fā)生事故或引起火災尤為重要。1.3電纜溝電纜溫度監(jiān)測的意義對電纜實時進行溫度監(jiān)測，會有如下益處：及時發(fā)現(xiàn)過熱點（特別是事故隱患的電纜接頭）和其它環(huán)境異常；由人工巡檢向自動化過程狀態(tài)實時監(jiān)測轉變；延緩例行維護等投資花費；安全地增加回路載流量；可以實現(xiàn)周期性的緊急狀態(tài)評估。2電纜溝測溫系統(tǒng)介紹2.1電纜溝測溫簡介在電力系統(tǒng)中，溫度是表征一次設備運行是否正常的一個重要參數(shù)。尤其是一次設備的連接部位，由于設備制造的原因、設備受環(huán)境污染、設備長期運行、嚴重超載運行、觸點氧化、電弧沖擊等原因造成接觸電阻增大，因此在電能傳輸時往往會在電纜連接處產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，而且，發(fā)熱問題是一個不斷累積的過程，如果不加以控制，發(fā)熱程度會不斷加劇，并對絕緣件的性能及設備壽命產(chǎn)生很大的影響。電纜溝是用以敷設和更換電力或電訊電纜設施的地下管道，也是被敷設電纜設施的圍護結構，有矩形、圓形、拱形等管道結構形式。電纜接頭是電纜絕緣的薄弱環(huán)節(jié)，電纜接頭故障最容易導致電纜火災事故，所以加強對電纜接頭的監(jiān)視和管理是電纜防火的重要環(huán)節(jié)，為解決電纜接頭的發(fā)熱問題，我公司專門開發(fā)了針對地纜溝電纜接頭測溫的在線監(jiān)測系統(tǒng)，能及時發(fā)現(xiàn)電纜接頭的溫升現(xiàn)象，避免電纜接頭在運行中著火。2.2電纜溝測溫技術優(yōu)勢實現(xiàn)全天24小時不間斷在線監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)一越限即報警（聲光報警），制定科學檢查，檢修計劃；提高管理效率，節(jié)約企業(yè)成本；避免危險區(qū)域人工巡檢的困難和危險；實施預警報警系統(tǒng)，提前發(fā)現(xiàn)事故征兆，預防事故發(fā)生對各節(jié)點溫度數(shù)據(jù)經(jīng)行存儲，以便隨時查看及后期分析等。每處測點加裝1路水浸傳感器，及時監(jiān)測電纜溝等部位是否有水淹隱患。2.3電纜溝測溫系統(tǒng)組成2.3.1測溫主機電纜溝測溫系統(tǒng)具有如下技術優(yōu)勢：快速性系統(tǒng)測溫、定位速度非常高。為了提高測量時間，采用了高速微弱信號處理技術優(yōu)勢，單次測量時間最短為3s，響應速度快。分布特性電纜溝測溫系統(tǒng)可提供單條線路連續(xù)動態(tài)監(jiān)測長1.5公里范圍任一節(jié)點溫度的溫度變化信號，可任意設置各級溫度報警值。準確性該系統(tǒng)的溫度分辨率達到0.5℃，溫度精度±1℃。靈活性監(jiān)測系統(tǒng)提供的是一個連續(xù)的動態(tài)監(jiān)測信號，系統(tǒng)可設置多級溫度點報警即系統(tǒng)支持多級報警，如30℃預警，40℃報警等，并且可以根據(jù)環(huán)境不同進行報警點溫度參數(shù)設定；具有差定溫多種報警方式，并且報警參數(shù)可按客戶需求進行分區(qū)設置，報警方式靈活。兼容性系統(tǒng)主機為開放通信協(xié)議，提供與工作站聯(lián)接的通信接口，在中央控制室以漢化的圖文方式顯示溫度曲線、報警位置、報警溫度等全部信息；系統(tǒng)可以通過RS485、內(nèi)置繼電器、RJ45或其它工業(yè)協(xié)議等輸出形式與PC、消防報警系統(tǒng)等其它控制設備進行連動，進行聲光報警，信號輸出準確、完整。安全性電纜溝測溫系統(tǒng)具備安全記錄功能，可儲存一年以內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)，并可進行有效審核。2.3.2溫度傳感器用戶可通過監(jiān)控終端或后臺可以查看本產(chǎn)品測量的實時數(shù)據(jù)，接收終端和傳感器之間通過RS485通訊。一個接收顯示終端最多可接收200組*12=2400個傳感器的數(shù)據(jù)，每個傳感器最多可外接12個測溫節(jié)點，1路水浸傳感器。地纜溝溫度、水浸傳感器示意圖2.3.2.1、傳感器性能指標供電電壓DC36V設備功率≤0.1W工作溫度-40～85℃工作環(huán)境濕度≤95%RH，海拔≤4000m測溫范圍-20～+125℃測溫點數(shù)標配12路測溫點溫度精度±1.0℃通信速率9600bps通信方式RS-485通信距離≤1000m傳感器引線長度≤10m水浸傳感器1路防護等級IP682.3.3溫度監(jiān)控終端2.3.3.1、產(chǎn)品介紹我公司針對電力、電氣設備連接點部位由于材料老化、接觸不良、電流過載等因素引起的溫升過高故障隱患，在原有基礎上，開發(fā)了能夠實時監(jiān)測電力，電氣連接點溫度的新一代產(chǎn)品。該產(chǎn)品采用先進的內(nèi)核ARM芯片，10寸工業(yè)觸屏，嵌入式架構，超低功耗設計，光電隔離技術，具有隔離徹底、抗干擾能力強、工作可靠、安裝方便等特點，很好的解決了高電壓狀態(tài)下的各種溫度監(jiān)測問題。2.3.3.1、技術參數(shù)電源輸入AC220V±20%DC110～220V最大功耗≤3WRS485通訊距離<1200mRS485通訊速率2400~9600bps,Modbus,默認9600bpsLCD顯示10寸觸屏液晶顯示溫度變化曲線2小時溫度采集點數(shù)<2400（200組）2.3.3.1、接線及安裝接線端子定義（如圖所示）備注：（具體功能配置以銘牌為準）LN為電源，AC/DC220V；A1B1分別為第一路RS485通訊接口+-；A2B2分別為第二路RS485通訊接口+-，OA1-OB3為報警輸出端口。產(chǎn)品安裝分為兩種方式，嵌入式和壁掛式。嵌入式安裝方法：盤面開孔尺寸為263mm*159mm，四顆緊固螺釘擰緊即可。壁掛式安裝方法：在懸掛處安裝2顆M4螺釘，間距為：200mm，螺釘置入接收裝置背部定位空即可。外形尺寸如下圖（單位：mm）2.3.4用戶軟件提供界面友好、操作簡單的電纜溝溫度監(jiān)測應用軟件。該軟件主要包括：溫度監(jiān)測、可視化顯示等功能模塊。溫度曲線顯示系統(tǒng)可以顯示實時整個電纜溝的溫度節(jié)點分布曲線，當某處溫度異常的時候通過曲線可以顯示該處溫度升高或降低。歷史溫度統(tǒng)計提供歷史溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能，提供溫度變化趨勢，包括：（1）某時刻電纜不同位置的溫度分布曲線；（2）某天電纜某點的溫度變化曲線；（3）某時段電纜某點的溫度變化曲線；（4）某天最高溫度變化曲線。超溫報警提供定溫、溫升、區(qū)域溫差等多種靈活的超溫報警方式，報警參數(shù)可以分級、分區(qū)域設置。當測量溫度超過閾值溫度時，系統(tǒng)會自動發(fā)出聲音、文字、圖像等報警信號。如可設定多級定溫報警（如30℃初報警，40℃預報警，50℃采取措施等）?？梢暬缑嫣峁┬蜗蟮目梢暬@示界面，通過圖形組態(tài)模塊將測溫位置映射到圖像上，一旦某點發(fā)生超溫情況，報警信息直接顯示在圖像上，形象直觀。3總體設計方案3.1系統(tǒng)設計目標電纜溝測溫系統(tǒng)能將現(xiàn)場電纜溝區(qū)域以及配電室電纜橋架與電纜溝任意位置的實時溫度顯示出來，及時發(fā)現(xiàn)過熱點，電纜任意一個測點上一旦發(fā)現(xiàn)所測量環(huán)境溫度值或者溫升速率超過設定閾值時，系統(tǒng)自動報警，并通過以太網(wǎng)或者繼電器將實時報警信號送到監(jiān)控室，便于值班人員處理。設計目標包括：實時在線的溫度監(jiān)測；提供超溫危險的早期探測；清楚指示超溫危險地點；將報警信號傳送至監(jiān)控室，供值班人員處理或者超溫報警控制系統(tǒng)應急、聯(lián)動控制。3.2系統(tǒng)設計規(guī)范GA173-2002計算機信息系統(tǒng)防雷保安器GB50059-201135～110kV變電所設計規(guī)程DL/T5056-2007變電所總平面布置設計技術規(guī)程GB50217－2007電力工程電纜設計規(guī)范GB50168－2006電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范

GB/T4942.2—93低壓電氣外殼防護等級GB50303-2011建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB/T8567－2006 計算機軟件文檔編制規(guī)范GB50057-2010建筑物防雷設計規(guī)范GB50343-2012建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范GB/T17626.2-2006電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗GB/T17626.12-1998電磁兼容試驗和測量技術振蕩波抗擾度試驗GB/T9969-2008工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則GB/T11920-2008電站電氣部分集中控制設備及系統(tǒng)通用技術條件IEC144低壓開關和控制設備的外殼防護等級ANSI/NFPA70國家電氣規(guī)程ANSINEMA工業(yè)控制設備和系統(tǒng)外殼ANSI-C39.5電氣和電子測量和控制儀表的安全要求ISA-RP55.1數(shù)字計算機硬件測試NEMA-ICS4工業(yè)控制設備及系統(tǒng)的端子板相關的安裝工程質(zhì)量檢驗評定標準。其它與本合約工作內(nèi)容有關的國家、地方或國際標準。3.3現(xiàn)場設備布置對現(xiàn)場電纜溝區(qū)域及每層電纜橋架任意位置進行實時溫度測量，做到預防為主。電纜接頭上一旦發(fā)現(xiàn)所測量溫度值超過設定閾值時，系統(tǒng)自動報警，并通過以太網(wǎng)或者繼電器將實時報警信號送到監(jiān)控室，便于值班員處理。測量主機放置于主控室，測量主機內(nèi)含高性能嵌入式工控機，安裝有測溫系統(tǒng)服務端應用軟件。測量主機通過VGA接口液晶顯示器1臺，用于顯示溫度分布曲線、可視化界面以及報警信息。溫度監(jiān)控終端及傳感器電源模塊安裝在離測溫線路最近的配電站中，可采用嵌入式或壁掛式安裝。電纜溝測溫系統(tǒng)示意圖電纜溝測溫系統(tǒng)分布圖3.4傳感器安裝方式電纜溝測溫傳感器安裝圖每個傳感器最多可配置12路感溫探頭，探頭引線最長距離10米。傳感器之間采用4芯防水航空插頭級聯(lián)，任意兩個級聯(lián)的傳感器之間不超過200米，傳感器的電源及通信線路為整根帶保護層的4芯線纜，其中電源線纜經(jīng)過加粗處理，485通信線纜采用雙絞屏蔽保護，以保證供電及通信正常可靠。3.5系統(tǒng)通訊PC與PC間的通信聯(lián)絡技術的使用，意味著可以在遠距離控制中心重現(xiàn)現(xiàn)場信息，這種信息對于實現(xiàn)無人化值守的控制室是有極大幫助的。在此項目中，我們可以通過控制室與控制中心的計算機連接進行數(shù)據(jù)的互換。本項目具體配接如下：后臺工控機的VGA接口與一臺液晶顯示器（監(jiān)控室內(nèi)）相連，用于顯示系統(tǒng)采集的溫度信息（圖、文信息）。后臺工控機的RJ45接口可以通過Modem將測量主機接入企業(yè)局域網(wǎng)，以實現(xiàn)用戶電腦遠程查看溫度信息和報警信息。后臺工控機的顯示器顯示運行狀態(tài)、系統(tǒng)故障（傳感器故障、硬件故障等）、超溫報警信息，并提供聲音機畫面信息；3.6系統(tǒng)性能指標測量距離:1500m（單通道）測量通道：1（包括分支線）測量時間：≤3s溫度分辨率：0.1℃溫度測量范圍：-20℃～125℃后臺工控機工作溫度：-40℃～85℃報警溫度設定范圍：-20℃～125℃(可調(diào))3.7主機設備架構方案1、砥柱變電站—一1#塔干，電纜長度為1100米，通過電纜溝鋪設，線路共4根185mm2線纜，電纜中間接頭為8個，分布在這條電纜溝的不同區(qū)域；所需產(chǎn)品數(shù)量：項目數(shù)量長度備注多通道電纜溝測溫裝置——12路測溫，1路水浸，也可根據(jù)現(xiàn)場實際接頭位置確認測溫路數(shù)航空插頭接線米個傳感器之間級聯(lián)用米線，接電源傳感器用米線，米預留?？倲?shù)米3.8配置清單序號設備材料名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1多通道電纜溝測溫裝置12路測溫，1路水浸臺主機2航空插頭接線傳感器之間級聯(lián)線米主材3智能在線監(jiān)測終端數(shù)據(jù)接收顯示及轉發(fā)臺主機4GPRS通信模塊用于遠距離信號傳輸個主機5電源模塊AC220-DC36V臺主機6監(jiān)控軟件套軟