電纜溝測(cè)溫系統(tǒng)造-技術(shù)方案

PAGE第12頁(yè)電纜溝火災(zāi)水浸智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案XXXX公司電纜溝溫度在線監(jiān)測(cè)項(xiàng)目技術(shù)方案編制._______審核._______批準(zhǔn)._______杭州輝能電力科技有限公司目 錄68641概述 2179491.1公司簡(jiǎn)介 2232111.2電纜火災(zāi)起因及特點(diǎn) 2320801.3電纜溝電纜溫度監(jiān)測(cè)的意義 3187842電纜溝測(cè)溫系統(tǒng)介紹 326612.1電纜溝測(cè)溫簡(jiǎn)介 3215442.2電纜溝測(cè)溫技術(shù)優(yōu)勢(shì) 469352.3電纜溝測(cè)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(shè)計(jì)方案 997133.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo) 9191323.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 1065413.3現(xiàn)場(chǎng)設(shè)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(biāo) 14259813.7主機(jī)設(shè)備架構(gòu)方案 14157563.8配置清單 14326614售后服務(wù) 15143474.1技術(shù)支持 15152094.2培訓(xùn)內(nèi)容 15291134.3售后服務(wù) 151概述1.1公司簡(jiǎn)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(cè)與控制、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)的研究及相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售和和技術(shù)服務(wù)。產(chǎn)品主要用于對(duì)高低壓開關(guān)柜、智能無功補(bǔ)償和電能治理產(chǎn)品、變壓器、斷路器、GIS組合電器、容性設(shè)備等電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國(guó)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(yīng)用實(shí)驗(yàn)室、電磁兼容性實(shí)驗(yàn)室、高低溫濕熱交變實(shí)驗(yàn)室、電能質(zhì)量仿真實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,1.2電纜火災(zāi)起因及特點(diǎn)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，引起電纜溝、電纜橋架、隧道火災(zāi)的原因主要有兩大類：（1）內(nèi)因：由電纜自己本身引起火災(zāi)故障。電力電纜產(chǎn)生故障的原因很多，歸納有以下幾點(diǎn)：

a、電纜產(chǎn)品的質(zhì)量問題；

b、電纜運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，產(chǎn)生老化；

c、電纜長(zhǎng)期過負(fù)荷運(yùn)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(duì)電纜的破壞。（2）外因：可燃?xì)怏w(如煤氣、天然氣、沼氣等)串入電纜橋架，當(dāng)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(zāi)事故，它們著火都要經(jīng)歷如下幾個(gè)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?xì)怏w→整個(gè)電纜橋架、電纜溝失火。電纜火災(zāi)特點(diǎn)：（1）蔓延快、火勢(shì)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(shè)，有的還處于與高溫?zé)峁艿乐氐蚪诲e(cuò)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(fēng)，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(chǎng)所一旦著火，火勢(shì)就特別兇猛，而且危害性也特別大。（2）搶修困難。電纜著火時(shí)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(huì)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(dǎo)電膜，嚴(yán)重降低了設(shè)備和接線回路的絕緣，因此即使火被撲滅后，仍影響安全運(yùn)行。這種災(zāi)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(shè)有大量的動(dòng)力電纜和控制電纜，連接著各種高壓設(shè)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(zāi)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?zāi)事故大部分是由于溫度過高引起的，因此，在火災(zāi)發(fā)生之前及時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)電纜溫度的變化并發(fā)出預(yù)警，使用戶有充分的時(shí)間采取相應(yīng)的措施，避免發(fā)生事故或引起火災(zāi)尤為重要。1.3電纜溝電纜溫度監(jiān)測(cè)的意義對(duì)電纜實(shí)時(shí)進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，會(huì)有如下益處：及時(shí)發(fā)現(xiàn)過熱點(diǎn)（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(dòng)化過程狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)變；延緩例行維護(hù)等投資花費(fèi)；安全地增加回路載流量；可以實(shí)現(xiàn)周期性的緊急狀態(tài)評(píng)估。2電纜溝測(cè)溫系統(tǒng)介紹2.1電纜溝測(cè)溫簡(jiǎn)介在電力系統(tǒng)中，溫度是表征一次設(shè)備運(yùn)行是否正常的一個(gè)重要參數(shù)。尤其是一次設(shè)備的連接部位，由于設(shè)備制造的原因、設(shè)備受環(huán)境污染、設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行、嚴(yán)重超載運(yùn)行、觸點(diǎn)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(shí)往往會(huì)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(gè)不斷累積的過程，如果不加以控制，發(fā)熱程度會(huì)不斷加劇，并對(duì)絕緣件的性能及設(shè)備壽命產(chǎn)生很大的影響。電纜溝是用以敷設(shè)和更換電力或電訊電纜設(shè)施的地下管道，也是被敷設(shè)電纜設(shè)施的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，有矩形、圓形、拱形等管道結(jié)構(gòu)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(dǎo)致電纜火災(zāi)事故，所以加強(qiáng)對(duì)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(duì)地纜溝電纜接頭測(cè)溫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜接頭的溫升現(xiàn)象，避免電纜接頭在運(yùn)行中著火。2.2電纜溝測(cè)溫技術(shù)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)全天24小時(shí)不間斷在線監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)一越限即報(bào)警（聲光報(bào)警），制定科學(xué)檢查，檢修計(jì)劃；提高管理效率，節(jié)約企業(yè)成本；避免危險(xiǎn)區(qū)域人工巡檢的困難和危險(xiǎn)；實(shí)施預(yù)警報(bào)警系統(tǒng)，提前發(fā)現(xiàn)事故征兆，預(yù)防事故發(fā)生對(duì)各節(jié)點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)經(jīng)行存儲(chǔ)，以便隨時(shí)查看及后期分析等。每處測(cè)點(diǎn)加裝1路水浸傳感器，及時(shí)監(jiān)測(cè)電纜溝等部位是否有水淹隱患。2.3電纜溝測(cè)溫系統(tǒng)組成2.3.1測(cè)溫主機(jī)電纜溝測(cè)溫系統(tǒng)具有如下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：快速性系統(tǒng)測(cè)溫、定位速度非常高。為了提高測(cè)量時(shí)間，采用了高速微弱信號(hào)處理技術(shù)優(yōu)勢(shì)，單次測(cè)量時(shí)間最短為3s，響應(yīng)速度快。分布特性電纜溝測(cè)溫系統(tǒng)可提供單條線路連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)長(zhǎng)1.5公里范圍任一節(jié)點(diǎn)溫度的溫度變化信號(hào)，可任意設(shè)置各級(jí)溫度報(bào)警值。準(zhǔn)確性該系統(tǒng)的溫度分辨率達(dá)到0.5℃，溫度精度±1℃。靈活性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的是一個(gè)連續(xù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信號(hào)，系統(tǒng)可設(shè)置多級(jí)溫度點(diǎn)報(bào)警即系統(tǒng)支持多級(jí)報(bào)警，如30℃預(yù)警，40℃報(bào)警等，并且可以根據(jù)環(huán)境不同進(jìn)行報(bào)警點(diǎn)溫度參數(shù)設(shè)定；具有差定溫多種報(bào)警方式，并且報(bào)警參數(shù)可按客戶需求進(jìn)行分區(qū)設(shè)置，報(bào)警方式靈活。兼容性系統(tǒng)主機(jī)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(bào)警位置、報(bào)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(bào)警系統(tǒng)等其它控制設(shè)備進(jìn)行連動(dòng)，進(jìn)行聲光報(bào)警，信號(hào)輸出準(zhǔn)確、完整。安全性電纜溝測(cè)溫系統(tǒng)具備安全記錄功能，可儲(chǔ)存一年以內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)，并可進(jìn)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(tái)可以查看本產(chǎn)品測(cè)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，接收終端和傳感器之間通過RS485通訊。一個(gè)接收顯示終端最多可接收200組*12=2400個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，每個(gè)傳感器最多可外接12個(gè)測(cè)溫節(jié)點(diǎn)，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(biāo)供電電壓DC36V設(shè)備功率≤0.1W工作溫度-40～85℃工作環(huán)境濕度≤95%RH，海拔≤4000m測(cè)溫范圍-20～+125℃測(cè)溫點(diǎn)數(shù)標(biāo)配12路測(cè)溫點(diǎn)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(zhǎng)度≤10m水浸傳感器1路防護(hù)等級(jí)IP682.3.3溫度監(jiān)控終端2.3.3.1、產(chǎn)品介紹我公司針對(duì)電力、電氣設(shè)備連接點(diǎn)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(chǔ)上，開發(fā)了能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電力，電氣連接點(diǎn)溫度的新一代產(chǎn)品。該產(chǎn)品采用先進(jìn)的內(nèi)核ARM芯片，10寸工業(yè)觸屏，嵌入式架構(gòu)，超低功耗設(shè)計(jì)，光電隔離技術(shù)，具有隔離徹底、抗干擾能力強(qiáng)、工作可靠、安裝方便等特點(diǎn)，很好的解決了高電壓狀態(tài)下的各種溫度監(jiān)測(cè)問題。2.3.3.1、技術(shù)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(rèn)9600bpsLCD顯示10寸觸屏液晶顯示溫度變化曲線2小時(shí)溫度采集點(diǎn)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(zhǔn)）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(bào)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(jiǎn)單的電纜溝溫度監(jiān)測(cè)應(yīng)用軟件。該軟件主要包括：溫度監(jiān)測(cè)、可視化顯示等功能模塊。溫度曲線顯示系統(tǒng)可以顯示實(shí)時(shí)整個(gè)電纜溝的溫度節(jié)點(diǎn)分布曲線，當(dāng)某處溫度異常的時(shí)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(jì)提供歷史溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能，提供溫度變化趨勢(shì)，包括：（1）某時(shí)刻電纜不同位置的溫度分布曲線；（2）某天電纜某點(diǎn)的溫度變化曲線；（3）某時(shí)段電纜某點(diǎn)的溫度變化曲線；（4）某天最高溫度變化曲線。超溫報(bào)警提供定溫、溫升、區(qū)域溫差等多種靈活的超溫報(bào)警方式，報(bào)警參數(shù)可以分級(jí)、分區(qū)域設(shè)置。當(dāng)測(cè)量溫度超過閾值溫度時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出聲音、文字、圖像等報(bào)警信號(hào)。如可設(shè)定多級(jí)定溫報(bào)警（如30℃初報(bào)警，40℃預(yù)報(bào)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(cè)溫位置映射到圖像上，一旦某點(diǎn)發(fā)生超溫情況，報(bào)警信息直接顯示在圖像上，形象直觀。3總體設(shè)計(jì)方案3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)電纜溝測(cè)溫系統(tǒng)能將現(xiàn)場(chǎng)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(shí)時(shí)溫度顯示出來，及時(shí)發(fā)現(xiàn)過熱點(diǎn)，電纜任意一個(gè)測(cè)點(diǎn)上一旦發(fā)現(xiàn)所測(cè)量環(huán)境溫度值或者溫升速率超過設(shè)定閾值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，并通過以太網(wǎng)或者繼電器將實(shí)時(shí)報(bào)警信號(hào)送到監(jiān)控室，便于值班人員處理。設(shè)計(jì)目標(biāo)包括：實(shí)時(shí)在線的溫度監(jiān)測(cè)；提供超溫危險(xiǎn)的早期探測(cè)；清楚指示超溫危險(xiǎn)地點(diǎn)；將報(bào)警信號(hào)傳送至監(jiān)控室，供值班人員處理或者超溫報(bào)警控制系統(tǒng)應(yīng)急、聯(lián)動(dòng)控制。3.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GA173-2002計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器GB50059-201135～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)程DL/T5056-2007變電所總平面布置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程GB50217－2007電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范GB50168－2006電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范

GB/T4942.2—93低壓電氣外殼防護(hù)等級(jí)GB50303-2011建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB/T8567－2006 計(jì)算機(jī)軟件文檔編制規(guī)范GB50057-2010建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB50343-2012建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范GB/T17626.2-2006電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.12-1998電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)振蕩波抗擾度試驗(yàn)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(shè)備及系統(tǒng)通用技術(shù)條件IEC144低壓開關(guān)和控制設(shè)備的外殼防護(hù)等級(jí)ANSI/NFPA70國(guó)家電氣規(guī)程ANSINEMA工業(yè)控制設(shè)備和系統(tǒng)外殼ANSI-C39.5電氣和電子測(cè)量和控制儀表的安全要求ISA-RP55.1數(shù)字計(jì)算機(jī)硬件測(cè)試NEMA-ICS4工業(yè)控制設(shè)備及系統(tǒng)的端子板相關(guān)的安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。其它與本合約工作內(nèi)容有關(guān)的國(guó)家、地方或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。3.3現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布置對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電纜溝區(qū)域及每層電纜橋架任意位置進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度測(cè)量，做到預(yù)防為主。電纜接頭上一旦發(fā)現(xiàn)所測(cè)量溫度值超過設(shè)定閾值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，并通過以太網(wǎng)或者繼電器將實(shí)時(shí)報(bào)警信號(hào)送到監(jiān)控室，便于值班員處理。測(cè)量主機(jī)放置于主控室，測(cè)量主機(jī)內(nèi)含高性能嵌入式工控機(jī)，安裝有測(cè)溫系統(tǒng)服務(wù)端應(yīng)用軟件。測(cè)量主機(jī)通過VGA接口液晶顯示器1臺(tái)，用于顯示溫度分布曲線、可視化界面以及報(bào)警信息。溫度監(jiān)控終端及傳感器電源模塊安裝在離測(cè)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(cè)溫系統(tǒng)示意圖電纜溝測(cè)溫系統(tǒng)分布圖3.4傳感器安裝方式電纜溝測(cè)溫傳感器安裝圖每個(gè)傳感器最多可配置12路感溫探頭，探頭引線最長(zhǎng)距離10米。傳感器之間采用4芯防水航空插頭級(jí)聯(lián)，任意兩個(gè)級(jí)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(hù)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(hù)，以保證供電及通信正?？煽?。3.5系統(tǒng)通訊PC與PC間的通信聯(lián)絡(luò)技術(shù)的使用，意味著可以在遠(yuǎn)距離控制中心重現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信息，這種信息對(duì)于實(shí)現(xiàn)無人化值守的控制室是有極大幫助的。在此項(xiàng)目中，我們可以通過控制室與控制中心的計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)的互換。本項(xiàng)目具體配接如下：后臺(tái)工控機(jī)的VGA接口與一臺(tái)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(tái)工控機(jī)的RJ45接口可以通過Modem將測(cè)量主機(jī)接入企業(yè)局域網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)用戶電腦遠(yuǎn)程查看溫度信息和報(bào)警信息。后臺(tái)工控機(jī)的顯示器顯示運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)故障（傳感器故障、硬件故障等）、超溫報(bào)警信息，并提供聲音機(jī)畫面信息；3.6系統(tǒng)性能指標(biāo)測(cè)量距離:1500m（單通道）測(cè)量通道：1（包括分支線）測(cè)量時(shí)間：≤3s溫度分辨率：0.1℃溫度測(cè)量范圍：-20℃～125℃后臺(tái)工控機(jī)工作溫度：-40℃～85℃報(bào)警溫度設(shè)定范圍：-20℃～125℃(可調(diào))3.7主機(jī)設(shè)備架構(gòu)方案1、砥柱變電站—一1#塔干，電纜長(zhǎng)度為1100米，通過電纜溝鋪設(shè)，線路共4根185mm2線纜，電纜中間接頭為8個(gè)，分布在這條電纜溝的不同區(qū)域；所需產(chǎn)品數(shù)量：項(xiàng)目數(shù)量長(zhǎng)度備注多通道電纜溝測(cè)溫裝置——12路測(cè)溫，1路水浸，也可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際接頭位置確認(rèn)測(cè)溫路數(shù)航空插頭接線米個(gè)傳感器之間級(jí)聯(lián)用米線，接電源傳感器用米線，米預(yù)留?？倲?shù)米3.8配置清單序號(hào)設(shè)備材料名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1多通道電纜溝測(cè)溫裝置12路測(cè)溫，1路水浸臺(tái)主機(jī)2航空插頭接線傳感器之間級(jí)聯(lián)線米主材3智能在線監(jiān)測(cè)終端數(shù)據(jù)接收顯示及轉(zhuǎn)發(fā)臺(tái)主機(jī)4GPRS通信模塊用于遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸個(gè)主機(jī)5電源模塊AC220-DC36V臺(tái)主機(jī)6監(jiān)控軟件套軟