配電室智能運(yùn)維平臺(tái)技術(shù)方案(中國(guó)人民大學(xué)附屬中學(xué)配電室智能運(yùn)維服務(wù)項(xiàng)目技術(shù)方案與要求)
隨著的近年來(lái)先進(jìn)通信技術(shù)快速發(fā)展，北京團(tuán)體和地方標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，且 2021 年北京市地方標(biāo)準(zhǔn) DB11/527-2021《配電室安全管理規(guī)范》的發(fā)布，對(duì)配電室智能運(yùn)維提出了明確指導(dǎo)意見(jiàn)，為減人增效提供了政策支持。2021 政府審議的工作報(bào)告中提出 3060 目標(biāo)，即二氧化碳排放力爭(zhēng) 2030 年前達(dá)到峰值，力爭(zhēng) 2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和，智能運(yùn)維系統(tǒng)可以為單位能源管控和開(kāi)展節(jié)能減碳工作提供數(shù)據(jù)支撐。全面應(yīng)用配電室智能運(yùn)維，可以提前預(yù)防并消除安全隱患，保障配電室安全運(yùn)行，為減少配電室值班人員成本提供了技術(shù)支撐。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，我校配電室在智能、安全、經(jīng)濟(jì)、管理方面還有很大的提升空間。通過(guò)建設(shè)智能化運(yùn)維系統(tǒng)，可以在最大程度上保證配電室的運(yùn)行安全，再借助于智能運(yùn)維系統(tǒng)強(qiáng)大預(yù)警、告警功能，可提前預(yù)防設(shè)備運(yùn)行的隱患，減少事故應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間，利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提高管理工作的信息化、智能化程度，降低管理成本。
經(jīng)學(xué)校研究，計(jì)劃將配電室傳統(tǒng)值班方式調(diào)整為智能運(yùn)維站方式，管理現(xiàn)場(chǎng)的 6 座配電室，將數(shù)據(jù)上傳至企業(yè)自主搭建的綜合能源服務(wù)平臺(tái)，由平臺(tái)人員遠(yuǎn)程值守，后備監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況或突發(fā)停電，外部應(yīng)急搶修人員可聯(lián)動(dòng)應(yīng)急支援，快速隔離故障并恢復(fù)供電，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定及搶修時(shí)效性。
通過(guò)配電室智能運(yùn)維，期望為我校帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益、安全效益和管理效益。
1、配電室概況
人大附中位于北京市海淀區(qū)中關(guān)村大街 37 號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)分設(shè) 5 座配電室，一座箱變。共安裝 11 臺(tái)干式變壓器，2 臺(tái) 500kVA，1 臺(tái) 630kVA，2 臺(tái) 1000kVA，3 臺(tái) 1250kVA，2 臺(tái) 1600kVA，1 臺(tái)630kVA。
現(xiàn)場(chǎng)共計(jì)配電設(shè)施 6 處，沒(méi)有電力監(jiān)控系統(tǒng)。配電室內(nèi)的設(shè)備比較老舊，基本不具備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集的功能，其具體情況如下：
總配電室的高壓柜為中置柜，安裝有綜保，具備遠(yuǎn)程通訊功能，低壓進(jìn)線柜為多功能儀表，變壓器溫控器不具備遠(yuǎn)程通訊功能，低壓柜出線為機(jī)械式單相電流表，不具備遠(yuǎn)程通訊功能。
其他配電室的高壓柜為環(huán)網(wǎng)柜，低壓進(jìn)線柜為機(jī)械式三相電流表，變壓器溫控器不具備遠(yuǎn)程通訊功能，低壓柜出線為機(jī)械式單相電流表或三相電流表，不具備遠(yuǎn)程通訊功能。各配電室沒(méi)有安裝溫濕度、水浸等環(huán)境監(jiān)測(cè)及視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備。
2、配電系統(tǒng)及設(shè)備概況
1.人大附中總配電室含低壓柜、高壓柜、變壓器、直流屏四部分。高壓采用 GZS1-12Z及 KYN28A 中置柜，變壓器采用干式變壓器，低壓采用 M35 型低壓柜。
總配電室主要設(shè)備情況見(jiàn)下表：
2.學(xué)生公寓地下配電室含低壓柜、高壓柜、變壓器、三部分。高壓采用 XGN-12 環(huán)網(wǎng)柜，變壓器采用干式變壓器，低壓采用 MNS 型低壓柜。
學(xué)生公寓地下配電室主要設(shè)備情況見(jiàn)下表：
3.西北配電室含低壓柜、高壓柜、變壓器、三部分。高壓采用 ABB FC 型環(huán)網(wǎng)柜，變壓器采用干式變壓器，低壓采用 M35 型低壓柜。
西北配電室主要設(shè)備情況見(jiàn)下表：
4.逸夫樓配電室含低壓柜、高壓柜、變壓器、三部分。高壓采用 ABB 中置柜，變壓器采用干式變壓器，低壓采用 GCK 型低壓柜。
逸夫樓配電室主要設(shè)備情況見(jiàn)下表：
5.人大附中東支配電室含低壓柜、高壓柜、變壓器、三部分。高壓采用 ABB 環(huán)網(wǎng)柜，變壓器采用干式變壓器，低壓采用 M35 型低壓柜。
東支配電室主要設(shè)備情況見(jiàn)下表：
6.人大附中東箱變含低壓柜、高壓柜、變壓器、三部分。高壓采用 HXGN15-12 型環(huán)網(wǎng)柜，變壓器采用干式變壓器，低壓采用 GGD 型低壓柜。
東箱變主要設(shè)備情況見(jiàn)下表：
3、采購(gòu)需求
通過(guò)對(duì)我校電力系統(tǒng)的了解，采用云端監(jiān)控方案，在監(jiān)控中心安裝智能運(yùn)維系統(tǒng)一套，對(duì)高低壓系統(tǒng)、變壓器、直流屏、配電室環(huán)境、視頻等實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過(guò)移動(dòng) 4G 網(wǎng)絡(luò)上傳至運(yùn)維管理公司綜合能源服務(wù)平臺(tái)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與云端的同步展示。現(xiàn)場(chǎng)所有配電室和箱變由智能運(yùn)維站統(tǒng)一集中管理，將數(shù)據(jù)上傳至運(yùn)維管理公司綜合能源服務(wù)平臺(tái)，由平臺(tái)遠(yuǎn)程值守，后備監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況或突發(fā)停電，平臺(tái)可發(fā)出預(yù)警或報(bào)警信息，并于應(yīng)急搶修人員共享，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)應(yīng)急支援，快速隔離故障恢復(fù)供電，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定及搶修時(shí)效性。
3.1 智能運(yùn)維系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)維（線上服務(wù)需求）
3.1.1 數(shù)據(jù)采集需求
(1) 高壓回路監(jiān)測(cè)
配電室高壓為中置柜和環(huán)網(wǎng)柜，中置柜需要加裝智能電表采集模塊，數(shù)據(jù)上傳至運(yùn)維管理公司綜合能源服務(wù)平臺(tái)。
(2) 變壓器綜合工況
現(xiàn)場(chǎng)變壓器溫控器配置沒(méi)有 RS485 接口，不具備數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳的條件，變壓器三相繞組運(yùn)行溫度、報(bào)警狀態(tài)信息通過(guò)溫控器采集，數(shù)據(jù)上傳至運(yùn)維管理公司綜合能源服務(wù)平臺(tái)。
(3) 直流屏工況監(jiān)測(cè)
現(xiàn)場(chǎng)直流屏配置有 RS485 接口，具備數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳的條件，對(duì)配電室直流屏交流電源狀態(tài)、直流母線電壓、直流母線絕緣狀態(tài)等參數(shù)采集，數(shù)據(jù)上傳至運(yùn)維管理公司綜合能源服務(wù)平臺(tái)。
(4) 低壓回路監(jiān)測(cè)
配電室低壓進(jìn)線、出線、母聯(lián)、電容等回路各項(xiàng)參數(shù)需要加裝智能電表采集模塊，數(shù)據(jù)上傳至運(yùn)維管理公司綜合能源服務(wù)平臺(tái)。
進(jìn)線、母聯(lián)柜開(kāi)關(guān)的事故報(bào)警接點(diǎn)、開(kāi)關(guān)位置接點(diǎn)等通過(guò)本柜安裝智能電表的 DI 端進(jìn)行采集。
(5) 環(huán)境監(jiān)測(cè)
低壓電容柜內(nèi)及室內(nèi)適當(dāng)位置設(shè)置溫濕度傳感器，對(duì)電容器運(yùn)行環(huán)境及高低壓配電設(shè)備的整體運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
配電室內(nèi)安裝水浸傳感器，傳感器探頭貼地分散布置于夾層/電纜溝中各低處，對(duì)配電室浸水事件進(jìn)行監(jiān)測(cè)和報(bào)警。
(6) 視頻監(jiān)測(cè)
在配電室內(nèi)適當(dāng)位置加裝高清視頻網(wǎng)絡(luò)攝像頭，對(duì)高壓柜前、低壓柜前后、變壓器高低壓側(cè)等重要設(shè)備運(yùn)行及操作區(qū)域進(jìn)行視頻信息的采集。
(7) 專用通訊電源系統(tǒng)
為保證智能運(yùn)維系統(tǒng)通訊設(shè)備供電的可靠性，配電室內(nèi)設(shè)計(jì)并安裝通訊專用不間斷電源系統(tǒng)一套，與數(shù)據(jù)采集器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、4G 路由器、硬盤錄像機(jī)等信息采集傳輸設(shè)備統(tǒng)一集中安裝于通訊柜內(nèi)。
(8) 云端通訊方式
配電室有移動(dòng)、聯(lián)通等網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線 4G 信號(hào)覆蓋，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)使用無(wú)線 4G 路由器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸至云端系統(tǒng)。
(9) 監(jiān)控終端配置
在用戶監(jiān)控中心配置數(shù)據(jù)及應(yīng)用服務(wù)器，在服務(wù)器上部署智能運(yùn)維系統(tǒng)軟件，具備集中監(jiān)控六座配電室的軟硬件配置能力，所監(jiān)測(cè)配電室的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳至云端系統(tǒng)。
3.1.2 系統(tǒng)功能需求
智能運(yùn)維系統(tǒng)的用戶界面包含系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)、報(bào)警預(yù)警管理、表計(jì)設(shè)備管理、負(fù)荷分析、數(shù)據(jù)分析、移動(dòng) APP 管理等多個(gè)專業(yè)功能模塊。
(1) 設(shè)備在線監(jiān)測(cè)
通過(guò)智能運(yùn)維系統(tǒng)對(duì)配電室設(shè)備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，24 小時(shí)對(duì)配電室運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析、處理、存儲(chǔ)。出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)越限、開(kāi)關(guān)掉閘等自動(dòng)發(fā)布報(bào)警信息。
(2) 運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)
運(yùn)維值班人員遠(yuǎn)程對(duì)配電室環(huán)境安全進(jìn)行視頻監(jiān)視，第一時(shí)間獲取故障報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)。
(3) 表計(jì)設(shè)備管理
通過(guò)智能運(yùn)維系統(tǒng)對(duì)客戶設(shè)備檔案進(jìn)行線上管理，可以隨時(shí)查詢歷史運(yùn)行情況或調(diào)閱設(shè)備檔案資料。
(4) 負(fù)荷分析
運(yùn)維值班人員或客戶可以通過(guò)智能運(yùn)維系統(tǒng)對(duì)配電室運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢分析比對(duì)，為客戶生產(chǎn)管理和節(jié)能降耗提供數(shù)據(jù)支撐。
(5) 報(bào)表管理
客戶可以通過(guò)登錄智能運(yùn)維系統(tǒng)，生成數(shù)據(jù)查詢和報(bào)表并完成打印，提高了工作效率。
(6) 移動(dòng) APP 管理
客戶可以通過(guò)“電能管家”手機(jī)移動(dòng) APP 接受預(yù)報(bào)警信息，并可以實(shí)時(shí)查詢配電室運(yùn)行情況。
3.1.3 售后服務(wù)需求
智能配電監(jiān)控系統(tǒng)投入使用后，售后服務(wù)期內(nèi)，應(yīng)有專業(yè)的人員對(duì)平臺(tái)進(jìn)行維護(hù)，系統(tǒng)維護(hù)升級(jí)遠(yuǎn)程即可實(shí)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題維護(hù)響應(yīng)及時(shí)，縮短故障時(shí)間。定期安排對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行回訪，協(xié)助客戶運(yùn)維人員對(duì)系統(tǒng)軟硬件設(shè)備進(jìn)行定期檢查、維護(hù)，對(duì)相關(guān)軟硬件故障及時(shí)修復(fù)，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行和使用。提供多種方式系統(tǒng)代維服務(wù)，包括定期的上門系統(tǒng)維護(hù)、數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)刻錄，病毒庫(kù)升級(jí)、局域網(wǎng)殺毒等服務(wù)。
3.2 配電室代維護(hù)及應(yīng)急搶修（線下服務(wù)需求）
3.2.1 服務(wù)范圍
變（配）電室代維護(hù)的范圍：負(fù)責(zé)中國(guó)人民大學(xué)附屬中學(xué)五座配電室及一座箱變內(nèi) 10kv受電柜至低壓柜各出線開(kāi)關(guān)負(fù)荷側(cè)接線端子內(nèi)（不含電纜接線端子及螺栓）高低壓配電設(shè)備的維護(hù)工作；各配電室低壓配電柜內(nèi)出線開(kāi)關(guān)負(fù)荷側(cè)接線端子（含電纜接線端子及螺栓）及以下電力電纜和用電設(shè)備由用戶負(fù)責(zé)維護(hù)管理。
3.2.2 主要服務(wù)內(nèi)容
1.每月對(duì)配電室內(nèi)高、低壓電氣設(shè)備進(jìn)行一次巡視檢查，合同結(jié)束提供巡視檢查報(bào)告，免費(fèi)出具智能平臺(tái)數(shù)據(jù)分析報(bào)告。
2.按照北京電力公司及有關(guān)電氣規(guī)程規(guī)定對(duì)絕緣安全用具免費(fèi)定期進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)；
3.7*24 小時(shí)為客戶提供維護(hù)范圍內(nèi)設(shè)備的各類異常情況、緊急事故搶修和處缺服務(wù)。
4.7*24 小時(shí)為客戶提供技術(shù)支持和用電服務(wù)技術(shù)咨詢；
5.免費(fèi)協(xié)助用戶健全各項(xiàng)管理制度，規(guī)范配電室運(yùn)行管理。
3.2.3 線下周期巡視
運(yùn)營(yíng)人員根據(jù)簽訂的合同情況，設(shè)置巡視周期，巡視周期可以為周、月、季度。 根據(jù)設(shè)備及環(huán)境的特性，設(shè)定巡視周期，編制巡視計(jì)劃，生成相應(yīng)的巡視任務(wù)單，派發(fā)到巡視人員，巡視人員通過(guò)移動(dòng)終端開(kāi)展接單并進(jìn)行相應(yīng)的處理。巡視完畢后，現(xiàn)場(chǎng)填寫巡視記錄，并發(fā)送至相關(guān)負(fù)責(zé)人確認(rèn)；實(shí)時(shí)記錄巡視軌跡并自動(dòng)生成巡檢報(bào)告。
3.2.4 免費(fèi)應(yīng)急搶修
當(dāng)配電室設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題或事故時(shí)，從接到用戶報(bào)修通知后，搶修人員 1 小時(shí)內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。
●設(shè)備故障維修:
1.一般故障不需要全部停電，不需要更換電氣設(shè)備的，應(yīng)在 4 小時(shí)左右處理完畢。
2.需要停電處理，如果有設(shè)備備件，因故障復(fù)雜程度不同，應(yīng)在 2-8 個(gè)小時(shí)內(nèi)可以更換完畢，恢復(fù)供電，費(fèi)用單獨(dú)商定。
3.如果遇到重大設(shè)備事故，例如變壓器內(nèi)部發(fā)生故障導(dǎo)致跳閘，高低壓進(jìn)出線開(kāi)關(guān)內(nèi)部機(jī)構(gòu)故障，高低壓柜母線短路故障等，協(xié)助客戶及時(shí)與廠家取得聯(lián)系，督促?gòu)S家盡快解決，停電期間協(xié)助提供臨時(shí)過(guò)渡方案，確保用電安全。
●工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
1.達(dá)到國(guó)家現(xiàn)行的驗(yàn)收規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及北京市有關(guān)規(guī)定。
2.維修完成后一般在十日內(nèi)提供維修報(bào)告。
3.2.5 帶電檢測(cè)
帶電檢測(cè)是指在設(shè)備帶電運(yùn)行條件下，運(yùn)用具有高科技含量?jī)x器對(duì)設(shè)備狀態(tài)量進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，以設(shè)備存在缺陷時(shí)產(chǎn)生的“聲、光、電、磁、熱”等異常現(xiàn)象為突破口，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)“振動(dòng)、超聲波、電磁波、發(fā)熱”等參數(shù)，通過(guò)綜合分析、判斷形成對(duì)電力設(shè)備的診斷，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行的電氣設(shè)備所存在的潛在隱患，對(duì)電力設(shè)備的缺陷進(jìn)行先期診斷，將危險(xiǎn)點(diǎn)前移，在導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重事故之前提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從而消除缺陷，提高電網(wǎng)運(yùn)行可靠性，提高供電質(zhì)量，降低設(shè)備事故幾率。
超聲波局放帶電檢測(cè)，通過(guò)對(duì)變電所開(kāi)關(guān)柜局放測(cè)試（超聲波、特高頻局放測(cè)試）進(jìn)行帶電檢測(cè)，在開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行過(guò)程中及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期的絕緣缺陷，并可有效對(duì)進(jìn)行定位，避免開(kāi)關(guān)柜發(fā)生重大絕緣事故和非計(jì)劃停電等事故。
紅外熱成像帶電檢測(cè)，通過(guò)對(duì)變配電室設(shè)備進(jìn)行紅外測(cè)溫，通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)在一次設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中因機(jī)械松動(dòng)、表面銹蝕、氧化、受潮等產(chǎn)生的發(fā)熱問(wèn)題，避免造成設(shè)備非計(jì)劃停電等事故，能有效保證電氣設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
3.2.6 免費(fèi)提供用電安全評(píng)估
根據(jù)國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)變配電室的設(shè)備安全、人員及制度管理、作業(yè)環(huán)境等進(jìn)行安全評(píng)估，并針對(duì)所發(fā)現(xiàn)的缺陷提出治理方案，從而避免政府安全檢查開(kāi)具罰單，并達(dá)到維護(hù)電網(wǎng)安全運(yùn)行和電力用戶安全用電的目的。
通過(guò)對(duì)法律條文的分析，提供安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，以圖文結(jié)合的形式完成評(píng)估報(bào)告。
? 評(píng)估范圍涵蓋配電室設(shè)備、全部主要線纜、安全管理情況、工作制度等重要環(huán)節(jié)；
? 摒棄以前安全評(píng)估簡(jiǎn)單的“合格”或“不合格”的模式，將“評(píng)分”系統(tǒng)引入到安全評(píng)估中，并且專注于數(shù)據(jù)可視化，更為直觀全面的了解配電室各方面的情況。
3.2.7 發(fā)電車免費(fèi)服務(wù)
應(yīng)急發(fā)電車服務(wù)主要用于應(yīng)對(duì)突發(fā)停電或檢修停電而對(duì)變電站的重要負(fù)載進(jìn)行應(yīng)急電源供應(yīng)應(yīng)急發(fā)電車由汽車二類底盤及電源車廂體及附屬設(shè)施組成。
為了有效及時(shí)的對(duì)學(xué)校突發(fā)性停電、故障性停電、計(jì)劃性停電等進(jìn)行控制和管理，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的組織指揮和應(yīng)急處置能力，保證迅速、高效、有序的解決突發(fā)停電事故，確保學(xué)校運(yùn)行的安全暢通。
電源車的質(zhì)量執(zhí)行國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。電源車技術(shù)先進(jìn)、高效節(jié)能、安全環(huán)保，且適應(yīng)和滿足在北方地區(qū)夏季 40℃一冬季零下 20℃的環(huán)境及工況條件下能保證連續(xù)、安全可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，故障率低、維修性好。
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