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城市照明供电线路漏电自动化监测管理系统

发布日期:2018-06-07 点击次数:579

沈阳供电公司路灯局  牛立新


一、概述

随着时代的发展,城市照明已不仅仅是城市建设中所必需的公用基础设施,而且直接反映了城市的建设水平和城市风貌,同时带动了城市建设快速发展,作为城市形象窗口的景观照明、道路照明建设和管理也得到了前所未有的大发展。城市照明不仅使城市“靓”了起来,更为居民的晚间出行提供了安全、有序的环境。

路灯在城市照明中是一种较为特别的用电设备,其特点是分布面广,灯杆基本使用钢铁材料,带电设备处在灯杆顶部,灯杆与人很容易接触到。因此,当带电设备的绝缘破损时,则路灯灯杆则处于带电状态,如果灯杆接地不良和潮湿天气时,人触摸灯杆时则会发生触电事故。随着城市照明范围的日益扩大,城市照明设施的管理问题就变得越来越突出。最为严重的是路灯线路老化、安装不规范等导致路灯线路漏电问题更为突出,路灯线路漏电问题是关系用电安全、人身安全的问题,一旦漏电就极容易造成严重的人身安全事故,不仅给受害者家庭带来痛苦,政府相关部门也要承担巨额的经济赔偿责任。

二、城市照明供电线路漏电自动监测的技术要求及应用

2.1城市照明路灯漏电防护技术探讨

目前对于路灯灯杆保护接地和线路防护的安装方法有很多种,同时市场上也很多类型的线路漏电防护保护装置,但是都是不能实现主动发现漏电故障,造成城市照明管理门的工作比较被动,下面列举以下几种漏电防护技术应用和使用情况:

1、建设道路安装路灯工程时对每杆灯杆外壳进行保护接地,确保路灯灯杆发生漏电故障时能够起到有效的防护作用,防止触电事故的发生,但是即使发生了漏电故障,路灯管理部门也难以发现漏电故障的存在,当灯杆接地保护装置失效发生漏电故障时,不能及时排查处理安全隐患。严重威胁到市民的安全出行。

2、在路灯控制箱内对每根负载电缆加装漏电保护装置,在线路发生漏电故障时自动切断电源,防止触电事故的发生,但是在自动切断电源后因漏电故障,造成大面积灭灯,路灯维护人员无法及时地发现,严重影响市民的出行。

2.2城市照明供电线路漏电监测系统的组成

基于上述的城市照明漏电防护技术都不能满足现代化城市照明的管理需求,需要寻找一种可满足理想城市照明供电线路漏电自动监测要求的技术,实现对城市照明供电线路和供电线路下控制的设备进行自动监测管理,由于城市照明设施分布在城市的大街小巷,钢灯杆、金属配电箱等设备设在道路两侧,极易被人接触,为防止以为触电事故的发生,漏电监测管理已成为城市照明安全生产管理的重要监测手段,通过实施城市照明漏电监测管理,能够主动发现存在漏电安全隐患的漏电线路,通过及时的查漏修复,避免运行线路带病运行,当发生突发漏电故障时,现场监控管理终端能够准确、及时对现场存在漏电的线路,快速切断该线路的供电电源,避免意外安全事故的发生。

该系统能够实现自动监测路灯漏电流状态,在漏电时提供报警输出,具有使用简单,安装灵活方便、运行可靠、功能齐全、界面友好等优点,漏电监测系统的建立应在城市照明自动化监控系统基础上增加现场漏电监测终端和建立自动化漏电监测管理系统。


城市照明线路漏电监测系统示意图

1)、通过实时漏电监测汇总管理,对现场控制点进行实时监测、当发生漏电故障时,主动上报报警并切断改线路的供电电源,主动上报漏电时刻的电流电流,同时自动分析该线路在漏电保护后是否具备重新合闸的条件,现场自动判断重合闸,同时可通过远程遥控对漏电保护的线路进行远程取消漏电保护,并主动对平台内实施漏电监测管理的存在漏电故障和漏电保护的故障线路分析汇总。

 漏电监测线路汇总实时状态

2)、实现对漏电监测电流的历史漏电的曲线分析,能够实现对监测站点所有监测线缆的漏电状态和漏电数据进行全过程的监测和分析。

 

 

漏电监测线路历史状态曲线分析

3)、形成有效的监测管理,对各漏电监测线路的实时漏电报警电流值、线路漏电监测电流异常变化值进行全过程的记录,能够及时查看到漏电报警时刻的漏电电流值。

漏电监测线路实时状态查询导出

4)、通过漏电专家辅助检查管理可根据工作计划安排和突击检修任务,对所有实施漏电监测管理的控制点,检查分析供电线路的漏电值。

漏电专家辅助检查

1、漏电监测系统工作原理

 

 

 

 

漏电监测系统由漏电监测设备、通讯网络、漏电监测平台三部分组成,在现场控制箱内安装漏电监测终端,该漏电终端对控制箱内的每个输出回路线缆进行漏电监测采样,通过与城市照明自动化监控管理终端进行连接,利用自动化监控终端的GPRS通讯信号与后台监控系统进行通讯,实现对受监测控制箱内的每一个输出回路线缆。

1)、漏电监测设备

漏电监测设备安装在照明控制箱内,通过监测采样各负载线缆的漏电电流来判定照明供电线缆缆及所控制的设备是否存在漏电情况,漏电监测终端主要功能为执行监控平台命令,无指令时按预约控制决策,自动向监控平台报告各类测量参数、各类故障和危机情况。

2)、通讯网络

通讯网络是监测平台和现场漏电监测设备之间沟通的桥梁,也是漏电监测系统信息传输的通道,因此要求通讯网络及时性和稳定性,同时经济实惠等要求,因此漏电监测终端利用自动化监测系统的GPRS网络与漏电监测系统通讯,同时可利用GSM网络,将线路漏电报警以短信息的方式直接发送到管理人员手机,实现报警的及时性。

3)漏电监测平台

漏电监测平台主要由硬件设备和漏电监测平台系统软件组成。其中硬件设备包括服务器、监控计算机、显示系统、UPS电源等等设备,用于支撑软件系统的运行。漏电监测平台主要提供与漏电监测设备的人机交互界面、相关运行参数的设置、漏电监测设备的实时状态显示、报警信息的及时主动提示、报警信息的转发、自动化运行处理等功能,使得城市照明管理能够自动化、智能化,提高管理者的管理水平。

2、漏电监测系统技术要求

供电线路漏电监测系统的现场监测终端应具备以下要求:

1)、供电电压应在AC180~250V范围内,确保漏电监测终端稳定运行,不受供电电压的变化影响;

2)、漏电监测终端现场采样数据精确,监测输入电流:0~500mA(互感器二次侧电流);

3)、漏电监测终端的监测不受线缆的距离影响;

4)、漏电监测终端运行环境温度:-30℃~+80℃。

5)、漏电监测终端具备自主监测运行功能,在脱离监测平台的情况下也能正常监测漏电采样和保护。

3、漏电监测系统实现功能

城市照明线路漏电监测平台建成后具备的功能如下:

1)全天后候24小时 (开关灯均可)实时各条输出线路漏电监测;

2)和线路相等的使用寿命;

3)监测的路灯照明线路不受距离限制;

4)对照明线路漏电进行全自动的监测;

5)漏电流可远程查询及变化超限主动报告功能;

6)漏电流超标主动报警功能;

7)漏电流超标自动关闭该条线路电源及主动报警功能。保证用电安全,避免产生人身伤害。

8)可以按客户要求设置线路方向、报警值。

9)当漏电监测终端主动报警或监控中心在遥测时发现有报警时,系统自动发出发出语音报警、自动存盘、显示线路方向,并能够以短消息将故障信息转移至指定的手机。

三、沈阳市漏电监控管理系统应用分析

目前沈阳市路灯管理局的路灯漏电自动化监控管理系统主要安装在全市的涉水黑点、人员密集路段,实施至今已取得了很好的效果,能够主动发现开关箱输出负载的线缆存在漏点情况,为指导现场准确维修漏电故障和发现漏电存在隐患提供有力的数据。

3.1现场安装实施设备

3.2、漏电实时监测分析

通过漏电监测实时分析可以直观查看到每个实时漏电监测的控制箱各监测回路的实时漏电状态正常运行。

 

 

3.3、漏电历史监测数据分析通过漏电监测历史数据能够分析到漏电全过程记录。

 

3.4、漏电报警自定义设置

通过漏电漏电报警管理可以对漏电值分为漏电电流分为:大、中、小进行设定,同时可设定漏电保护跳闸值等。

 

四、小结

漏电监测系统实现了城市照明线路及负载设备的自动化监测管理,实现24小时全天候供电线缆漏电监测,且使用不受电缆距离限制等满足照明电缆条件恶劣、环境多样的使用要求。通过实时的对城市照明供电线缆漏电监测和快速和正确的报警,使维护人员快速响应、及时维护,防止人身安全事故的发生,提高照明管理者的管理水平。

 

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