配電室智能運維平臺技術(shù)方案(中國人民大學(xué)附屬中學(xué)配電室智能運維服務(wù)項目技術(shù)方案與要求)

　　隨著(zhù)的近年來(lái)先進(jìn)通信技術(shù)快速發(fā)展，北京團體和地方標準的不斷完善，且 2021 年北京市地方標準 DB11/527-2021《配電室安全管理規范》的發(fā)布，對配電室智能運維提出了明確指導意見(jiàn)，為減人增效提供了政策支持。2021 政府審議的工作報告中提出 3060 目標，即二氧化碳排放力爭 2030 年前達到峰值，力爭 2060 年前實(shí)現碳中和，智能運維系統可以為單位能源管控和開(kāi)展節能減碳工作提供數據支撐。全面應用配電室智能運維，可以提前預防并消除安全隱患，保障配電室安全運行，為減少配電室值班人員成本提供了技術(shù)支撐。

　　根據現場(chǎng)實(shí)際情況，我校配電室在智能、安全、經(jīng)濟、管理方面還有很大的提升空間。通過(guò)建設智能化運維系統，可以在最大程度上保證配電室的運行安全，再借助于智能運維系統強大預警、告警功能，可提前預防設備運行的隱患，減少事故應急響應時(shí)間，利用大數據進(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，計劃將配電室傳統值班方式調整為智能運維站方式，管理現場(chǎng)的 6 座配電室，將數據上傳至企業(yè)自主搭建的綜合能源服務(wù)平臺，由平臺人員遠程值守，后備監視現場(chǎng)運行情況。當發(fā)現異常情況或突發(fā)停電，外部應急搶修人員可聯(lián)動(dòng)應急支援，快速隔離故障并恢復供電，保證電力系統運行的穩定及搶修時(shí)效性。

　　通過(guò)配電室智能運維，期望為我校帶來(lái)較大的經(jīng)濟效益、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中關(guān)村大街 37 號，現場(chǎng)分設 5 座配電室，一座箱變。共安裝 11 臺干式變壓器，2 臺 500kVA，1 臺 630kVA，2 臺 1000kVA，3 臺 1250kVA，2 臺 1600kVA，1 臺630kVA。

　　現場(chǎng)共計配電設施 6 處，沒(méi)有電力監控系統。配電室內的設備比較老舊，基本不具備遠程監測和數據采集的功能，其具體情況如下：

　　總配電室的高壓柜為中置柜，安裝有綜保，具備遠程通訊功能，低壓進(jìn)線(xiàn)柜為多功能儀表，變壓器溫控器不具備遠程通訊功能，低壓柜出線(xiàn)為機械式單相電流表，不具備遠程通訊功能。

　　其他配電室的高壓柜為環(huán)網(wǎng)柜，低壓進(jìn)線(xiàn)柜為機械式三相電流表，變壓器溫控器不具備遠程通訊功能，低壓柜出線(xiàn)為機械式單相電流表或三相電流表，不具備遠程通訊功能。各配電室沒(méi)有安裝溫濕度、水浸等環(huán)境監測及視頻實(shí)時(shí)監控設備。

　　2、配電系統及設備概況

　　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。

　　東箱變主要設備情況見(jiàn)下表：

3、采購需求 

通過(guò)對我校電力系統的了解，采用云端監控方案，在監控中心安裝智能運維系統一套，對高低壓系統、變壓器、直流屏、配電室環(huán)境、視頻等實(shí)時(shí)監控，并通過(guò)移動(dòng) 4G 網(wǎng)絡(luò )上傳至運維管理公司綜合能源服務(wù)平臺服務(wù)器，實(shí)現現場(chǎng)數據與云端的同步展示?，F場(chǎng)所有配電室和箱變由智能運維站統一集中管理，將數據上傳至運維管理公司綜合能源服務(wù)平臺，由平臺遠程值守，后備監視現場(chǎng)運行情況。當發(fā)現異常情況或突發(fā)停電，平臺可發(fā)出預警或報警信息，并于應急搶修人員共享，實(shí)現聯(lián)動(dòng)應急支援，快速隔離故障恢復供電，保證電力系統運行的穩定及搶修時(shí)效性。 

3.1 智能運維系統建設及運維（線(xiàn)上服務(wù)需求） 

3.1.1 數據采集需求 

(1)  高壓回路監測 

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，數據上傳至運維管理公司綜合能源服務(wù)平臺。 

(2)  變壓器綜合工況 

現場(chǎng)變壓器溫控器配置沒(méi)有 RS485 接口，不具備數據遠傳的條件，變壓器三相繞組運行溫度、報警狀態(tài)信息通過(guò)溫控器采集，數據上傳至運維管理公司綜合能源服務(wù)平臺。 

(3)  直流屏工況監測 

現場(chǎng)直流屏配置有 RS485 接口，具備數據遠傳的條件，對配電室直流屏交流電源狀態(tài)、直流母線(xiàn)電壓、直流母線(xiàn)絕緣狀態(tài)等參數采集，數據上傳至運維管理公司綜合能源服務(wù)平臺。 

(4)  低壓回路監測 

配電室低壓進(jìn)線(xiàn)、出線(xiàn)、母聯(lián)、電容等回路各項參數需要加裝智能電表采集模塊，數據上傳至運維管理公司綜合能源服務(wù)平臺。 

進(jìn)線(xiàn)、母聯(lián)柜開(kāi)關(guān)的事故報警接點(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)境監測 

低壓電容柜內及室內適當位置設置溫濕度傳感器，對電容器運行環(huán)境及高低壓配電設備的整體運行環(huán)境進(jìn)行監測。 

配電室內安裝水浸傳感器，傳感器探頭貼地分散布置于夾層/電纜溝中各低處，對配電室浸水事件進(jìn)行監測和報警。 

(6)  視頻監測 

在配電室內適當位置加裝高清視頻網(wǎng)絡(luò )攝像頭，對高壓柜前、低壓柜前后、變壓器高低壓側等重要設備運行及操作區域進(jìn)行視頻信息的采集。 

(7)  專(zhuān)用通訊電源系統 

為保證智能運維系統通訊設備供電的可靠性，配電室內設計并安裝通訊專(zhuān)用不間斷電源系統一套，與數據采集器、網(wǎng)絡(luò )交換機、4G 路由器、硬盤(pán)錄像機等信息采集傳輸設備統一集中安裝于通訊柜內。 

(8)  云端通訊方式 

配電室有移動(dòng)、聯(lián)通等網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商的無(wú)線(xiàn) 4G 信號覆蓋，監測系統數據使用無(wú)線(xiàn) 4G 路由器通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸至云端系統。 

(9)  監控終端配置 

在用戶(hù)監控中心配置數據及應用服務(wù)器，在服務(wù)器上部署智能運維系統軟件，具備集中監控六座配電室的軟硬件配置能力，所監測配電室的數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上傳至云端系統。 

3.1.2 系統功能需求 

智能運維系統的用戶(hù)界面包含系統在線(xiàn)監測、運行環(huán)境監測、報警預警管理、表計設備管理、負荷分析、數據分析、移動(dòng) APP 管理等多個(gè)專(zhuān)業(yè)功能模塊。 

(1)  設備在線(xiàn)監測 

通過(guò)智能運維系統對配電室設備實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測，24 小時(shí)對配電室運行數據進(jìn)行采集、分析、處理、存儲。出現異常數據越限、開(kāi)關(guān)掉閘等自動(dòng)發(fā)布報警信息。 

(2)  運行環(huán)境監測 

運維值班人員遠程對配電室環(huán)境安全進(jìn)行視頻監視，第一時(shí)間獲取故障報警現場(chǎng)狀態(tài)。 

(3)  表計設備管理 

通過(guò)智能運維系統對客戶(hù)設備檔案進(jìn)行線(xiàn)上管理，可以隨時(shí)查詢(xún)歷史運行情況或調閱設備檔案資料。 

(4)  負荷分析 

運維值班人員或客戶(hù)可以通過(guò)智能運維系統對配電室運行數據進(jìn)行查詢(xún)分析比對，為客戶(hù)生產(chǎn)管理和節能降耗提供數據支撐。 

(5)  報表管理 

客戶(hù)可以通過(guò)登錄智能運維系統，生成數據查詢(xún)和報表并完成打印，提高了工作效率。 

(6)  移動(dòng) APP 管理 

客戶(hù)可以通過(guò)“電能管家”手機移動(dòng) APP 接受預報警信息，并可以實(shí)時(shí)查詢(xún)配電室運行情況。 

3.1.3 售后服務(wù)需求 

智能配電監控系統投入使用后，售后服務(wù)期內，應有專(zhuān)業(yè)的人員對平臺進(jìn)行維護，系統維護升級遠程即可實(shí)現，發(fā)現問(wèn)題維護響應及時(shí)，縮短故障時(shí)間。定期安排對項目進(jìn)行回訪(fǎng)，協(xié)助客戶(hù)運維人員對系統軟硬件設備進(jìn)行定期檢查、維護，對相關(guān)軟硬件故障及時(shí)修復，確保系統的正常運行和使用。提供多種方式系統代維服務(wù)，包括定期的上門(mén)系統維護、數據備份和數據刻錄，病毒庫升級、局域網(wǎng)殺毒等服務(wù)。 

3.2 配電室代維護及應急搶修（線(xiàn)下服務(wù)需求） 

3.2.1 服務(wù)范圍 

變（配）電室代維護的范圍：負責中國人民大學(xué)附屬中學(xué)五座配電室及一座箱變內 10kv受電柜至低壓柜各出線(xiàn)開(kāi)關(guān)負荷側接線(xiàn)端子內（不含電纜接線(xiàn)端子及螺栓）高低壓配電設備的維護工作；各配電室低壓配電柜內出線(xiàn)開(kāi)關(guān)負荷側接線(xiàn)端子（含電纜接線(xiàn)端子及螺栓）及以下電力電纜和用電設備由用戶(hù)負責維護管理。 

3.2.2 主要服務(wù)內容 

1.每月對配電室內高、低壓電氣設備進(jìn)行一次巡視檢查，合同結束提供巡視檢查報告，免費出具智能平臺數據分析報告。 

2.按照北京電力公司及有關(guān)電氣規程規定對絕緣安全用具免費定期進(jìn)行預防性試驗； 

3.7*24 小時(shí)為客戶(hù)提供維護范圍內設備的各類(lèi)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(hù)提供技術(shù)支持和用電服務(wù)技術(shù)咨詢(xún)； 

5.免費協(xié)助用戶(hù)健全各項管理制度，規范配電室運行管理。

3.2.3 線(xiàn)下周期巡視 

運營(yíng)人員根據簽訂的合同情況，設置巡視周期，巡視周期可以為周、月、季度。 根據設備及環(huán)境的特性，設定巡視周期，編制巡視計劃，生成相應的巡視任務(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)行相應的處理。巡視完畢后，現場(chǎng)填寫(xiě)巡視記錄，并發(fā)送至相關(guān)負責人確認；實(shí)時(shí)記錄巡視軌跡并自動(dòng)生成巡檢報告。 

3.2.4 免費應急搶修 

當配電室設備出現問(wèn)題或事故時(shí)，從接到用戶(hù)報修通知后，搶修人員 1 小時(shí)內到達現場(chǎng)進(jìn)行處理。 

●設備故障維修: 

1.一般故障不需要全部停電，不需要更換電氣設備的，應在 4 小時(shí)左右處理完畢。 

2.需要停電處理，如果有設備備件，因故障復雜程度不同，應在 2-8 個(gè)小時(shí)內可以更換完畢，恢復供電，費用單獨商定。 

3.如果遇到重大設備事故，例如變壓器內部發(fā)生故障導致跳閘，高低壓進(jìn)出線(xiàn)開(kāi)關(guān)內部機構故障，高低壓柜母線(xiàn)短路故障等，協(xié)助客戶(hù)及時(shí)與廠(chǎng)家取得聯(lián)系，督促廠(chǎng)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)量標準： 

1.達到國家現行的驗收規范技術(shù)標準及北京市有關(guān)規定。 

2.維修完成后一般在十日內提供維修報告。 

3.2.5 帶電檢測 

帶電檢測是指在設備帶電運行條件下，運用具有高科技含量?jì)x器對設備狀態(tài)量進(jìn)行的現場(chǎng)檢測，以設備存在缺陷時(shí)產(chǎn)生的“聲、光、電、磁、熱”等異?，F象為突破口，重點(diǎn)監測“振動(dòng)、超聲波、電磁波、發(fā)熱”等參數，通過(guò)綜合分析、判斷形成對電力設備的診斷，發(fā)現運行的電氣設備所存在的潛在隱患，對電力設備的缺陷進(jìn)行先期診斷，將危險點(diǎn)前移，在導致設備發(fā)生嚴重事故之前提前發(fā)現問(wèn)題，從而消除缺陷，提高電網(wǎng)運行可靠性，提高供電質(zhì)量，降低設備事故幾率。 

超聲波局放帶電檢測，通過(guò)對變電所開(kāi)關(guān)柜局放測試（超聲波、特高頻局放測試）進(jìn)行帶電檢測，在開(kāi)關(guān)柜運行過(guò)程中及時(shí)、準確地掌握設備運行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現早期的絕緣缺陷，并可有效對進(jìn)行定位，避免開(kāi)關(guān)柜發(fā)生重大絕緣事故和非計劃停電等事故。 

紅外熱成像帶電檢測，通過(guò)對變配電室設備進(jìn)行紅外測溫，通過(guò)測試數據對比發(fā)現在一次設備運行過(guò)程中因機械松動(dòng)、表面銹蝕、氧化、受潮等產(chǎn)生的發(fā)熱問(wèn)題，避免造成設備非計劃停電等事故，能有效保證電氣設備安全、穩定運行。 

3.2.6 免費提供用電安全評估 

根據國家相關(guān)法律法規以及技術(shù)標準，對變配電室的設備安全、人員及制度管理、作業(yè)環(huán)境等進(jìn)行安全評估，并針對所發(fā)現的缺陷提出治理方案，從而避免政府安全檢查開(kāi)具罰單，并達到維護電網(wǎng)安全運行和電力用戶(hù)安全用電的目的。 

通過(guò)對法律條文的分析，提供安全評估標準，以圖文結合的形式完成評估報告。 

?  評估范圍涵蓋配電室設備、全部主要線(xiàn)纜、安全管理情況、工作制度等重要環(huán)節； 

?  摒棄以前安全評估簡(jiǎn)單的“合格”或“不合格”的模式，將“評分”系統引入到安全評估中，并且專(zhuān)注于數據可視化，更為直觀(guān)全面的了解配電室各方面的情況。 

3.2.7 發(fā)電車(chē)免費服務(wù) 

應急發(fā)電車(chē)服務(wù)主要用于應對突發(fā)停電或檢修停電而對變電站的重要負載進(jìn)行應急電源供應應急發(fā)電車(chē)由汽車(chē)二類(lèi)底盤(pán)及電源車(chē)廂體及附屬設施組成。 

為了有效及時(shí)的對學(xué)校突發(fā)性停電、故障性停電、計劃性停電等進(jìn)行控制和管理，提高應對突發(fā)事件的組織指揮和應急處置能力，保證迅速、高效、有序的解決突發(fā)停電事故，確保學(xué)校運行的安全暢通。 

電源車(chē)的質(zhì)量執行國家相關(guān)標準或相關(guān)行業(yè)標準。電源車(chē)技術(shù)先進(jìn)、高效節能、安全環(huán)保，且適應和滿(mǎn)足在北方地區夏季 40℃一冬季零下 20℃的環(huán)境及工況條件下能保證連續、安全可靠、穩定運行，故障率低、維修性好。