工厂无人值守配电系统该如何实现？——安科瑞 严新亚

选煤厂无人值守配电系统主要由三部分组成：智能配电系统、视音监控系统和无人值守配电管理系统。

智能配电系统

选煤厂属于电力系统中的二级负荷单元，主要设置10kV/6kV以下配电设备，所以选煤厂配电室主要由10kV/6kV高压配电柜和660V/380V低压配电柜组成。

高压配电柜的主要设备由断路器柜、F-C柜、PT柜和直流屏组成。目前，国内断路器柜、F-C柜、PT柜较多采用KYN28A-12户内金属铠装移开式开关设备，并配备高压微机保护装置及相应的后台监控设备。该装置通常提供以太网通讯口和RS-485通讯口，支持以太网通信规约，可查询跳闸记录、自检记录、开关量及状态变位记录，多方面记录装置运行信息，基本实现了对配电设备运行的“四遥”功能，但缺乏对柜内使用环境的监测。

对于10kV/6kV系统中的高压柜，在长期运行过程中，开关的触头和母线连接等部位易因老化导致接触电阻过大而发热。高压开关柜相对封闭（防护等级IP4X），运行时没法打开，触头所在位置又不便于观察，这些发热部位的温度很难预测，由此容易导致事故发生。所以，在无人配电系统中，应该引入对断路器上、下3相6个触头的测温功能，设置相应的超温报警，完善对高压配电系统的监控。

低压配电柜作为选煤厂配电系统的终端单元，直接影响着选煤厂的正常运行。在传统的选煤厂中，低压配电柜电机回路只向上级PLC控制单元返回带电信号和故障信号等数字开关量。当出现故障时，电机回路根据控制回路自动停机，再由配电室值班电工根据个人工作经验和电机综合保护装置的简单报警提示判断故障原因，然后排除故障。这就暴露出传统配电柜存在如下问题：①低压综合保护器返回信号过于单一，发现故障即停机，影响正常生产；②通常电气故障都具有很强的隐蔽性，不易发觉，需要工厂配备大量的人力资源对配电柜进行定期维护；③缺乏对潜在故障的预警判断，配电柜故障通常对故障回路中的电气设备具有破坏性影响，并且无法恢复，造成不必要的经济损失；④故障的排除严重依赖于配电室值班电工的个人工作经验，无法及时准确的排除故障。

智能配电柜是智能化工厂的基础组成部分。与传统的配电柜相比，智能配电柜对系统中的所有仪表加入了通信功能[2]，如：电度表、变压器保护器、无功补偿装置控制器等；断路器实现开关状态信号返回和远程分合闸功能；电机综保装置加入了更多的监测功能和故障记录存储功能。并将所有的数据上传到通信网络，在监控平台根据客户的要求进行记录和存储。

智能配电柜具有完善的监控系统，能为供电系统提供管理及风险预警；智能配电柜先进的报警功能，可以预防潜在的故障；智能配电柜还具有高精度、宽量程、高性能、高集成化的特点。

视音监控系统

智能配电系统是对无人值守配电系统多方位的实时运行数据的信息监控；视音监控系统则是对信息监控功能的一种补充，主要通过在配电室中增加监控摄像头、声音监听器与对讲系统，实现配电柜与监控画面联动的目的，达到工作人员对无人配电室环境更加直观、便捷的视频影音监控。在配电系统出现故障与预警信号时，能够快速锁定问题回路、柜体所在位置，进行实时监控，以确保配电柜安全运行的同时警告、确保人员的安全，实现无人值守配电系统的“遥视”功能。

无人值守配电管理系统

无人值守配电管理系统（即监控平台）是以计算机为基础的供电控制与调度自动化系统，主要由工控机、监控软件、打印机等组成（见图2），其功能是对上述智能配电系统、视音监控系统上传的监控信息进行管理和分析，实现人员对配电系统的远程操作和监视[3]。该系统可以根据客户需要实现对工厂配电进行监视和控制的功能定制，准确反映配电柜的型式、回路号、功能及实时数据。该系统主要实现以下几个功能：遥信、遥测、遥控、遥调、遥视。

图2智能化配电系统SCADA的组成

遥信：采集配电屏各种开关设备的实时状态，如断路器的分合闸、变压器温度、综合保护器的故障类型；遥测：对用电回路的信息采集：电流、电压、有功功率、无功功率、电度、功率因数、频率等；遥控：通过组态软件实现对断路器、控制元器件的远程分、合闸控制；遥调：对配电屏微机保护装置、无功补偿装置控制器、综合保护器等仪器仪表进行远程参数修改；遥视：实现对配电室远距离的视频和音频监控，及时确定故障现场，确保人身安全。