賴運(yùn)河等
摘 要:無人值班變電站已經(jīng)成為電網(wǎng)管理的發(fā)展主要模式,文章介紹了無人值班變電站節(jié)水監(jiān)控系統(tǒng)的原理,功能,結(jié)構(gòu)特點(diǎn);分析了監(jiān)控系統(tǒng)主要組成部分及技術(shù)應(yīng)用狀況;經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn),該裝置節(jié)水效果良好,實(shí)時(shí)通信功能穩(wěn)定,具有一定的社會(huì)應(yīng)用推廣價(jià)值。
關(guān)鍵詞:無人值班變
目前,深圳電網(wǎng)90%以上的變電站均為無人值班變電站。而無人值班變電站的智能節(jié)水研究是一個(gè)長(zhǎng)期且具有重要意義的課題,隨著新型智能變電站概念的提出和深入,物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展為變電站的智能遠(yuǎn)程控制提供了良好的技術(shù)支持。此次變電站水流控制系統(tǒng)即是物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控、通信等技術(shù)在變電站控制系統(tǒng)的一個(gè)初步嘗試,結(jié)合變電站的具體情況,將新的技術(shù)和理念引入其中,把智能、節(jié)能及環(huán)保的概念深化,對(duì)以后變電站以及整個(gè)電網(wǎng)的發(fā)展具有極其重要的探索意義。
1 研究思路的提出
無人值班變電站采取“無人值班,定期巡檢”的動(dòng)作模式。無人值班變電站巡視周期較長(zhǎng),設(shè)施類缺陷的發(fā)現(xiàn)與處理往往有一定的滯后性,其中變電站給水系統(tǒng)問題尤為突出:許多變電站的水管存在老化現(xiàn)象,一旦水管老化破損造成漏水,值班員往往無法及時(shí)發(fā)現(xiàn),造成水資源大量浪費(fèi)和較大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)統(tǒng)計(jì),2010~2014年間坪山巡維中心因漏水造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)28 111元,約造成水資源浪費(fèi)5 933.08 m3。
為了更好的節(jié)水,設(shè)計(jì)了變電站節(jié)水監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要應(yīng)用于無人值班變電站的生活用水系統(tǒng)監(jiān)控。其基本功能是:
①當(dāng)水管中水流超過設(shè)定時(shí)間時(shí)自動(dòng)關(guān)斷水管。
②水管自動(dòng)關(guān)斷后發(fā)送報(bào)警短信到值班員手機(jī)上。
③針對(duì)變電站內(nèi)部分需要大量用水的工程,可通過手機(jī)遠(yuǎn)程對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行投退,既保證工作時(shí)用水不受限制,又保證工作結(jié)束后該系統(tǒng)能再次投入。
2 系統(tǒng)原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
監(jiān)控系統(tǒng)由電源模塊、監(jiān)控電路、水流開關(guān)及電磁閥等元件組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及監(jiān)控箱電路圖,如圖1所示。
2.2 系統(tǒng)工作原理
無人值班變電站工作原理,如圖2所示。當(dāng)生活水管中有水流流過時(shí),水流開關(guān)的常開接點(diǎn)閉合,使時(shí)間繼電器SJ帶電。時(shí)間繼電器SJ帶電后經(jīng)延時(shí)使電磁閥DCK帶電,關(guān)斷水流開關(guān)LJ。時(shí)間繼電器SJ的延時(shí)可根據(jù)變電站內(nèi)常規(guī)的用水時(shí)間再加一定的裕度進(jìn)行整定(如果無人值班變電站內(nèi)正常的連續(xù)用水時(shí)間一般不超過30 min,則時(shí)間繼電器延時(shí)可整定為1 h)。節(jié)水監(jiān)控系統(tǒng)工作實(shí)物圖,如圖3所示。
SJ為時(shí)間繼電器;DCK為電磁閥;LJ為水流開關(guān)。
遠(yuǎn)控模塊主要有三個(gè)作用:
①通過該模塊可以隨時(shí)通過手機(jī)遠(yuǎn)程查詢節(jié)水監(jiān)控系統(tǒng)工作狀態(tài)(即系統(tǒng)是投入還是退出)。
②該模塊具備開關(guān)量檢測(cè)功能,一旦檢測(cè)到時(shí)間繼電器動(dòng)作(即水流持續(xù)時(shí)間超過設(shè)定值),將發(fā)送短信至手機(jī)上,提醒運(yùn)行人員到場(chǎng)檢查原因。
③通過手機(jī)遠(yuǎn)程接通或斷開遠(yuǎn)控模塊,投入或停用監(jiān)控系統(tǒng)。
節(jié)水監(jiān)控系統(tǒng),如圖4所示,監(jiān)控箱上各元件的操作說明如下。
轉(zhuǎn)換開關(guān):可以切換至遠(yuǎn)方或就地控制,切換至“遠(yuǎn)方”后可以遠(yuǎn)程通斷水流。
指示燈:水管漏水,電磁閥自動(dòng)關(guān)斷后“動(dòng)作”指示燈亮。
復(fù)歸按鈕:電磁閥一旦動(dòng)作斷水后將自保持長(zhǎng)期關(guān)斷水管,按下復(fù)歸按鈕后水管可恢復(fù)供水。
時(shí)間繼電器:用于整定水管延時(shí)關(guān)斷的時(shí)間。
無論是就地還是遠(yuǎn)方控制,電磁閥關(guān)斷后都將發(fā)送報(bào)警信息到手機(jī)上,如圖5所示。
2.3 系統(tǒng)特點(diǎn)
該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)主要有:
①制作成本較低,可產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
②完全由運(yùn)行人員自主研發(fā),核心控制電路為運(yùn)行人員自主設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試。
③既適用無人值班變電站的用水監(jiān)控,也可用于電力行業(yè)外其它需要用水監(jiān)控的場(chǎng)合,如家庭用水監(jiān)控,符合當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的理念。
3 節(jié)水經(jīng)濟(jì)效益分析
據(jù)變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),一旦水管破裂,每小時(shí)造成的水資源浪費(fèi)約為2.083 m3。目前無人值班變電站的日常巡視周期每月一次,因水管破裂造成的水資源損失可達(dá)1 500 m3。按照深圳目前的水費(fèi)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),1 500 m3生活用水的水費(fèi)為7 294.35元。裝設(shè)變電站節(jié)水監(jiān)控系統(tǒng)后,將自動(dòng)斷水時(shí)間設(shè)定為1 h,如果水管破裂漏水,1 h內(nèi)造成的水資源損失為2.083 m3,造成的水費(fèi)損失在5元以內(nèi)。
以上分析表明,深圳電網(wǎng)某一個(gè)無人值班變電站一旦發(fā)生漏水,變電站節(jié)水監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的效益是顯著的:對(duì)比裝設(shè)前,最多可節(jié)省水費(fèi)7 289.35元,節(jié)約水資源1 498 m3。
4 結(jié) 語
變電站無人值班模式已經(jīng)成為常態(tài),做好無人值班節(jié)水控制以及應(yīng)用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)時(shí)對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行已經(jīng)成為智能電網(wǎng)研究的主要內(nèi)容之一。本文設(shè)計(jì)了手機(jī)智能監(jiān)控的無人值班變電站節(jié)水控制系統(tǒng),對(duì)西系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理進(jìn)行介紹,分析了系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)特點(diǎn),并對(duì)節(jié)水經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析,通過實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn),節(jié)水效果明顯,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,具有一定的社會(huì)應(yīng)用推廣價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
[1] 嚴(yán)勝.智能電網(wǎng)變電站集中監(jiān)控告警專家處理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].中國(guó)科技信息,2009,(17).
[2] 單飛飛,鄭文剛,周平,等.農(nóng)業(yè)管理節(jié)水技術(shù)應(yīng)用分析[J].農(nóng)機(jī)化研究,2010,(8).
[3] 何蕓.變電站遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].通信電源技術(shù),2011,(4).