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        智能防汛系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用研究

        2016-05-09 08:11:20孫國(guó)娣王夢(mèng)超
        電力安全技術(shù) 2016年11期
        關(guān)鍵詞:阻水配電房電纜溝

        孫國(guó)娣,王夢(mèng)超

        (國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司揚(yáng)州供電公司,江蘇 揚(yáng)州 225002)

        智能防汛系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用研究

        孫國(guó)娣,王夢(mèng)超

        (國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司揚(yáng)州供電公司,江蘇 揚(yáng)州 225002)

        針對(duì)目前防汛設(shè)施老、舊、性能差等缺陷,利用計(jì)算機(jī)信息化智能化管理對(duì)智能防汛系統(tǒng)進(jìn)行了創(chuàng)新,并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了示范和應(yīng)用。該系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確,發(fā)送信號(hào)快速,對(duì)操控系統(tǒng)自動(dòng)控制靈敏,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果良好。

        電力設(shè)施;智能防汛系統(tǒng);信息化;智能化

        0 引言

        近年來(lái),臺(tái)風(fēng)暴雨頻發(fā),城市排澇設(shè)施的老化導(dǎo)致城市大面積被淹。在此嚴(yán)峻的形勢(shì)下,供電單位在應(yīng)對(duì)變電站、地下配電房等電力設(shè)備設(shè)施防汛工作上,仍采取傳統(tǒng)的防護(hù)手段(如鐵鍬、沙包、編織袋等),不僅花費(fèi)人力物力,且防護(hù)效果不明顯,效率低下。目前大部分變電站、配電房無(wú)人值班,汛情信息滯后,無(wú)法提前采取防護(hù)措施及時(shí)應(yīng)對(duì)汛情,導(dǎo)致變電站、配電房被淹而造成大面積停電,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失及惡劣的社會(huì)影響。

        1 防汛設(shè)施現(xiàn)狀

        目前,大多數(shù)供電單位供電防汛設(shè)施還處于用沙包堵漏的初級(jí)階段,防范級(jí)別高的則用磚砌或混凝土澆筑固定的屏障來(lái)防汛。近幾年來(lái),隨著新材料的發(fā)展,有一些供電單位開(kāi)始使用吸水膨脹袋等物資進(jìn)行防汛,也有一些場(chǎng)所使用防水閘門(mén)等較新型的防汛設(shè)施。

        國(guó)外更多的是基于新的變電所、配電房的設(shè)計(jì)與建造研究,對(duì)老的變電所、配電房的防汛研究較少,特別是對(duì)單元門(mén)口的防護(hù),重視程度不高。國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu),在防汛方面的研究對(duì)象大、涉及面廣,多著重于整個(gè)城市的防汛大系統(tǒng)研究,專門(mén)針對(duì)某個(gè)區(qū)域尤其是對(duì)于供電設(shè)施的研究比較少,而智能化等細(xì)節(jié)方面的研究則更少,所涉及的防汛設(shè)備設(shè)施也比較傳統(tǒng),對(duì)已建的老舊變電所、配電房沒(méi)有良好的效果。

        而且據(jù)了解,目前對(duì)大多數(shù)地下設(shè)施的防汛措施只是采用了自動(dòng)排水保護(hù)裝置,對(duì)排水用的潛水泵及離心泵做些保護(hù)措施,防災(zāi)演練時(shí)也只是檢查水泵的工作性能。因無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)水位,無(wú)法遠(yuǎn)程控制防汛設(shè)備,而不能滿足信息化管理的要求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益成熟,采用計(jì)算機(jī)信息化智能化管理來(lái)替代傳統(tǒng)人工監(jiān)護(hù)是發(fā)展的必然趨勢(shì)。

        2 智能防汛系統(tǒng)的作用

        運(yùn)用新型成套高強(qiáng)度、嚴(yán)密封的阻水擋板系統(tǒng)(長(zhǎng)期固定的采用疊加式防汛擋板,僅汛期采用雙向推進(jìn)閘門(mén)),加配水流水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(水位測(cè)定器)收集數(shù)據(jù),通過(guò)測(cè)控終端進(jìn)行信息處理及信息發(fā)送,自動(dòng)控制透水排水操作系統(tǒng),實(shí)時(shí)發(fā)布異常狀態(tài)信息(階段性警報(bào))、操作系統(tǒng)狀態(tài)等共同構(gòu)成智能防汛系統(tǒng)。

        (1) 智能防汛系統(tǒng)運(yùn)用了新型的高強(qiáng)度、嚴(yán)密封的阻水擋板系統(tǒng),在入水門(mén)口進(jìn)行高效阻擋。當(dāng)變電站等大門(mén)口有險(xiǎn)情出現(xiàn)時(shí),2名值班人員只需要5 min,便可以快速安裝完6-10 m寬的大門(mén)阻水擋板??刂剖移綍r(shí)常態(tài)安裝阻水擋板系統(tǒng),日常作為擋鼠板使用,有汛情時(shí)作為擋水板使用,具有強(qiáng)度高、密封嚴(yán)、外觀美的優(yōu)點(diǎn)。

        (2) 擋板前配有水位測(cè)定器,進(jìn)行連續(xù)水位檢測(cè)。當(dāng)?shù)孛娣e水時(shí)即發(fā)送信息,根據(jù)設(shè)定的水位閾值,連續(xù)同步發(fā)送信息,水位漲、退都實(shí)時(shí)發(fā)送。集水井的水位測(cè)定器同樣向測(cè)控終端發(fā)送集水井的水位數(shù)據(jù),根據(jù)設(shè)定的閾值水位,自動(dòng)啟、閉排水泵,并實(shí)時(shí)發(fā)布水泵的工作狀態(tài)??焖?、及時(shí)、準(zhǔn)確地為防洪決策者提供數(shù)據(jù)支持。

        (3) 解決了運(yùn)維單位對(duì)集中遠(yuǎn)程監(jiān)控轄區(qū)內(nèi)所有站點(diǎn)的汛情及時(shí)采取對(duì)策的問(wèn)題。該系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程無(wú)線通信裝置,工作人員在管理中心,足不出戶,憑借系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)送的信息,就可以實(shí)時(shí)監(jiān)控轄區(qū)內(nèi)分布在各處的防洪設(shè)施的工作狀態(tài)及水位高度,實(shí)現(xiàn)了信息化、自動(dòng)化、智能化管理的目標(biāo)。

        3 智能防汛系統(tǒng)的創(chuàng)新

        (1) 對(duì)原有的水位監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行革新,用連續(xù)水位監(jiān)測(cè)技術(shù)取代了開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)技術(shù),能夠直觀地顯示出當(dāng)前水位高度,為防洪決策提供了數(shù)據(jù)支持。

        (2) 采用遠(yuǎn)程無(wú)線通信裝置,實(shí)現(xiàn)了運(yùn)維中心集中管理轄區(qū)內(nèi)所有防洪設(shè)施的功能。工作人員在管理中心使用管理軟件,可以實(shí)時(shí)監(jiān)控轄區(qū)內(nèi)分布在各處的防洪設(shè)施,實(shí)現(xiàn)了信息化管理的目的。

        4 智能防汛系統(tǒng)的應(yīng)用

        以1個(gè)10 kV的開(kāi)閉所作為示范對(duì)象,介紹智能防汛系統(tǒng)在電力系統(tǒng)防汛方面的應(yīng)用。

        防汛抗洪,首先要有有效的阻水系統(tǒng),將絕大部分洪水阻止在配電房之外。在此基礎(chǔ)上,安裝1套有效的水位檢測(cè)系統(tǒng)與自動(dòng)排水系統(tǒng),實(shí)時(shí)遠(yuǎn)距在線監(jiān)測(cè)透水情況,并在透水水位達(dá)到一定的高度時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟排水裝置,使排水速度大于進(jìn)水速度,以有效阻擋洪水,確保配電房不被水淹。

        查找并確定開(kāi)閉所可能進(jìn)水點(diǎn),如圖1所示,配電房的3個(gè)門(mén)、1個(gè)電纜溝入口為可能進(jìn)水點(diǎn)。

        (1) 根據(jù)可能進(jìn)水點(diǎn)的不同特征,制定相對(duì)應(yīng)的阻水措施。3個(gè)門(mén)采用鋁合金疊加式防汛擋板,各個(gè)部件的連接處配墊橡膠密封條。因配電房百葉窗、排風(fēng)扇的底部高度為400 mm,所以,門(mén)口的疊加式防汛擋板的高度設(shè)定為400 mm,常態(tài)安裝,汛期阻水,日常作為擋鼠板使用。

        電纜溝入口雖然采取了封堵,但在平時(shí)施工時(shí)可能遭到破壞,加之封堵可能會(huì)老化,所以電纜溝入口進(jìn)水現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。由于電纜溝內(nèi)部狀態(tài)不規(guī)則,利用吸水膨脹袋(條)吸水后自動(dòng)膨脹,膨脹速度快,且膨脹不受不規(guī)則空間限制的功能,在進(jìn)水點(diǎn)外在的壓力下,有效地將吸水膨脹袋(條)自動(dòng)地吸附在進(jìn)水點(diǎn),阻止電纜溝入口的進(jìn)水。

        圖1 配電房可能進(jìn)水點(diǎn)

        (2) 擋水實(shí)際效果。防汛擋板:實(shí)際施工時(shí),將原來(lái)的防鼠擋板拆除,安裝鋁合金防汛擋板,常態(tài)安裝,日常作為擋鼠板使用,汛期阻水。擋板之間嵌有橡膠條,嚴(yán)密封、低透水;使用鋁合金材質(zhì),具有強(qiáng)度高、重量輕、安裝方便的優(yōu)點(diǎn)。

        吸水膨脹袋:吸水前重量較輕,重量為0.25-0.3 kg/條;吸水速度快,3-5 min可以吸足水;吸水膨脹袋強(qiáng)度高,適用于電纜溝的阻水。

        (3) 智能系統(tǒng)工作原理。在電纜溝底部尋找一個(gè)最低點(diǎn),根據(jù)集水井的尺寸開(kāi)挖后,安裝集水井,深度約500 mm。將壓力式水位探測(cè)器、不銹鋼水泵安裝于集水井內(nèi),水泵排水管引至戶外。水位探測(cè)器將集水井水位信號(hào)傳至測(cè)控裝置,測(cè)控裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)判斷,水位達(dá)到設(shè)定的閾值后,短信報(bào)警并傳送開(kāi)啟信號(hào)至水泵電源開(kāi)關(guān),自動(dòng)開(kāi)啟水泵排水。水位探測(cè)器探測(cè)水位降至閾值后,短信通知最新水位,發(fā)送關(guān)閉信息至水泵電源開(kāi)關(guān),關(guān)閉水泵,排水結(jié)束,同時(shí)發(fā)送信息:水泵狀態(tài)關(guān)閉,水位警報(bào)解除。智能排水系統(tǒng)工作原理如圖2所示。

        5 智能防汛系統(tǒng)的效益分析

        智能防汛系統(tǒng)的研究和實(shí)際應(yīng)用,為應(yīng)對(duì)當(dāng)下暴雨導(dǎo)致的汛情頻發(fā)的現(xiàn)實(shí)情況,提供了有力的防范措施。電力系統(tǒng)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要能源供應(yīng)者,其防汛工作尤為重要。變電站、配電房被淹,會(huì)導(dǎo)致大片區(qū)域停電,區(qū)域內(nèi)所有的電動(dòng)水泵不能工作,進(jìn)而導(dǎo)致地下車庫(kù)、商場(chǎng)、地鐵站等地下場(chǎng)所被淹,還會(huì)影響到通信、供水、供氣,嚴(yán)重影響百姓的正常生活,威脅社會(huì)的穩(wěn)定。

        圖2 智能排水系統(tǒng)工作原理

        智能防汛系統(tǒng)為電力系統(tǒng)的防洪救災(zāi)提供了新的救災(zāi)手段與措施。水位及時(shí)發(fā)送裝置為供電單位爭(zhēng)取更多的時(shí)間,起到防患于未然的作用。

        6 結(jié)束語(yǔ)

        智能防汛系統(tǒng)擋板部分密封嚴(yán)密,板體輕巧,裝拆方便;采用的鋁合金與橡膠密封墊,耐腐蝕、抗老化,使用壽命長(zhǎng);智能控制部分,水位測(cè)定器反應(yīng)靈敏,檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確;測(cè)控終端收集處理數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確,發(fā)送信號(hào)快速,對(duì)操控系統(tǒng)自動(dòng)控制靈敏,為防汛抗災(zāi)提供了新的手段與措施,對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的提升起到促進(jìn)作用。

        2016-07-25。

        孫國(guó)娣(1968-),女,高級(jí)工程師,主要從事電力生產(chǎn)安全管理與監(jiān)督工作,email:2386584706@qq.com。

        王夢(mèng)超(1993-),女,本科,主要從事電力系統(tǒng)營(yíng)銷業(yè)務(wù)工作。

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