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淺析高層智能小區供配電及電力監控系統

文章更新時間：2023-09-04　點擊量：984

摘要：高層智能建筑是各種現代技術的結晶，必將成為建筑模式發展的必然趨勢。供配電系統是整個建筑的基礎，其正常運行是其他子系統正常運行的保證。因此，設計人員必須根據高層住宅的特點，結合當地供電系統的實際情況，建立技術優良、可靠、經濟、適當的供配電系統，確保高層住宅能夠滿足用電設施的需求。

關鍵詞：高層智能建筑；供配電；電力監控系統

1引言

隨著國內科技水平的不斷發展和進步，國內生產力也在不斷提高。同時，為了滿足低成本、高效率的居民和企業的需求，以往的供配電設計明顯不能滿足社會對電力的需求。供配電設備監測系統是對供配電系統、變電配電設備、應急電源設備、DC電源設備和大容量連續電源設備進行監測、測量和記錄。

2高層智能社區各子系統簡介

2.1通信網絡系統

通信網絡系統的關鍵作用是為高層智能建筑提供網絡服務，讓生活在高層智能建筑中的人們享受到網絡帶來的便利。隨著社會的快速發展和IT產業的快速崛起，網絡已經成為人們了解社會和世界的關鍵途徑。通信網絡已經完成了人們“學者不出門，了解世界"的愿望和需求。通信網絡在人們的生活和工作中的作用越來越不可替代。作為一種jian端的建筑形式，高層智能建筑必須有這個系統。通信網絡系統包括計算機局域網、廣域網、衛星通信網、圖形監控軟件、實際關系數據庫、電話網、電視網等通信網絡。

2.2辦公自動化系統

辦公自動化系統的作用是利用信息資源提高辦公人員的效率和敏捷性，幫助和協助決策機構制定決策計劃，使決策計劃更加科學。打印機、電話和chuan真機是辦公自動化系統的關鍵硬件結構部分。

2.3建筑設備自動化系統

建筑設備自動化系統的關鍵是供配電監控系統、給排水監控系統等一些關鍵能源系統的監控系統，通過對建筑內各種電氣設備的監控，保證各種設備的運行。建筑設備自動化系統的中心是完成控制一體化，通過通信網絡對建筑各部分進行遠程監控，隨時關注各子系統的運行狀態，對突發事件采取一些措施。

3高層智能社區配電系統設計

TN-S系統通常用于接地380/220V的供電電壓。當一棟樓是單獨的建筑，電源是由其他建筑引起的時候，TN-S系統用于接地-C-S體系。低壓配電采用樹干式和放射式混合配電，地下室負荷較大。低壓配電室采用放射式配電，樹干式配電從低壓配電室到地面各層配電箱，放射式配電從層間配電箱到負荷；大容量干線采用封閉母線槽，小容量干線采用銅芯塑料電纜；垂直局部沿電纜井敷設，水平局部采用金屬橋架或金屬線槽敷設，支線和支線采用阻燃或不燃塑料絕緣導線，放射式采用阻燃或不燃銅芯電纜。通常，電源和照明由低壓配電柜的普通電源母線段供電。雙回路供電為火災應急照明、消防電梯、消防泵、防排煙風機、消防中心等一級負荷，線路末端配電箱自動切換。一個電路引自應急電源母線段，另一個電路引自正常電源母線段。雙回路電源開關柜自投自復，設置電氣和機械聯鎖。

4高層智能建筑保護接地系統、等電位連接、接地保護設計

4.1高層智能建筑為城市公用變壓器供電

低壓配電系統保護接地方式采用TT接地系統，并設置專用保護線。住宅區或單位變壓器供電的，低壓配電系統保護接地方式采用TN-S形式。

4.2等電位連接是一種電氣連接，使電氣裝置的外露能導電部分和外能導電部分的電位幾乎相同

等電位連接的功能是降低接觸電壓，以確保人員無憂無慮。根據GB50054-2010年《低壓配電設計規范》，使用接地故障保護時，建筑物應進行總等電位連接。當電氣設備或部分接地故障保護不能滿足規定要求時，部分區域應進行部分等電位連接。因此，高層建筑中的浴室、衛生間、廚房等應進行部分等電位連接。

4.3接地保護

基礎梁作為接地裝置，可分為無筋擴展基礎、擴展基礎、柱下條形基礎、筏形基礎、箱形基礎、樁基礎和復合基礎。建筑基礎埋深一般由基礎本身高度、地下預埋管道高度和防凍防腐深度決定，一般大于15cm。在一些砌體結構中，由于墻下條形基礎設施的防水需求，基礎環梁一般放置在標高-15cm處，以取代防潮層，因此不能作為接地位置。柱下條形基礎、筏形、箱形基本上在基礎底面設有肋梁，柱下單獨基礎和各類樁基礎設有基礎拉梁或承臺梁，可滿足基礎接地裝置的需要。

5電子監控系統在供配電設計中的應用

5.1系統拓撲結構

首先，現場層的關鍵目的是測量和收集運行中配電系統的各種運行參數，并將獲得的數據信息輸送到監控系統。因此，每個檢驗數據可以通過現場總線及時傳輸到中間層，實現數據處理，并通過電力監控系統實現相應的操作。二是主控層，通常電力監控系統主控層通常位于中控室或值班室，還需要配備計算機、打印機等高性能設備。因此，相關電力監控軟件安裝在主控計算機上，并根據安裝軟件執行人機界面和各種管理功能，實時監控整個箱式配電系統。

5.2網絡方案設計

由于幾乎所有的電力監控系統都依賴于現場的總線技術，并實現了對電網的逐一控制和管理。在實際操作過程中，也可以將其連接到總線上，并使用智能設備連接到網絡系統中。這樣，簡單的網絡方案不僅成本相對較低，而且可以有效地處理輸送現場設備獲得的數據信息。然后能夠正確及時地傳達相關的操作命令，以確保電力系統的監控功能的有效完成。

（1）對于分散的大型系統，由于電力監控系統現場智能監控設備較多，往往分布相對分散。在實施設計時，將現場總線連接到現場智能監控設備，然后將監控系統的每條總線連接到網關，實現設計。

（2）對于相對集中的小系統，不同于設計分散的大系統配置形式，因為其現場智能監控設備相對較少，但集中分布，確定所有智能設備在設計小系統時連接到總線，然后通過接口轉換器直接與監控主機進行數據交換。

（3）對于幾個子變電站的大型系統，由于電力監控系統比較復雜，在實施設計時應注意提高系統的穩定性。因此，每個子站都可以配備一個監控主機，以確保供配電系統中的每個信號數據都是完整的。同時，主機還對現場智能監控設備進行管理和維護，對站內數據進行計算處理。此時，只要將一些必要的信息傳輸給遠程監控中心主機，監控中心主機就可以根據反饋信息進行相關授權操作，大大提高電力監控系統的效率和可靠性，保證供配電質量。

6安科瑞電力監控系統產品介紹及選型

6.1概述

Acrel-2000Z電力監控系統是安科瑞電氣有限公司根據電力系統自動化和無人值守要求，為35kV及以下電壓等級開發的分層分布式變電站監控管理系統。該系統是一個開放式、網絡化、單元化、組態化的系統，應用于電力自動化技術、計算機技術和信息傳輸技術，集保護、監控、控制、通信等多功能于一體。適用于35kV及以下電壓等級的城市網絡、農村網絡變電站和用戶變電站，可實現變電站方向的控制和管理，滿足變電站無人值守或少人值守的需要，為變電站的安全、穩定、經濟運行提供了堅實的保障。

6.2應用場所

辦公樓（商務辦公、國家機關辦公樓等）

商業建筑（商場、金融機構建筑等）

交通建筑(機場、車站、碼頭建筑等))

建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）

新能源建筑（光伏、風能等）

6.3系統結構

Acrel-2000Z電力監控系統采用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層。網絡組裝方式可為標準網絡結構、光纖星網絡結構和光纖環網絡結構。根據用戶用電規模、用電設備分布和占地面積等信息，綜合考慮網絡組裝方式。