安科瑞 宣依依

　　摘要：在現代工業體系中，氧化鋁是一種關鍵的無極非金屬材料，其本身有著多樣優異性能，可以在冶金、電子、陶瓷、環保等多個領域中使用、是推動我國產業升級的重要材料。從日常用品到工業設備，氧化鋁的使用無處不在，作為一種環境友好型材料，氧化鋁無毒無味、化學性質穩定、不會對生態系統造成過多的負面影響，這使其在環保、生物等領域也可以使用；而作為生產這種材料工廠，其電力系統的穩定運行無疑對材料生產制作穩定是十分重要的，使用智能操控裝置可以監測變電所開關柜環境、開關狀態；使用無線測溫裝置可以對電氣接點容易由于長期載流導致升溫的問題進行實時溫度監測；同時對開關柜局放的監測也十分有必要，監測開關柜內是否有局放情況產生可以用來判斷是否要對開關柜進行絕緣老化的檢測，對維護變配電穩定性有著重要作用。

　　關鍵詞：氧化鋁、智能操控、無線測溫、開關柜局放

　　1概述

　　該項目位于廣西北海市合浦縣，是北海市打造的鋁工業循環經濟項目，一期工程年產480萬噸氧化鋁，與廣投北海綠色生態鋁項目共同形成400萬噸年產能，預計年產值達700億元，為區域生態鋁產業鏈發展奠定基礎。項目依托海外鋁土礦資源和港口優勢，響應廣西鋁產業"兩頭在內、中間在外"發展策略，打造綠色循環經濟產業鏈。項目建成后將與下游電解鋁、光伏玻璃等產業形成聯動，提升鋁資源本地轉化率。項目在2025年6月開工，將在10KV中變配電站使用安科瑞智能操控、無線測溫與局放監測產品，監測并控制開關柜內環境、接點溫度，同時監測開關柜局放情況。

　　2產品需求、配置方案及產品介紹

　　2.1產品需求

　　本次針對東方希望北海氧化鋁項目需要配置智能操控、無線測溫以及局放監測產品，對廠區10KV變電所中的開關柜柜內環境監測，開關狀態監測，柜內電氣接點測溫以及對開關柜局放監測。

　　首先該項目需求對10KV開關柜配置智能操控裝置，能夠實時監測系統運行的電參量、同時能監測運行中的物理量，包括開關狀態動態模擬顯示，高壓帶電顯示及閉鎖，驗電及核相功能、無線測溫顯示、開關柜局放監測、環境溫濕度監測、電壓電流功率等參數進行監測并顯示；同時還應具有強制加熱，強制照明，人體感應，語音報警提示、集成遠方就地開關，分合閘開關、儲能開關等功能；

　　對于開關柜局放的詳細要求為：

　　1）       工作電源：DC 12-36V；

　　2）       測量內容：超聲波（AE）、地電波（TEV）、特高頻（UHF）、噪聲、溫度、濕度；

　　3）       超聲波（AE）：AE測量范圍：0dBμV~60dBμV；AE諧振頻率：40kHz±1kHz；

　　4）       地電波（TEV）：TEV測量范圍：0dBmV~60dBmV；TEV測量信號帶寬：3MHz~100MHz；

　　5）       特高頻（UHF）：UHF測量范圍：-70dBm~10dBm；UHF測量頻段：300MHz~1500MHz；UHF等效高度：≥10mm；

　　6）       環境噪聲測量范圍：30dB~130dB；

　　7）       環境溫度測量范圍：-40℃~85℃；

　　8）       環境濕度測量范圍：0~100%RH；

　　9）       通訊協議：MODBUS-RTU；

　　10）       安裝方式：磁吸式；

　　對無線測溫的詳細要求為：

　　1）       工作電源：CT感應取電，感應電流≥5A；

　　2）       采樣頻率：15S;

　　3）       無線頻率：470MHz;

　　4）       通訊距離：150m（空曠）；

　　5）       測溫范圍：-50-125℃；

　　6）       測溫精度：±1℃；

　　7）       安裝方式：合金片固定；

　　根據上述要求，故此選擇安科瑞的智能操控和局放監測產品如下表

　　2.2配置方案

　　本次項目主要針對10KV高壓柜進行智能操控產品以及局放監測產品的配置，智能操控裝置ASD500安裝在儀表室柜門上，每個柜子一臺裝置；局放監測裝置APD300-L安裝在電纜室柜壁上，每個柜子一臺裝置；每個柜子安裝9點無線測溫傳感器。

　　以下圖片為部分變電所開關柜圖紙：

　　本次東方希望北海氧化鋁項目中使用智能操控裝置ASD500共計347臺，開關柜局放監測裝置APD300-L共計347臺，無線測溫傳感器共3123點。

　　以下是部分配置方案表格：

　　2.3產品介紹

　　本次東方希望北海氧化鋁項目中使用了智能操控裝置ASD500、開關柜局放監測裝置APD300-L、以及無線測溫傳感器ATE400，下面將對項目中使用的三款裝置進行產品介紹。

　　以上圖片為ASD500、ATE400、APD300-L組網圖。

　　2.3.1 智能操控ASD500

　　ASD500開關柜綜合測控裝置用于3~35kV戶內開關柜，適用于中置柜、手車柜、固定柜、環網柜等多種開關柜。具有一次回路模擬圖及開關狀態指示，高壓帶電顯示及核相，自動溫濕度控制，加熱回路故障告警，分合閘回路完好指示、分合閘回路電壓測量、預分預合閃光指示、電氣節點無線測溫，人體感應自動照明，語音提示，電參數測量，局放監測，RS485及以太網通訊接口等眾多功能，集操作、顯示于一體。

　　1）溫濕度顯示界面：采用數字式溫濕度控制，當環境相對濕度≥85%，啟動加熱，當相對濕度≤77%，停止加熱；當環境溫度≥40℃，啟動風扇鼓風，當溫度≤35℃，停止鼓風。當環境溫度≤5℃，啟動加熱，當環境溫度≥13℃，停止加熱。ASD500可測量并采用LCD顯示現場環境的溫度和濕度，帶有加熱、鼓風控制接點，可根據需要，自行設定加熱、除濕、鼓風的上下限。

　　2）無線測溫顯示界面：裝置通過無線溫度接收器和各無線溫度傳感器直接進行溫度值的傳輸，并采用液晶顯示各無線溫度傳感器所測溫度。當溫度超過無線測溫的高溫定值，會產生告警記錄，提示節點高溫告警。

　　3）       局放顯示界面：局放裝置APD300-L磁吸在開關柜內，再通過RS485接ASD500的第二路RS485（即背部端子85、86），測控裝置可以顯示超聲波（AE）、地電波（TEV）、特高頻（UHF）的放電幅值、均值和次數，以及環境噪聲、濕度和溫度。AE幅值超過AE報警定值同時AE放電次數超過25次，AE報警標志位致1；TEV幅值超過TEV報警定值同時TEV放電次數超過25次，TEV報警標志位致1；UHF幅值超過UHF報警定值同時UHF放電次數超過25次，UHF報警標志位致1。

2.3.2 局放監測APD300-L

　　APD300-L中壓開關柜局部放電監測裝置通過通過特高頻傳感器（UHF）、地電波傳感器（TEV）和超聲波傳感器（AE）監測檢測電氣設備運行時的局部放電信號，從而判斷高壓電氣設備內部是否存在絕緣隱患，提前預警，保障電力系統安全可靠運行。

　　2.3.3無線測溫傳感器ATE400

　　無線測溫傳感器ATE400可用于3~35kV戶內開關柜，包括中置柜、手車柜、固定柜、環網柜等多種開關柜；也可用于0.4kV低壓柜，包括固定柜，抽屜柜等。可安裝于柜內任何發熱點上，利用無線數據傳輸技術實時發送監測數據，再通過接收裝置將溫度數據傳輸到顯示裝置或者遠程監控系統。

　　3現場安裝圖片

　　現場10KV開關柜儀表室柜門安裝智能操控裝置ASD500，電纜室柜壁安裝局放監測裝置APD300-L。

4結語

　　10KV變電所是電力分配的核心環節，其承接高壓110KV與低壓400V，電纜可能由于長期帶大量負載，由于多種原因導致絕緣老化，破壞電氣絕緣的穩定性，導致火災甚至大規模停電，而開關柜局部放電監測的意義就在與能夠通過放電幅值和放電次數反應近期開關柜內的放電情況，一旦出現一段時間內的放電情況連續多次的發生，反應的情況就是該柜內可能存在絕緣問題，需要進一步檢修判斷。對于開關柜內的電氣接點，由于其長期載流，長時間工作后可能會導致電氣接點溫度升高，使用無線測溫裝置可以實時監測電氣接點的溫度變化，及時預警溫度的異常升高，避免事故發生。而對于10KV中壓開關柜，智能操控裝置也是非常有必要安裝的裝置，其本身可以對開關柜的物理量和電氣量進行監測，并顯示在智能操控的面板上，同時其高壓帶電顯示功能和語音防誤報警功能也對變電所工作人員的人身安全有進一步的保障，智能操控裝置還可以接入溫濕度傳感器、局放傳感器和無線測溫傳感器實時顯示柜內的環境以及放電情況，為開關柜維護提供了數據支持，這三種裝置共同構成了對中壓開關柜的設備狀態和環境狀態的監測，保障變電所開關柜的安全穩定運行。

　　參考文獻

　　[1] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2019.11月版

　　[2] 安科瑞智能電網用戶端電力監控/電能管理/電氣安全（產品報價手冊）.2020.01月版

　　[3] 安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統設計與產品二次原理圖集.2019.7月版

　　[4] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2020.1月版