高校低壓配電與自動(dòng)控制安全保護(hù)系統(tǒng)研究

何柏青

廣東汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院

高校低壓配電網(wǎng)的安全運(yùn)行，對(duì)低壓配電網(wǎng)運(yùn)行安全保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，也提出更高的要求，對(duì)低壓配電網(wǎng)運(yùn)行管理模式和科學(xué)創(chuàng)新尤為必要，維護(hù)保養(yǎng)措施落實(shí)更加到位。才能確保高校低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)、電氣設(shè)備以及教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。

引言

隨著高等教育事業(yè)的不斷發(fā)展，低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷擴(kuò)容，對(duì)高校配電網(wǎng)的安全保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用很有必要，特別對(duì)高校低壓配電網(wǎng)以及實(shí)驗(yàn)室配電系統(tǒng)，重點(diǎn)學(xué)科重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的大型貴重精密儀器設(shè)備的運(yùn)行安全性、可靠性的要求也越來(lái)越突出。

確保低壓配電運(yùn)行安全，科學(xué)應(yīng)用對(duì)實(shí)驗(yàn)室配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

在設(shè)計(jì)中要根據(jù)各配電支路的用電特點(diǎn)，負(fù)荷容量和使用暫載率，具有針對(duì)設(shè)備使用的特點(diǎn)，符合設(shè)備的用電需求、確定用電負(fù)荷的容量，設(shè)計(jì)控件導(dǎo)線符合國(guó)家規(guī)范載流量標(biāo)準(zhǔn)。特別在重點(diǎn)電氣設(shè)備和重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室的配電輸送控制，供電可靠性和安全性要求較高，可提高配網(wǎng)自動(dòng)化控制管理水平。利用配電網(wǎng)自動(dòng)化安全保護(hù)系統(tǒng)，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行安全檢測(cè)，提示安全隱患，建立實(shí)時(shí)安全保護(hù)系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生故障后能自動(dòng)隔離故障區(qū)段，自動(dòng)保護(hù)電氣儀器設(shè)備，快速處理突發(fā)事態(tài)，自動(dòng)恢復(fù)配網(wǎng)供電，這樣有效提高實(shí)驗(yàn)室配電系統(tǒng)的供電可靠性。

采用科學(xué)先進(jìn)自動(dòng)化的配電輸送模式，利用白夜晚用電峰值不同，自動(dòng)控制電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行輪換制，降低電網(wǎng)設(shè)備的使用率，延長(zhǎng)低壓配電網(wǎng)設(shè)備使用壽命，自動(dòng)調(diào)節(jié)電網(wǎng)的輸送需求和使用備用配變、備用電源等措施，增強(qiáng)配電網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)急容量。

采用自動(dòng)控制的檢測(cè)配電方式，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行自動(dòng)控制無(wú)功補(bǔ)償?shù)取Ｌ岣叩蛪号潆娋W(wǎng)的功率因數(shù)效能，采用自動(dòng)控制無(wú)觸點(diǎn)補(bǔ)償COS-Q 方式、消除電網(wǎng)靜電和高頻率干擾，實(shí)行電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化統(tǒng)籌控制調(diào)配，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行操作和信息等的遠(yuǎn)程監(jiān)控自動(dòng)化。利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，建立遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全天候遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高低壓配電網(wǎng)的安全可靠性的供電模式。

采用自動(dòng)化控制程序，對(duì)低壓配電網(wǎng)重點(diǎn)支路輸送和重點(diǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)保護(hù)。采用PLC 模塊與人機(jī)界面結(jié)合，建立自動(dòng)控制程序平臺(tái)，在低壓配電重點(diǎn)支路輸送網(wǎng)和重點(diǎn)設(shè)備載荷上，安裝高靈敏度的電流變送器，拾取負(fù)載電流的檢測(cè)控制信號(hào)，反饋給PLC 系統(tǒng)程序，進(jìn)行各自指令比較運(yùn)算后，識(shí)別所需要保護(hù)支點(diǎn)或重點(diǎn)設(shè)備分別發(fā)出保護(hù)指令。人機(jī)界面顯示提示故障點(diǎn)域和保護(hù)狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生故障后能自動(dòng)隔離故障區(qū)段，自動(dòng)保護(hù)支路輸送網(wǎng)負(fù)載以及電氣設(shè)備，自動(dòng)恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)段的供電。這樣有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，及時(shí)處理解決安全隱患，從而達(dá)到重點(diǎn)保護(hù)，有效提高低壓配電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性。

采用等電位接地安全保護(hù)系統(tǒng)的低壓配電網(wǎng)

采用等電位保護(hù)系統(tǒng)和防雷器的配合，可以根本上解決低壓配電網(wǎng)中的脈沖電壓干擾、漏電保護(hù)以及防直擊雷、閃電雷、感應(yīng)雷、電氣設(shè)備零線過(guò)載保護(hù)等，具有針對(duì)低壓配電網(wǎng)的用電安全，提供可靠防護(hù)措施和保護(hù)系統(tǒng)。

等電位系統(tǒng)：指電源端零線與接地線直接連接，形成電網(wǎng)端零線與接地線相等電位，利用它們之間電位差，采用PLC 模塊與自動(dòng)控制程序結(jié)合，建立等電位安全保護(hù)系統(tǒng)，當(dāng)配電系統(tǒng)在零線和接地線上有任何的高脈沖電壓或負(fù)載過(guò)載，等電位保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)切斷故障配電設(shè)備，并配合PLC 程序-人機(jī)界面，顯示文字報(bào)警區(qū)域，可以快速自動(dòng)排查故障區(qū)域，不影響其它區(qū)域供電，達(dá)到保護(hù)電氣設(shè)備。

等電位保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理：低壓配電網(wǎng)或支路網(wǎng)的電源零線端與接地端對(duì)接形成等電位接法，采用PLC 模塊自動(dòng)控制程序，在各配電網(wǎng)或輸送支路配電網(wǎng)電源總零線、總接地線上，安裝低讀數(shù)-高靈敏度的電流變送器，拾取等電位電流和電位差的信號(hào)，反饋給PLC 系統(tǒng)程序，進(jìn)行各自指令比較運(yùn)算后，識(shí)別所需要保護(hù)支點(diǎn)，分別發(fā)出保護(hù)指令。

圖1

等電位保護(hù)接法如圖1。

等電位預(yù)設(shè)保護(hù)參數(shù)：低壓配電網(wǎng)通過(guò)等電位的接法，形成相等電位差，負(fù)載PE 線各自獨(dú)立，利用自動(dòng)控制程序檢測(cè)各負(fù)載的漏電電流以及電位差，根據(jù)設(shè)置所需的允許漏電電流或電位差參數(shù)，設(shè)置超過(guò)值參數(shù)自動(dòng)切斷電源保護(hù)，不會(huì)發(fā)生大片區(qū)對(duì)地故障的蔓延，以及大規(guī)模的系統(tǒng)停電事故，總體而言，等電位安全保護(hù)系統(tǒng)，適用于全區(qū)域的低壓配電網(wǎng)的安全保護(hù)，特別對(duì)重點(diǎn)電氣設(shè)備和重點(diǎn)學(xué)科的大型貴重精密儀器電子設(shè)備的供電及存在安全隱患實(shí)驗(yàn)室的場(chǎng)所，提供了可靠保障。

利用網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)：建立PLC 控制程序系統(tǒng)-人機(jī)界面的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)全天候的監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控處理低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)調(diào)度，參數(shù)設(shè)置，及時(shí)解決隱患故障，防止事故的蔓延，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。

低壓配電網(wǎng)運(yùn)行管理：建立科學(xué)管理值班巡查制度，重點(diǎn)區(qū)域重點(diǎn)巡查，落實(shí)崗位責(zé)任制，規(guī)范做好定期檢修維護(hù)制度，建立檢修維護(hù)檔案，做好電網(wǎng)運(yùn)行記錄，做好安全防患措施，做的萬(wàn)無(wú)一失，才能保證電網(wǎng)平穩(wěn)安全運(yùn)行，這些方案措施的落實(shí)，也是低壓配電網(wǎng)自動(dòng)控制安全保護(hù)系統(tǒng)關(guān)鍵的一環(huán)。

結(jié)語(yǔ)

在對(duì)高校低壓配電網(wǎng)以及實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，適當(dāng)提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足用電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，確保實(shí)驗(yàn)設(shè)備在良好安全保護(hù)的用電環(huán)境中工作，要充分考慮其特殊性，特別是實(shí)驗(yàn)室大型貴重高端精密儀器，要更加重視儀器的使用安全，如靜電，漏電，高頻，脈沖干擾的防護(hù)尤為重要，所以，低壓配電網(wǎng)的安全防護(hù)要極為重視，選擇可靠安全保護(hù)等電控制保護(hù)系統(tǒng)模式，（此系統(tǒng)在某高校低壓配電網(wǎng)安全平穩(wěn)運(yùn)行二年），確保輸送低壓配電網(wǎng)運(yùn)行安全，對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備得到了安全保護(hù)。實(shí)現(xiàn)低壓配電網(wǎng)安全平穩(wěn)運(yùn)行。