服務熱線：
18721098757
18721098757
王蘭
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201800
摘要：分析重要市政設施用電安全現(xiàn)狀，調研智能配電設備元件情況，采用一種智能化的配電系統(tǒng)架構，輔以電力監(jiān)控、能耗管理、設備運維等多維度管理手段，并將其應用于上海市某大型供水廠改造工程。
關鍵詞：大型供水廠；智能配電系統(tǒng)；運維管理；配電設備資產管理；能源效率管理；電能質量管理；智能元件選型；系統(tǒng)架構
引言
供水廠作為重要的市政設施，與經濟建設、民生發(fā)展密切相關，經過多年建設，國內各主要城市供水廠整體處理能力基本滿足社會需求，近階段建設重點集中在工藝提標、設備設施自動化與智能化等方面。本文以上海市某大型供水廠工程實例為切入點，探索在重要基礎設施項目中應用新型智能配電系統(tǒng)的可行性。
項目背景
本文研究的智能配電系統(tǒng)依托項目系上海市某大型供水廠深度處理改造工程，該水廠始建于1959年，是新中國成立后由我國自行設計建造并逐漸擴建發(fā)展起來的大型水廠，日供水量100余萬噸，承擔上海西南城區(qū)的供水重任。供水廠概覽如圖1所示，供水廠35kV變電所系統(tǒng)如圖2所示。供水廠目前設有一座35/6kV受電變電所，接受上一級變電所兩路相互獨立的35kV電源，受電變電所內設置2×16000kVA主變，35kV側采用內橋接線，6kV側采用單母線分段接線，外部供電可靠性較高。但由于歷經60年不斷擴建改造，水廠內部現(xiàn)狀配電系統(tǒng)較為老舊，且廠區(qū)面積大(占地約272畝)、單體多，配電設施繁多，導致維護難度大，給水廠連續(xù)供電、保障生產帶來較大隱患。鑒于上述情況，擬結合本次水廠工藝提標工程實施廠內配電系統(tǒng)的智能化改造。
圖1供水廠概念圖
二、傳統(tǒng)配電系統(tǒng)問題分析
傳統(tǒng)配電系統(tǒng)可靠性主要依賴硬件產品的質量和性能，常規(guī)情況下基本能滿足供水廠用電需求，但也日益暴露出各種問題。目前，各大水務集團都在推行無人或少人值守的運行方式，而配電設備卻逐年增加且有經驗的一線運維人員呈現(xiàn)明顯的老齡化，從而導致設備更新維護滯后，帶來電力中斷的隱患點。供水廠屬于電力負荷密集型生產企業(yè)，傳統(tǒng)配電系統(tǒng)缺乏數據收集、分析功能，因而無法進行電力的合理調配，能源運行效率較低。大型水廠的配電設施繁多，如何進行有效的電氣資產管理，也是傳統(tǒng)配電系統(tǒng)面臨的一大挑戰(zhàn)。根據生產工藝需要，現(xiàn)代化水廠中精密的設備設施如臭氧發(fā)生器、紫外消毒器、各種測量儀表等日益增多，這些設備對電能質量要求較高，而傳統(tǒng)配電系統(tǒng)尤其是低壓側缺少諧波、電壓擾動等方面的檢測與診斷措施，容易損傷對電能質量較為敏感的設備設施。
三、智能配電系統(tǒng)架構
近年來，隨著制造工藝的提高、信息技術的發(fā)展，便有了結合*新的技術設計新型智能配電系統(tǒng)的可能性。由于國家目前尚未頒布相關智能配電系統(tǒng)的標準，本文結合傳統(tǒng)配電系統(tǒng)存在的問題，并綜合考慮供水廠實際運行的需要，給出一種智能配電系統(tǒng)的架構方案，主要功能如表1所示。通過智能系統(tǒng)的上述管理，可提高供電的可靠性和安全性，提升供水企業(yè)的運營效率和設備使用效率，提高生產性企業(yè)的能源利用率。上述架構的物理實施方案可通過智能化的電力設備、集成化的控制系統(tǒng)與大數據和人工智能的有機結合實現(xiàn)，如圖3所示。
序號 | 功能模塊 | 性能描述 |
1 | 運行維護管理 | ①運行狀態(tài)及現(xiàn)場報警管理； ②斷路器等主要設備老化分析及故障預警管理； ③實時/歷史數據、歷史故障記錄、運行報表及查詢管理功能； ④圖紙資料及信息管理，相關信息可通過柜門二維碼快速訪問； ⑤電力設備維護和預防性維護過程信息管理； ⑥基于物理設施的單線圖管理； ⑦配電室運行日報、報警周報； ⑧手機等移動終端監(jiān)測，自動/人工生成工單及派單，實現(xiàn)無人值守 |
2 | 配電設備資產管理 | ①電氣資產設備安裝信息、靜態(tài)動態(tài)參數配置信息； ②可通過Web端登錄、APP二維碼掃描等方式多維度查詢及生成資產報告； ③設備健康度管理 |
3 | 能源效率管理 | ①能源數據監(jiān)測、采集； ②電能分析和展示功能； ③能耗報告 |
4 | 電能質量管理 | ①故障錄波、瞬時波形分析功能； ②電壓合格率對比分析(驟變分析報告)； ③諧波分析 |
表1
圖3
上海市某大型供水廠智能配電系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
1智能配電系統(tǒng)設計拓撲
經調研目前主流配電設備制造商的智能配電系統(tǒng)領域產品線及其配套的軟件系統(tǒng)，本工程智能配電系統(tǒng)設計方案采用了圖4所示的系統(tǒng)拓撲。
2主要硬件設備選型
各類硬件可選配的功能十分豐富，本工程實施過程中設備選型以經濟合理為基本原則，既要保證系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，又要避免配置過高造成浪費。
（1）智能中壓斷路器選型
本工程6kV中壓斷路器選配斷路器操作智能檢測、配電柜智能檢測、溫度智能檢測功能。智能操作檢測功能可以實時顯示零部件健康狀態(tài)，預判線圈及儲能電機壽命趨勢。配電柜智能檢測功能主要用于檢測斷路器與開關的配合是否到位，避免“虛接"導致的溫升及絕緣事故。溫度智能檢測系統(tǒng)通過設置內嵌式傳感器，檢測斷路器觸臂、母排溫度，以確保開關設備的絕緣性能。
（2）數字化框架斷路器選型
框架斷路器選用*新的數字化框架斷路器，功能選擇上主要包括傳統(tǒng)的三段式保護、框架三遙及老化分析、斷路器狀態(tài)指示、故障預警、電能采集等，配合后臺系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)測、預警、控制、老化分析、故障診斷等功能。
圖2供水廠現(xiàn)狀35kV變電所系統(tǒng)圖
（3）合理選配智能電力儀表
電力儀表的選用根據不同回路合理搭配，具體如表2所示。
（4）通信元件及網關選型
通信網關為儀表、綜保裝置、脫扣器、電機控制器等需要迅速有效傳輸數據的設備提供支持，實現(xiàn)性能可靠、經濟快捷的以太網連接。
（5）智能化電動機保護控制器
電動機保護器可以實現(xiàn)電機的熱過載、啟動過流、堵轉(過流)、過頻啟動限制、啟動超時、剩余電流動作保護(可配外置剩余電流動作互感器)、電流不平衡、缺相等保護功能。該系列產品還具備運行狀態(tài)記錄功能，主要包括電機帶載時長、電機啟停頻次、故障狀態(tài)等，并通過通信接口實現(xiàn)數據上傳，同時接受系統(tǒng)遙控。
序號 | 線路級別 | 功能配置 |
1 | 進線回路 | ①遙測、遙信、遙控； ②全電氣量測量，諧波畸變、電壓波動檢測，擾動方向判定； ③數據記錄，時間記錄，趨勢預測 |
2 | 重要出線回路 | ①遙測； ②全電氣量測量，諧波畸變、電壓波動檢測 |
3 | 一般出線回路 | ①遙測； ②全電氣量測量，諧波畸變 |
4 | 二、三級配電回路 | ①測量三相系統(tǒng)有功電能 |
表2智能電力儀表選配原則
通過一系列智能化的硬件組合使用，輔以系統(tǒng)的調配，可基本實現(xiàn)智能配電的系統(tǒng)設計。
3系統(tǒng)功能描述
系統(tǒng)建成后可向建設單位和運行單位提供完整的智能配電系統(tǒng)解決方案，提供設備的運行監(jiān)測、設備性能、能源利用分析和電能質量分析信息等，供決策者參考使用。本工程智能配電系統(tǒng)在傳統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上，通過收集智能硬件中的有效信息，實現(xiàn)就地的智能化電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以提供多方位的實時狀態(tài)監(jiān)測，為供水廠配電系統(tǒng)運行提供高可靠和高性能的監(jiān)視和控制解決方案。通過可視化電力系統(tǒng)監(jiān)控界面，可以提供水廠35kV及6kV變配電單線圖系統(tǒng)顯示、0.4kV各個配電室配電單線圖系統(tǒng)顯示、各個回路運行狀態(tài)顯示及細節(jié)參數顯示、主要設備(高壓綜保、低壓表計、交直流屏、變壓器等)狀態(tài)和運行參數顯示、報警信息及事件記錄信息顯示、數據報表顯示等。當系統(tǒng)出現(xiàn)斷路器故障、綜保裝置動作，或者出現(xiàn)其他報警信號時，報警界面強制彈出，并根據故障等級發(fā)出相應報警聲響信號。系統(tǒng)會收集統(tǒng)計各回路各時段的電度值、每臺變壓器回路周期性*大/*小/平均取樣電流、各測量回路電氣參數如電流、電壓、功率和負荷曲線并生成運行報表。系統(tǒng)自診斷功能可以根據報錯信息確定故障部位，然后報警和閉鎖故障元件，保證其它部分正常工作，降低故障影響范圍，同時記錄故障點、故障類型，供運維人員調查。系統(tǒng)通過分級授權的安全保障措施，確保能夠安全穩(wěn)定運行，同時對操作員的重要操作進行記錄，以供需要時查閱。
能耗分析系統(tǒng)能提供多種形式的能耗數據統(tǒng)計，可按生產區(qū)域統(tǒng)計、設備類型統(tǒng)計、時段能耗統(tǒng)計等，并提供便于用戶觀察的圖形表現(xiàn)方式。能源流監(jiān)視功能通過對能源流的圖形化呈現(xiàn)，將從能源介質、生產工序和綜合能源三個方面實現(xiàn)能源流的可視化，直觀地體現(xiàn)系統(tǒng)的能源平衡狀況。系統(tǒng)將離散的能源信息通過有效的分級和組織，變成動態(tài)生動的數據，反映能源干線中各個用能設備的用能特點。系統(tǒng)投運后獲得相當數量的數據信息后，能源數據分析系統(tǒng)能夠統(tǒng)計分析不同的因素對能源使用狀況的影響。如季節(jié)、水質變比、溫度等對水廠耗能情況的影響，從而輔助運行單位分析預測和優(yōu)化能源使用。
運維管理系統(tǒng)主要用于向運維人員進行設備維護、資產管理提供決策依據。斷路器在配電系統(tǒng)中起著決定性作用，設備老化監(jiān)控系統(tǒng)通過對斷路器絕緣性能、機械性能、電性能的各方位監(jiān)控，通過建模分析，提供斷路器的老化程度監(jiān)視，并定期向運維人員推送老化分析報告。維護計劃管理功能通過設備壽命周期計算設置警告閾值，提供維護計劃和隨工管理，也可以設定周期性巡檢維護(根據資產信息，自動生成計劃)，以及自動/人工生成工單及派單，提供清晰準確的工作日程。
考慮到供水廠信息的敏感性，本次暫未實施系統(tǒng)的云端化，僅做接口預留，待后期充分論證后再行實施。
AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺
1平臺概述
安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計算到能效管理平臺的產品生態(tài)體系，AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺通過在污水廠源、網、荷、儲、充的各個關鍵節(jié)點安裝保護、監(jiān)測、分析、治理裝置，用于監(jiān)測污水廠能耗總量和能耗強度，重點監(jiān)測主要用能設備能效，保護污水廠運行安全可靠，提高污水廠能效，為污水處理的能效管理提供科學、精細的解決方案。
2平臺組成
AcrelEMS智慧水務綜合能效管理系統(tǒng)由變電站綜合自動化系統(tǒng)、電力監(jiān)控及能效管理系統(tǒng)組成，涵蓋了水務中壓變配電系統(tǒng)、電氣安全、應急電源、能源管理、照明控制、設備運維等，貫穿水務能源流的始終，幫助運維管理人員通過一套平臺、一個APP實時了解水務配電系統(tǒng)運行狀況，并且根據權限可以適用于水務后勤部門管理需要。
3平臺拓撲圖
4平臺子系統(tǒng)
（1）變電站綜合自動化系統(tǒng)及電力監(jiān)控
對水務配電系統(tǒng)中35kV、10kV電壓等級配置繼電保護和弧光保護，實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調等功能，對異常情況及時預警。
監(jiān)測變壓器、水泵、鼓風機的電流、電壓、有功/無功功率、功率因數、負荷率、溫度、三相平衡、異常報警等數據。
（2）電能質量監(jiān)測與治理
水務中大量的大功率電機、水泵變頻啟動導致配電系統(tǒng)中存在大量諧波，通過監(jiān)測其配電系統(tǒng)的諧波畸變、電壓波動、閃變和容忍度指標分析其電能質量，并配置對應的電能質量治理措施提高供電電能質量。
（3）電動機管理
馬達監(jiān)控實現(xiàn)水務中電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，電動機保護器能對過載、短路、缺相、漏電等異常情況進行保護、監(jiān)測和報警。高效、準確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、故障地點、及相關信息，對電機進行健康診斷和預防性維護。同時支持與PLC、軟啟、變頻器等配合，實現(xiàn)電動機自動或遠程控制，監(jiān)視、控制各個工藝設備,保障正常生產。
（4）能耗管理
為水務搭建計量體系，顯示水務的能源流向和能源損耗，通過能源流向圖幫助水務分析能源消耗去向，找出能源消耗異常區(qū)域。
將所有有關能源的參數集中在一個看板中，從多個維度對比分析，實現(xiàn)各個工藝環(huán)節(jié)的能耗對比，幫助領導掌控整個工廠的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。
能耗數據統(tǒng)計采集水務中污水廠、自來水廠、水泵站等的用電、用水、燃氣、冷熱量消耗量，同環(huán)比對比分析，能耗總量和能耗強度計算，標煤計算和CO2排放統(tǒng)計趨勢。
能效分析按三級計量架構，分別進行能效分析，契合能源管理體系要求，可對各車間/職能部門的能效水平進行分析，同比、環(huán)比、對標等。通過污水處理產量以及系統(tǒng)采集的能耗數據，在污水單耗中生成污水單耗趨勢圖，并進行同比和環(huán)比分析，同時將污水的單耗與行業(yè)/先進指標對標，以便企業(yè)能夠根據產品單耗情況來調整生產工藝，從而降低能耗。
系統(tǒng)為污水廠、自來水廠、水泵站等提供了照明控制管理方案，支持單控、區(qū)域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調光控制等多種控制方式，模塊可根據經緯度自動識別日出日落時間實現(xiàn)自動控制功能，盡量利用自然光照，實現(xiàn)室內、廠區(qū)照明的智能控制達到安全、節(jié)能、舒適、高效的目的。
5電氣安全
監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度，實現(xiàn)對污水廠、自來水廠、水泵站的電氣安全預警。
根據預先設置的應急預案快速啟動疏散方案引導人員疏散。系統(tǒng)接入消防應急照明指示系統(tǒng)數據，通過平面圖顯示疏散指示燈具工作狀態(tài)和異常情況。
監(jiān)測消防設備的工作電源是否正常，保障在發(fā)生火災時消防設備可以正常投入使用。
6防火門監(jiān)控系統(tǒng)
防火門監(jiān)控系統(tǒng)集中控制其各終端設備即防火門監(jiān)控模塊、電動閉門器、電磁釋放器的工作狀態(tài)，實時監(jiān)測疏散通道防火門的開啟、關閉及故障狀態(tài)，顯示終端設備開路、短路等故障信號。系統(tǒng)采用消防二總線將具有通信功能的監(jiān)控模塊相互連接起來，當終端設備發(fā)生短路、斷路等故障時，防火門監(jiān)控器能發(fā)出報警信號，能指示報警部位并保存報警信息，保障了電氣安全的可靠性。
7環(huán)境監(jiān)測
污水廠、自來水廠、水泵站等場所溫濕度、煙霧、積水浸水、視頻、UPS電池間可燃氣體濃度展示和預警，保障污水廠、自來水廠、水泵站等安全運行。當可燃氣體或有害氣體濃度超標可自動啟動排風風機或新風系統(tǒng)，排除隱患，保持良好的水處理環(huán)境。
實時監(jiān)測低壓并網柜每路的電流、電壓、功率等電氣參數及斷路器開關狀態(tài)，逆變器運行監(jiān)視，對逆變器直流側每一光伏組串的輸入直流電壓、直流電流、直流功率，逆變器交流電壓、交流電流、頻率、功率因數、當前發(fā)電功率、累計發(fā)電量進行監(jiān)測，以曲線方式繪制上述監(jiān)測的各個參量的歷史數據。
平臺結合廠區(qū)實際分布情況，通過3D或2.5D平面圖顯示分布式光伏組件在屋頂、車棚的分布情況，顯示匯流箱、并網點位置，各個屋頂的裝機容量。
平臺通過2D、3D方式實時監(jiān)視粗格柵、污水提升、細格柵、曝氣沉砂、改良生化處理、二沉、加氯接觸消毒、污泥濃縮壓濾、生物除臭等工藝設備運行狀態(tài)。在格柵清渣機、污水提升泵、回流泵、曝氣風機、加藥泵、濃縮壓濾機、吸沙泵、吸泥泵等低壓電動機控制柜或低壓饋電柜安裝電動機保護，進行短路、過流、過載、起動超時、斷相、不平衡、低功率、接地/漏電、te保護、堵轉、逆序、溫度等保護以及外部故障連鎖停機，與PLC、軟啟、變頻器等配合，實現(xiàn)電動機自動或遠程控制，監(jiān)視、控制各個工藝設備,保障正常生產。
相關平臺部署硬件選型清單
1.電力監(jiān)控、電能質量、電動機管理及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
應用場合（10KV） | 產品 | 型號 | 功能 | |
| 10KV進/饋線 |
| AM6-L | 相間電流速斷保護，相間電流速斷保護（可帶低壓閉鎖），相間過電流保護（可帶低壓閉鎖），兩段式零序過流保護，反時限相間過流保護（可帶低壓閉鎖），零序反時限過流保護，過負荷保護，控制回路異常告警。 |
10/0.4KV變壓器 | AM6-S | 分合閘位置、手車工作/試驗位置、接地刀閘位置、硬接點信號(保護跳閘、裝置告警、控制回路斷線、裝置異常、未儲能、事故總等)、報文(過流、過負荷、超溫報警、過溫報警、裝置告警、PT斷線、CT斷線、對時異常等)、遙控開關、故障波形分析(故障錄波、故障波形、故障記錄、跳閘、故障電流電壓)等。 | ||
智能操控裝置 |
| ASD500 | 一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、自動溫濕度控制及顯示（標配一路強制加熱）、遠方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲能旋鈕、人體感應、柜內照明控制、RS485接口、高壓柜內電氣接點無線測溫。 | |
10KV計量 |
| APM520 | 該儀表采用交流采樣技術，能分別測量電網中的電流、電壓、功率、功率因數和電能等參數，可通過面板薄膜開關設置倍率。帶RS-485通訊接口，采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號轉換成標準的直流模擬信號輸出;或帶開關量輸入/輸出，繼電器報警輸出等功能。 | |
弧光保護 |
| ARB5-M | 主控單元，可接20路弧光信號或4個擴展單元，配置弧光保護（8組）、失靈保護（4組）、TA斷線監(jiān)測（4組）、11個跳閘出口； | |
ARB5-E | 擴展單元，多可以插接6塊擴展插件，每個擴展插件可以采集5路弧光信號： | |||
| ARB5-S | 弧光探頭，可安裝于中壓開關柜的母線室、斷路器室或電纜室，也可于低壓柜?；」馓筋^的檢測范圍為180°，半徑0.5m的扇形區(qū)域； | ||
應用場合（0.4KV） | 產品 | 型號 | 功能 | |
0.4KV進/出線 |
| APView500 | 相電壓電流＋零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波，諧波（電壓/電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子）、波動/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發(fā)及定時錄波，波形實時顯示及故障波形查看，PQDIF格式文件存儲，內存32G，16D0＋22D1，通訊2RS485＋1RS232＋1GPS，3以太網接口（＋1維護網口）＋1USB接口支持U盤讀取數據，支持61850協(xié)議 | |
|
| APM520 | 該儀表采用交流采樣技術，能分別測量電網中的電流、電壓、功率、功率因數和電能等參數，可通過面板薄膜開關設置倍率。帶RS-485通訊接口，采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號轉換成標準的直流模擬信號輸出;或帶開關量輸入/輸出，繼電器報警輸出等功能。 | |
電能質量 |
| ARC | 測量I、U、Hz、cosΦ，具備過電壓保護、欠流鎖定、電網諧波過大保護功能,可控制電容器的投切，RS485/Modbus協(xié)議 | |
| ANSVC | ANSVC低壓無功功率補償裝置并聯(lián)在整個供電系統(tǒng)中，能根據電網中負載功率因數的變化通過控制器控制電力電容器投切進行補償,無功功率補償裝置采用散件組成方案，主要以電容電抗、投切開關、控制器等組成。 | ||
| ANAPF | ANAPF系列有源電力濾波器通過電流互感器采集系統(tǒng)諧波電流，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產生諧波電流指令，通過功率執(zhí)行器件產生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入電力系統(tǒng)中，從而抵消非線性負載所產生的諧波電流。 | ||
電動機保護器 | 電機回路 |
| ARD3M | 智能電動機保護器（以下簡稱保護器）適用于額定電壓至660V的低壓電動機回路，集保護、測量、控制、通訊、運維于一體。其完善的保護功能確保電動機安全運行，帶有邏輯可編程功能，可以滿足多種控制方式?？蛇x配不同通訊模塊適應現(xiàn)場通訊需求。該產品采用分體式結構，由主體、顯示單元、互感器組成，可適應各種柜體的安裝。具有許昌開普研究院有限公司、中心檢測合格的型式檢驗報告證書和電磁兼容檢驗證書， |
配套附件 | 0.4kV電流互感器 |
| AKH-0.66 | 測量型互感器，采集交流電流信號 |
智能網關 |
| Anet系列 | 8個RS485串口2kV隔離，2個以太網接口，支持ModbusRTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設備的接入，支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC-60870-5-104等上傳協(xié)議、支持多中心不同數據服務要求，支持斷點續(xù)傳，裝置電源:220VAC/DC。 | |
應用場合（配電室） | 產品 | 型號 | 功能 | |
環(huán)境監(jiān)測 | 溫濕度 |
| / | 用于配電房溫度和濕度。工作電源：AC/DC85～265V工作溫度：-40.0℃～99.9℃工作濕度：0%RH～99%RH |
煙霧 |
| / | 光電式煙霧傳感;電源正極（DC12V）：+12V，繼電器輸出：常開觸點 | |
水侵 |
| / | 接觸式水浸傳感器，監(jiān)測變電所、電纜溝、控制室等場所積水情況，工作電源：DC10-30V工作溫度：-20℃~+60℃工作濕度：0%RH~80%RH響應時間：1s繼電器輸出：常開觸點 | |
局方檢測 |
| / | 監(jiān)測變壓器、開關、開關柜的局部放電 | |
門禁 |
| / | 常開型；感應距離：30-50mm材質：鋅合金，銀灰色電度干接點輸出 | |
攝像機 |
| / | 視頻監(jiān)控 | |
開關量模塊 |
| ARTU-KJ8 | 8路開關量輸入,8路繼電器輸出 | |
智能網關 |
| ANet-2E4SM | 4路RS485串口，光耦隔離，2路以太網接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC12V～36V。支持4G擴展模塊，485擴展模塊,*多可擴展16路。 | |
應用場合（綜合樓、污水地下箱體） | 產品 | 型號 | 功能 | |
普通照明 | 配電箱 |
| ASL220-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤5VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出，輸出可通過按鈕手動控制，輸出狀態(tài)液晶屏顯示。 4、2路開關量輸入，可接入開關、報警、人體紅外感應器等信號。 5、外形尺寸:144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、35mm標準導軌式安裝 |
按鍵面板 |
| ASL220-F1/2 | 1聯(lián)兩鍵 1、ALIBUS總線場景面板，通信鏈路供電； 2、1聯(lián)2鍵輕觸按鍵，多彩背光指示，金、黑、灰可選； 3、每個按鍵支持長按、短按功能，均可實現(xiàn)開關、調光、場景控制； 4、外形尺寸:86mm(W)*86mm(H)*24mm(D)； 5、86底盒安裝 | |
探測器 |
| ASL220-PM/T | PIR+照度傳感器 1、ALIBUS總線傳感器，通信鏈路供電,功耗：20mA@24V； 2、特殊運算電路，可通過紅外感應探測到人體動作； 4、安裝方式：嵌入式； 5、外形尺寸：ф80mm*33mm；產品外露尺寸：ф80mm*2.5mm | |
備用照明 | 雙切箱 |
| ASL210-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤3VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出。 4、1路開關量輸入，可接入開關、報警、人體紅外感應器等信號，1路485通訊。 5、外形尺寸:108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、消防聯(lián)動啟動一般照明（備用照明）。 7、35mm標準導軌式安裝 |
應用場合（綜合樓、污水地下箱體） | 產品 | 型號 | 功能 | |
普通照明 | 配電箱 |
| ASL220-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤5VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出，輸出可通過按鈕手動控制，輸出狀態(tài)液晶屏顯示。 4、2路開關量輸入，可接入開關、報警、人體紅外感應器等信號。 5、外形尺寸:144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、35mm標準導軌式安裝 |
按鍵面板 |
| ASL220-F1/2 | 1聯(lián)兩鍵 1、ALIBUS總線場景面板，通信鏈路供電； 2、1聯(lián)2鍵輕觸按鍵，多彩背光指示，金、黑、灰可選； 3、每個按鍵支持長按、短按功能，均可實現(xiàn)開關、調光、場景控制； 4、外形尺寸:86mm(W)*86mm(H)*24mm(D)； 5、86底盒安裝 | |
探測器 |
| ASL220-PM/T | PIR+照度傳感器 1、ALIBUS總線傳感器，通信鏈路供電,功耗：20mA@24V； 2、特殊運算電路，可通過紅外感應探測到人體動作； 4、安裝方式：嵌入式； 5、外形尺寸：ф80mm*33mm；產品外露尺寸：ф80mm*2.5mm | |
備用照明 | 雙切箱 |
| ASL210-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤3VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出。 4、1路開關量輸入，可接入開關、報警、人體紅外感應器等信號，1路485通訊。 5、外形尺寸:108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、消防聯(lián)動啟動一般照明（備用照明）。 7、35mm標準導軌式安裝 |
IP網關 |
| ASL200-485-IP | IP協(xié)議轉換器（ALIBUS<-->TCP/IP） 1、1路ALIBUS通信總線接口。 2、1路RS485 3、1路以太網接口，以太網通訊 4、串口速率1200~115200bps可配置。串口支持標準MODBUS-RTU協(xié)議。 5、外形尺：96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D)。 6、35mm標準導軌式安裝 7、IP地址設置連接、ALIBUS系統(tǒng)組網擴容、ALIBUS通訊軟件連接 | |
IP輔助電源 |
| ASL200-P20 | 輔助電源 1、輸入電壓范圍：176-264VAC 2、輸出電壓及功率：24VDC/20W 3、電壓調整范圍：21.6~29V 4、工作溫度:-40~+70℃ 5、外形尺寸：96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D) 6、35mm標準導軌式安裝 | |
應用場合（0.4KV出線、工藝動力箱） | 產品 | 型號 | 功能 | |
各變電所、各動力箱 | 0.4KV出線 |
| ARCM200 系列 | 用于檢測TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流、溫度等電氣參數，從而預防電氣火災的發(fā)生。 |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機 |
| Acrel-6000/B3 | 接收電氣火災監(jiān)控探測器信號，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，采用485通訊 |
主變點所 監(jiān)控中心 | 控制主機 |
| Acrel-6000/B | 接收電氣火災監(jiān)控探測器信號和各區(qū)域分機數據，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，可采用485通訊。 |
配套附件 | ||||
0.4kV電流 互感器 |
| AKH-0.66 | 測量型互感器，采集交流電流信號。 | |
應用場合（綜合樓、污水地下箱體） | 產品 | 型號 | 功能 | |
消防設備電源電壓監(jiān)控 |
| AFPM3-2AVM | 監(jiān)測兩路三相交流電壓，二總線通訊。 | |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機 |
| AFPM100/B3 | 接收消防設備電源監(jiān)控探測器信號，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，可采用二總線通訊。 |
主變點所 監(jiān)控中心 | 控制主機 |
| AFPM100/B1 | 接收消防設備電源監(jiān)控探測器信號和各區(qū)域分機數據，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，可采用二總線通訊。 |
應用場合（綜合樓、污水地下箱體） | 產品 | 型號 | 功能 | |
配電室、綜合樓 | 常開防火門 |
| AFRD-CK(YT)-65 AFRD-CK(YT)-85 AFRD-CK(YT)-120 | 監(jiān)測常開防火門的開閉狀態(tài)。 |
常閉防火門 |
| 單扇：AFRD-CB1(YT) 雙扇：AFRD-CB2(YT) | 監(jiān)測常閉防火門的開閉狀態(tài)。 | |
地下箱體防爆車間 | 常開/常閉 防火門 |
| AFRD-MC | 監(jiān)測常開、常閉防火門的開閉狀態(tài)。 |
監(jiān)測模塊 |
| AFRD-CK/CB | 接收AFRD-MC的狀態(tài)信息同步傳輸至防火門監(jiān)控主機。 | |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機 |
| AFRD100/B3 | 接收防火門監(jiān)控模塊和防火門一體式探測器的信號，實現(xiàn)對防火門開閉狀態(tài)的報警、監(jiān)視、控制與管理，采用二總線通訊。 |
主變點所 監(jiān)控中心 | 控制主機 |
| AFRD100/B | 接收防火門監(jiān)控模塊和防火門一體式探測器的信號以及各區(qū)域分機的實時數據，實現(xiàn)對防火門開閉狀態(tài)的報警、監(jiān)視、控制與管理，采用二總線通訊。 |
應用場合（綜合樓、污水地下箱體） | 產品 | 型號 | 功能 | |
各變電所、地下箱體、綜合樓 | 集中電源集中控制型消防應急標志燈具（高防護） |
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面安全出口) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 |
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面疏散出口) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面左向) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面右向) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面雙向) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面樓層) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面米標) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
集中電源集中控制型消防應急照明燈具（高防護） |
| A-ZFJC-E*W-A604T8單管式應急照明燈具 | 防護等級：IP67 設備尺寸：Φ26*L400、Φ26*L600、Φ26*L1200 安裝方式：吸頂、吊掛 設備功率：3、6、9、12、15W | |
| A-ZFJC-E*W-A603HC高防護應急照明燈具 | 防護等級：IP67 設備尺寸：Φ175*H60 安裝方式：吸頂、壁掛 設備功率：3、6、9、12、15W | ||
| A-ZFJC-E*W-A603HE高防護應急照明燈具 | 防護等級：IP67 設備尺寸：198*98*55 安裝方式：吸頂、壁掛 設備功率：3、6、9、12、15W | ||
消防應急燈具電源 |
| A-D-0.3KVA-A200L A-D-0.5KVA-A200L A-D-0.75KVA-A200L A-D-0.1KVA-A200L | 防護等級：IP65 設備尺寸：500*400*200、600*480*230 安裝方式：壁掛 設備功率：0.3、0.5、0.75、1KVA 回路數量：8路 | |
防爆工藝車間 | 集中電源集中控制型消防應急防爆標志燈具 |
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面出口) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 |
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面左向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面右向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面雙向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面樓層) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（雙面安全出口) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（多信息復合) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（雙面單向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（雙面雙向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
集中電源集中控制型消防應急防爆照明燈具 |
| A-ZFJC-E*W-A630EX | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：256*243*78 安裝方式：壁掛 設備功率：3、6、10W | |
| A-ZFJC-E*W-A632EX | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：Φ135mm*H168mm 安裝方式：吊管安裝 設備功率：3、6、9、12、15W | ||
消防應急燈具電源(防爆) |
| A-D-0.3KVA-A200EX A-D-0.5KVA-A200EX A-D-1KVA-A200EX | 防護等級：IP43 設備尺寸：904*702*220、1354*702*220 安裝方式：壁掛 設備功率：0.3、0.5、1KVA 回路數量：8路 | |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機 |
| A-C-A100/B3 | 區(qū)域分機通過總線網絡實時監(jiān)控各個終端，在險情發(fā)生時，自動將信息指令發(fā)布到每個終端，終端收到指令之后自動開始工作，如頻閃、變向、開、滅燈等工作，實時指示*佳、*安全的疏散路線。 |
中繼器 |
| CAN轉光纖中繼 | 通過CAN轉光纖中繼實現(xiàn)把CAN總線傳輸轉換至光纖傳輸延長通訊距離增加方案多樣性。 | |
主變電所 監(jiān)控中心 | 監(jiān)控主機 |
| A-C-A100 | 監(jiān)控主機通過總線網絡實時監(jiān)控各個終端，在險情發(fā)生時，自動將信息指令發(fā)布到每個終端，終端收到指令之后自動開始工作，如頻閃、變向、開、滅燈等工作，實時指示*佳、*安全的疏散路線。 |
結語
本文通過分析大型供水廠傳統(tǒng)配電系統(tǒng)存在的問題，采用了一種智能化配電系統(tǒng)的架構，在調研市場上可以實現(xiàn)應用的智能化硬件產品的基礎上，依托上海某大型供水廠深度處理改造工程進行功能設計，目前本工程硬件設備已基本組裝完成，正在進行系統(tǒng)化安裝，安裝完成后將進行智能系統(tǒng)的調試，以驗證設計的可行性。本工程投運后，將持續(xù)對系統(tǒng)進行跟蹤反饋，加以完善，并嘗試推廣類似的重要市政工程配電系統(tǒng)應用，以期產生更大的經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1]劉廣勝.上海某大型供水廠智能配電系統(tǒng)設計與應用.上海市政工程設計研究總院 （集團） 有限公司.上海市.2020
[2]中國聯(lián)合工程公司．GB50052-2009供配電系統(tǒng)設計規(guī)范[S]．北京：中國計劃出版社，2010.
[3]中機中電設計研究院有限公司．GB50054-2011低壓配電設計規(guī)范[S]．北京：中國計劃出版社，2011.
[4]上?，F(xiàn)代建筑設計(集團)有限公司．GB50314-2015智能建筑設計標準[S]．北京：中國計劃出版社，2015.
[5]中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司．工業(yè)與民用供配電設計手冊[M]．4版．北京：中國電力出版社，2016.
[6]中國市政工程中南設計研究總院有限公司．給水排水設計手冊第8冊：電氣與自控[M]．3版．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.
[7]王冠．智能配電系統(tǒng)在市政污水處理廠的應用[J]．建筑電氣，2020，39(5)：84-89.
[8]冉亮，李煒，孫向聚．基于大數據技術的智能電網系統(tǒng)應用研究[J]．自動化與儀器儀表，2017(9)：182-183.
[9]劉建．某醫(yī)院智能配電系統(tǒng)設計[J]．計算機測量與控制，2020，28(5)：156-164.
[10]孫巍巍，王寧．基于數字化技術的智慧配電系統(tǒng)及其設計應用[J]．智能建筑電氣技術，2018，12(5)：113-116.
[11]王守相，葛磊蛟，王凱．智能配電系統(tǒng)的內涵及其關鍵技術[J]．電力自動化設備，2016，36(6)：1-6.
[12]安科瑞企業(yè)微電網設計應用手冊.2020.06版.
