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Technical Articles
隨著國內科技水平的接連發展以及進步，國內生產力也在接連提高，與此同時，要滿足居民以及企業用電低成本、效率高的需求，以之前的供配電設計是清楚不能達到社會對于電力需求的水平。供配電設備監測體系是對供配電系統、變電配電設備、應急電源設備、直流電源設備、大容量不停電電源設備實施監視、測量、記錄。
. 高層智能小區各子系統的簡介
2.1通信網絡系統
通信網絡體系關鍵作用為高層智能建筑提供網絡服務，讓生活在高層智能建筑的人能享受到網絡帶來的方便。社會的快速發展以及IT產業的迅速崛起讓網絡變成人們認識社會、了解世界的關鍵途徑，通信網絡完成了人們“秀才不出門，盡知天下事"的愿望以及需求，在人們的生活以及工作中通信網絡的作用愈來愈不能取代，作為前沿建筑形式的高層智能建筑，一定要具備這種體系。通信網絡體系包含計算機局域網以及廣域網、衛星通信網、圖形化監控軟件、實事關系數據庫和電話網以及電視網等通信網絡。
2.2辦公自動化體系
辦公自動化體系的作用是運用信息資源提升辦公人員工作的效率性以及敏捷性，而且幫助、輔助決策機構做決議計劃，讓決議計劃更科學。打印機、電話機等是辦公自動化體系關鍵的硬件結構部分。
2.3建筑設備自動化系統
建筑設備自動化體系關鍵包含供配電監控體系、給排水監控體系等某些關鍵能源體系地監控系統，經過對建筑內各用電設備的監測來確保各個設備的運行。建筑設備自動化體系的中心是完成管控一體化，經過通信網絡分別對建筑每一個部分實施遠程監控，隨時注意各子系統的運行狀態并對突發狀況采取某些措施。
. 高層智能小區配電系統設計
為380/220V的供電電壓，通常接地使用TN-S體系，當某樓為單獨建筑物，電源由別的建筑物引來時，接地使用TN-C-S體系。低壓配電使用樹干式以及放射式混合配電，地下室負荷比較大，從低壓配電房使用放射式配電，使用樹干式配電的是從低壓配電房到地上每一層配電箱，使用放射式配電的是從層間配電箱到負荷；使用封閉式母線槽的是大容量干線，使用銅芯塑料電纜的是小容量干線；垂直局部沿電纜井敷設，水平局部使用金屬橋架或金屬線槽敷設，支干線和支線使用阻燃或難燃塑料絕緣導線，放射式使用阻燃或難燃銅芯電纜。通常動力、照明從低壓配電柜平常電源母線段供電，使用雙回路供電的是火災應急照明、消防電梯、消防水泵、防排煙風機和消防中心等一級負荷，并在線路末端配電箱處自動切換，一回路引自應急電源母線段，另一回路引自正常電源母線段，雙回路電源切換柜為自投自復，設電氣以及機械聯鎖。
. 高層智能建筑的保護接地系統、等電 位聯結、接地保護的設計
4.1高層智能建筑如果是城市公用變壓器供電
低壓配電體系保護接地方式要使用TT接地體系，而且設專用保護線。如果是住宅小區或單位內變壓器供電，低壓配電體系保護接地方式要使用TN-S形式。
4.2等電位聯結是讓電氣裝置各外露能導電部分以及裝置外能導電局部電位幾乎一樣的一種電氣聯結
等電位聯結的功能，在于把接觸電壓降低，以保證人員無憂。依照GB50054-2010《低壓配電設計規范》規定，使用接地故障保護時，在建筑物內要作總等電位聯結。而當電氣裝置或某一局部的接地故障保護不可以滿足規定需求時，尚要在部分區域內做部分等電位聯結。所以高層建筑住宅中的浴室、衛生間、廚房等要做部分等電位聯結。
4.3接地保護
運用基本地梁作為接地裝置建筑物地基的方式能分為無筋擴展基礎、擴展基礎、柱下條形基礎、筏形、箱形基礎、樁基礎和復合地基。建筑物基礎埋深一般由基礎本身高度、地面下預埋管線高度和防凍防腐蝕深度等原因確定，通常都大于1 5cm。在某些砌體構造中，因為墻下條形基礎建筑防水需求，基礎圈梁一般安置于標高-15cm處，以取代防潮層，所以不可以作為接地置。而柱下條形基礎和筏形、箱形基本在基礎底面設有肋梁，柱下單獨基礎和每一種類別的樁基礎都設有基礎拉梁或承臺梁，以上都能滿足作為基礎接地體裝置的需求。
. 電子監控體系在供配電設計中的應用
5.1系統拓撲構造方面
一是現場層的關鍵目的就是對運行中的配電體系每一類運行參數做好測量以及采集，同時把得到的數據信息輸送到監控體系。因此，能夠經過現場總線把每一項檢驗數據及時輸送到中間層來實現數據處理，而且經過電力監控體系來實現相應操作。二就是主控層，通常情況下，電力監控體系主控層常常處于中控室或者是值班室，同時還需要配備計算機、打印機等高性能設備。因此，有關的電力監控軟件在主控計算機上安裝，同時依據安裝軟件執行人機界面和每一種管理作用，從而實時對整個箱式配電體系實施監控。
5.2網絡方案的設計
由于電力監控體系幾乎都憑借于現場的總線技術，同時對電網實現逐一控制管理的。在現實運行經過中，也能夠把其掛接到總線上，運用智能設備連接方成網絡體系。這樣，容易簡便的組網方案不但本錢比較低，還能夠有效處理輸送現場的設備所得到的數據信息。進而能夠正確及時傳達有關操作命令，保證有效完成電力體系的監控功能。
(1)針對分散型的大體系，由于電力監控體系現場的智能監控設備許多，常常分布比較散。在實施設計時，要把現場總線上都接入現場智能監控設備，再把監控體系每一條總線分別接入網關來實現設計。
(2)針對比較為集中的小體系，和那些設計分散的大體系的配置形式不一樣，因為它的現場智能監控設備相對少但是是集中分布的，這樣就確定了在設計小體系時要把所有智能設備連接于一條總線上，再經過接口轉換器直接和監控主機實施數據交換。
(3)針對有幾個子變電站的大型體系，由于電力監控體系比較復雜，因此，在對其實施設計時，要重視把系統的穩定性提高。所以，能夠在每個子站都配置一臺監控主機，確保供配電體系中每一項信號數據都完整。同時，這主機還對現場智能監控設備實施管理維護和對站內的數據實施運算處理，這時只要把一些必要的信息輸送給遠方的監控中心主機，監控中心主機再依據反饋的信息實施相關的授權操作，這樣，電力監控體系效率以及可靠性將會大大提高了，并保證供配電的質量。
. 安科瑞電力監控系統產品介紹與選型
6.1概述
Acrel-2000Z電力監控系統是安科瑞電氣股份有限公司根據電力系統自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發出的一套分層分布式變電站監控管理系統。該系統是應用電力自動化技術、計算機技術和信息傳輸技術，集保護、監測、控制、通信等多功能于一體的開放式、網絡化、單元化、組態化的系統，適用于35kV及以下電壓等級的城網、農網變電站和用戶變電站，可實現對變電站方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安全、穩定、經濟運行提供了堅實的保障。
6.2應用場所
辦公建筑（商務辦公、國家機關辦公建筑等）
商業建筑（商場、金融機構建筑等）
交通運輸建筑（機場、車站、碼頭建筑等）
廠礦企業建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）
新能源建筑（光伏發電、風能發電等）
6.3系統結構
Acrel-2000Z電力監控系統釆用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層，組網方式可為標準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環網網絡結構，根據用戶用電規模、用電設備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網方式。
6.4設備選型
應用場合 | 型號 | 保護功能 |
35kV/10kV/6KV進線柜電能質里在線監測 | APView500 | 電網頻率，電壓、電流有效值有功功率、無功功率、視在功率及功率因數，電壓偏差，頻率偏差，三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度；三相電壓、電流各序分量；基波電壓、電流，功率、功率因數、相位等，諧波（2~50次）。包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波電壓、電流含有率、有效值、功率等，諧波群，間諧波電壓波動、閃變。可輸入57.7V/100V或220V/380V。 |
35kV/10kV/6KV微機保護裝置 | AM6-* | 適用于6-35kv配電線路、主變、配電變壓器、電動機、電容器、PT監測/PT并列、母聯/備自投等中高壓柜微機保護 |
35kV/10kV/6kV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。弧光探頭的檢測范圍為180°，半徑0.5m的扇形區域 | |
35kV/100kV/6KV高壓柜智能操控節點測溫 | ASD500 | 一次回路模擬圖彩屏顯示及開關狀態指示，高壓帶電顯示及核相，標配一路溫濕度控制，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，4-20mA變送輸出，RS485通訊接口、以太網通訊接口、USB接口，IRIG-B對時 |
35KV/10kV/6kv間隔電參量測量 | APM830 | 三相(I、U、kW、kvar、kwh、kvarh、Hz、cosΦ)，零序電流In，四象限電能，實時及需量，本月和上月值，電流、電壓不平衡度，66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄，2-63次諧波，2D1+2D0，RS485/Modbus，LCD顯示 |
35KV/10kV/6KV高壓柜除疑露溫濕度控制器 | WHD面板式 | 支持測量并顯示2路溫度，2路濕度。 |
WHD20R | 支持測量并顯示2路溫度，2路濕度。 | |
變壓器繞組溫度檢測 | ARTM-8 | 8路溫度巡檢，預埋PT100，RS485接口，2路繼電器輸出 |
0.4KV低壓進出線柜接頭測溫 | ARTM-Pn-E | 無線則溫采集可接入60個無線測溫傳感器;U、I、P、Q等全電參量測量;2路告警輸出;1路RS485通訊 |
ATE400 | 合金片固定，CT感應取電，啟動電流大于5A，無線傳輸距離空曠150米 | |
0.4kV低壓出線柜多功能電力儀表 | AEM72 | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cos)，四象限電能,2~31次諧波測量，最大需量，RS485/Modbus，LCD顯示 RS485/Modbus，LCD顯示 |
AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、下測里，總正反向有功電能統計，正反向無功電能統計；2-31次分次諧波及總諧皮含里分析、低壓出線分相諧波及總基波電參量(電壓、電流、功率);電流規格3x1.5（6)有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級 | |
04KV低壓柜內環境溫濕度 | AHE100 | 無線溫濕度傳感器，發射頻率:5min，傳輸距離:200m，電池壽命≥:3年(可更換) |
ATC600 | 兩種工作模式:終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m;ATC600-C可接收AHE傳輸的數據，1路485,2路報警出口。 | |
網關 | Anet-2E8S1 | 8個RS485串口2kV隔離，2個以太網接口,支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188DL/T645等通訊協議設備的接入，支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-0870-5-104等上傳協議支持多中心不同數據服務要求，支持斷點續傳，裝置電源:220V AC/DC。 |
電力監控系統 | Acrel-2000/Z | 數據的實時采集、數字通信、遠程操作與程序控制、權限管理、事件記錄與告警、故障分析、各類報表。 |
. 結束語
作為智能建筑中的動力體系的供配電系統，可以維持智能建筑穩固的運行，可以為人們的生活供給很大的方便。在對高層智能建筑供配電體系實施設計時，其負荷容量計算是不是正確，供電電源選取和變配電所布置是不是合適，供配電體系是不是經濟，運行是不是可以保持穩定、可靠等方面，將確定其結果的優劣。
參考文獻
. 陳斌.高層智能小區供配電及電力監控系統.[J]
. 王娜，沈國民.智能建筑概論[M].北京:中國建筑工業出版社，2010,(12).
. 安科瑞電力監控與保護類產品選型手冊,2022.07.
. 安科瑞企業微電網設計與應用手冊，2022.05.
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