配電室智能運維平臺技術方案(中國人民大學附屬中學配電室智能運維服務項目技術方案與要求)

　　隨著的近年來先進通信技術快速發展，北京團體和地方標準的不斷完善，且 2021 年北京市地方標準 DB11/527-2021《配電室安全管理規范》的發布，對配電室智能運維提出了明確指導意見，為減人增效提供了政策支持。2021 政府審議的工作報告中提出 3060 目標，即二氧化碳排放力爭 2030 年前達到峰值，力爭 2060 年前實現碳中和，智能運維系統可以為單位能源管控和開展節能減碳工作提供數據支撐。全面應用配電室智能運維，可以提前預防并消除安全隱患，保障配電室安全運行，為減少配電室值班人員成本提供了技術支撐。

　　根據現場實際情況，我校配電室在智能、安全、經濟、管理方面還有很大的提升空間。通過建設智能化運維系統，可以在最大程度上保證配電室的運行安全，再借助于智能運維系統強大預警、告警功能，可提前預防設備運行的隱患，減少事故應急響應時間，利用大數據進行分析，提高管理工作的信息化、智能化程度，降低管理成本。

　　經學校研究，計劃將配電室傳統值班方式調整為智能運維站方式，管理現場的 6 座配電室，將數據上傳至企業自主搭建的綜合能源服務平臺，由平臺人員遠程值守，后備監視現場運行情況。當發現異常情況或突發停電，外部應急搶修人員可聯動應急支援，快速隔離故障并恢復供電，保證電力系統運行的穩定及搶修時效性。

　　通過配電室智能運維，期望為我校帶來較大的經濟效益、安全效益和管理效益。

　　1、配電室概況

　　人大附中位于北京市海淀區中關村大街 37 號，現場分設 5 座配電室，一座箱變。共安裝 11 臺干式變壓器，2 臺 500kVA，1 臺 630kVA，2 臺 1000kVA，3 臺 1250kVA，2 臺 1600kVA，1 臺630kVA。

　　現場共計配電設施 6 處，沒有電力監控系統。配電室內的設備比較老舊，基本不具備遠程監測和數據采集的功能，其具體情況如下：

　　總配電室的高壓柜為中置柜，安裝有綜保，具備遠程通訊功能，低壓進線柜為多功能儀表，變壓器溫控器不具備遠程通訊功能，低壓柜出線為機械式單相電流表，不具備遠程通訊功能。

　　其他配電室的高壓柜為環網柜，低壓進線柜為機械式三相電流表，變壓器溫控器不具備遠程通訊功能，低壓柜出線為機械式單相電流表或三相電流表，不具備遠程通訊功能。各配電室沒有安裝溫濕度、水浸等環境監測及視頻實時監控設備。

　　2、配電系統及設備概況

　　1.人大附中總配電室含低壓柜、高壓柜、變壓器、直流屏四部分。高壓采用 GZS1-12Z及 KYN28A 中置柜，變壓器采用干式變壓器，低壓采用 M35 型低壓柜。

　　總配電室主要設備情況見下表：

　　2.學生公寓地下配電室含低壓柜、高壓柜、變壓器、三部分。高壓采用 XGN-12 環網柜，變壓器采用干式變壓器，低壓采用 MNS 型低壓柜。

　　學生公寓地下配電室主要設備情況見下表：

　　3.西北配電室含低壓柜、高壓柜、變壓器、三部分。高壓采用 ABB FC 型環網柜，變壓器采用干式變壓器，低壓采用 M35 型低壓柜。

　　西北配電室主要設備情況見下表：

　　4.逸夫樓配電室含低壓柜、高壓柜、變壓器、三部分。高壓采用 ABB 中置柜，變壓器采用干式變壓器，低壓采用 GCK 型低壓柜。

　　逸夫樓配電室主要設備情況見下表：

　　5.人大附中東支配電室含低壓柜、高壓柜、變壓器、三部分。高壓采用 ABB 環網柜，變壓器采用干式變壓器，低壓采用 M35 型低壓柜。

　　東支配電室主要設備情況見下表：

　　6.人大附中東箱變含低壓柜、高壓柜、變壓器、三部分。高壓采用 HXGN15-12 型環網柜，變壓器采用干式變壓器，低壓采用 GGD 型低壓柜。

　　東箱變主要設備情況見下表：

3、采購需求 

通過對我校電力系統的了解，采用云端監控方案，在監控中心安裝智能運維系統一套，對高低壓系統、變壓器、直流屏、配電室環境、視頻等實時監控，并通過移動 4G 網絡上傳至運維管理公司綜合能源服務平臺服務器，實現現場數據與云端的同步展示。現場所有配電室和箱變由智能運維站統一集中管理，將數據上傳至運維管理公司綜合能源服務平臺，由平臺遠程值守，后備監視現場運行情況。當發現異常情況或突發停電，平臺可發出預警或報警信息，并于應急搶修人員共享，實現聯動應急支援，快速隔離故障恢復供電，保證電力系統運行的穩定及搶修時效性。 

3.1 智能運維系統建設及運維（線上服務需求） 

3.1.1 數據采集需求 

(1)  高壓回路監測 

配電室高壓為中置柜和環網柜，中置柜需要加裝智能電表采集模塊，數據上傳至運維管理公司綜合能源服務平臺。 

(2)  變壓器綜合工況 

現場變壓器溫控器配置沒有 RS485 接口，不具備數據遠傳的條件，變壓器三相繞組運行溫度、報警狀態信息通過溫控器采集，數據上傳至運維管理公司綜合能源服務平臺。 

(3)  直流屏工況監測 

現場直流屏配置有 RS485 接口，具備數據遠傳的條件，對配電室直流屏交流電源狀態、直流母線電壓、直流母線絕緣狀態等參數采集，數據上傳至運維管理公司綜合能源服務平臺。 

(4)  低壓回路監測 

配電室低壓進線、出線、母聯、電容等回路各項參數需要加裝智能電表采集模塊，數據上傳至運維管理公司綜合能源服務平臺。 

進線、母聯柜開關的事故報警接點、開關位置接點等通過本柜安裝智能電表的 DI 端進行采集。 

(5)  環境監測 

低壓電容柜內及室內適當位置設置溫濕度傳感器，對電容器運行環境及高低壓配電設備的整體運行環境進行監測。 

配電室內安裝水浸傳感器，傳感器探頭貼地分散布置于夾層/電纜溝中各低處，對配電室浸水事件進行監測和報警。 

(6)  視頻監測 

在配電室內適當位置加裝高清視頻網絡攝像頭，對高壓柜前、低壓柜前后、變壓器高低壓側等重要設備運行及操作區域進行視頻信息的采集。 

(7)  專用通訊電源系統 

為保證智能運維系統通訊設備供電的可靠性，配電室內設計并安裝通訊專用不間斷電源系統一套，與數據采集器、網絡交換機、4G 路由器、硬盤錄像機等信息采集傳輸設備統一集中安裝于通訊柜內。 

(8)  云端通訊方式 

配電室有移動、聯通等網絡運營商的無線 4G 信號覆蓋，監測系統數據使用無線 4G 路由器通過無線網絡傳輸至云端系統。 

(9)  監控終端配置 

在用戶監控中心配置數據及應用服務器，在服務器上部署智能運維系統軟件，具備集中監控六座配電室的軟硬件配置能力，所監測配電室的數據通過無線網絡上傳至云端系統。 

3.1.2 系統功能需求 

智能運維系統的用戶界面包含系統在線監測、運行環境監測、報警預警管理、表計設備管理、負荷分析、數據分析、移動 APP 管理等多個專業功能模塊。 

(1)  設備在線監測 

通過智能運維系統對配電室設備實時在線監測，24 小時對配電室運行數據進行采集、分析、處理、存儲。出現異常數據越限、開關掉閘等自動發布報警信息。 

(2)  運行環境監測 

運維值班人員遠程對配電室環境安全進行視頻監視，第一時間獲取故障報警現場狀態。 

(3)  表計設備管理 

通過智能運維系統對客戶設備檔案進行線上管理，可以隨時查詢歷史運行情況或調閱設備檔案資料。 

(4)  負荷分析 

運維值班人員或客戶可以通過智能運維系統對配電室運行數據進行查詢分析比對，為客戶生產管理和節能降耗提供數據支撐。 

(5)  報表管理 

客戶可以通過登錄智能運維系統，生成數據查詢和報表并完成打印，提高了工作效率。 

(6)  移動 APP 管理 

客戶可以通過“電能管家”手機移動 APP 接受預報警信息，并可以實時查詢配電室運行情況。 

3.1.3 售后服務需求 

智能配電監控系統投入使用后，售后服務期內，應有專業的人員對平臺進行維護，系統維護升級遠程即可實現，發現問題維護響應及時，縮短故障時間。定期安排對項目進行回訪，協助客戶運維人員對系統軟硬件設備進行定期檢查、維護，對相關軟硬件故障及時修復，確保系統的正常運行和使用。提供多種方式系統代維服務，包括定期的上門系統維護、數據備份和數據刻錄，病毒庫升級、局域網殺毒等服務。 

3.2 配電室代維護及應急搶修（線下服務需求） 

3.2.1 服務范圍 

變（配）電室代維護的范圍：負責中國人民大學附屬中學五座配電室及一座箱變內 10kv受電柜至低壓柜各出線開關負荷側接線端子內（不含電纜接線端子及螺栓）高低壓配電設備的維護工作；各配電室低壓配電柜內出線開關負荷側接線端子（含電纜接線端子及螺栓）及以下電力電纜和用電設備由用戶負責維護管理。 

3.2.2 主要服務內容 

1.每月對配電室內高、低壓電氣設備進行一次巡視檢查，合同結束提供巡視檢查報告，免費出具智能平臺數據分析報告。 

2.按照北京電力公司及有關電氣規程規定對絕緣安全用具免費定期進行預防性試驗； 

3.7*24 小時為客戶提供維護范圍內設備的各類異常情況、緊急事故搶修和處缺服務。 

4.7*24 小時為客戶提供技術支持和用電服務技術咨詢； 

5.免費協助用戶健全各項管理制度，規范配電室運行管理。

3.2.3 線下周期巡視 

運營人員根據簽訂的合同情況，設置巡視周期，巡視周期可以為周、月、季度。 根據設備及環境的特性，設定巡視周期，編制巡視計劃，生成相應的巡視任務單，派發到巡視人員，巡視人員通過移動終端開展接單并進行相應的處理。巡視完畢后，現場填寫巡視記錄，并發送至相關負責人確認；實時記錄巡視軌跡并自動生成巡檢報告。 

3.2.4 免費應急搶修 

當配電室設備出現問題或事故時，從接到用戶報修通知后，搶修人員 1 小時內到達現場進行處理。 

●設備故障維修: 

1.一般故障不需要全部停電，不需要更換電氣設備的，應在 4 小時左右處理完畢。 

2.需要停電處理，如果有設備備件，因故障復雜程度不同，應在 2-8 個小時內可以更換完畢，恢復供電，費用單獨商定。 

3.如果遇到重大設備事故，例如變壓器內部發生故障導致跳閘，高低壓進出線開關內部機構故障，高低壓柜母線短路故障等，協助客戶及時與廠家取得聯系，督促廠家盡快解決，停電期間協助提供臨時過渡方案，確保用電安全。 

●工程質量標準： 

1.達到國家現行的驗收規范技術標準及北京市有關規定。 

2.維修完成后一般在十日內提供維修報告。 

3.2.5 帶電檢測 

帶電檢測是指在設備帶電運行條件下，運用具有高科技含量儀器對設備狀態量進行的現場檢測，以設備存在缺陷時產生的“聲、光、電、磁、熱”等異常現象為突破口，重點監測“振動、超聲波、電磁波、發熱”等參數，通過綜合分析、判斷形成對電力設備的診斷，發現運行的電氣設備所存在的潛在隱患，對電力設備的缺陷進行先期診斷，將危險點前移，在導致設備發生嚴重事故之前提前發現問題，從而消除缺陷，提高電網運行可靠性，提高供電質量，降低設備事故幾率。 

超聲波局放帶電檢測，通過對變電所開關柜局放測試（超聲波、特高頻局放測試）進行帶電檢測，在開關柜運行過程中及時、準確地掌握設備運行狀態，及時發現早期的絕緣缺陷，并可有效對進行定位，避免開關柜發生重大絕緣事故和非計劃停電等事故。 

紅外熱成像帶電檢測，通過對變配電室設備進行紅外測溫，通過測試數據對比發現在一次設備運行過程中因機械松動、表面銹蝕、氧化、受潮等產生的發熱問題，避免造成設備非計劃停電等事故，能有效保證電氣設備安全、穩定運行。 

3.2.6 免費提供用電安全評估 

根據國家相關法律法規以及技術標準，對變配電室的設備安全、人員及制度管理、作業環境等進行安全評估，并針對所發現的缺陷提出治理方案，從而避免政府安全檢查開具罰單，并達到維護電網安全運行和電力用戶安全用電的目的。 

通過對法律條文的分析，提供安全評估標準，以圖文結合的形式完成評估報告。 

?  評估范圍涵蓋配電室設備、全部主要線纜、安全管理情況、工作制度等重要環節； 

?  摒棄以前安全評估簡單的“合格”或“不合格”的模式，將“評分”系統引入到安全評估中，并且專注于數據可視化，更為直觀全面的了解配電室各方面的情況。 

3.2.7 發電車免費服務 

應急發電車服務主要用于應對突發停電或檢修停電而對變電站的重要負載進行應急電源供應應急發電車由汽車二類底盤及電源車廂體及附屬設施組成。 

為了有效及時的對學校突發性停電、故障性停電、計劃性停電等進行控制和管理，提高應對突發事件的組織指揮和應急處置能力，保證迅速、高效、有序的解決突發停電事故，確保學校運行的安全暢通。 

電源車的質量執行國家相關標準或相關行業標準。電源車技術先進、高效節能、安全環保，且適應和滿足在北方地區夏季 40℃一冬季零下 20℃的環境及工況條件下能保證連續、安全可靠、穩定運行，故障率低、維修性好。