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浅谈电力管廊综合运行管理

2020-08-06

摘要地下综合管廊是一个城市建设的重要组成部分,其包含了多个种类基础建设的惯性,例如电力管廊、网络管廊、供给水/排水系统,热力等多项设施,可以说,这些设施是城市赖以稳定发展、运行的重要基础因素。就电力管廊而言,虽然电力管廊埋在地下深处,但是一旦出现问题,对城市的正常运转的安全性、稳定性就会造成严重、复杂的影响。本文围绕电力综合管廊管理开展研究,在介绍国内外电力综合管廊运管现状时,阐释电力综合管廊运管特点,并提出完善电力总会综合管廊运管的有效策略。

关键词运行管理;综合管廊;电力

 

19 世纪末,法国巴黎建立了世界上第一条地下管廊,构成了全世界先进的管线模式。直到上世纪50 年代,我国首都北京,才首次实现了地下综合管廊的建设工程。地下管廊的建设,具有牵涉技术范围广、难度大、前期投入巨大的特点,因此,我国的综合管廊,前期建设通常由政府出资,后期使用、维护部分采用承包制,出现故障维修期间,政府、企业共同承担费用,可以说,地下综合管廊这一管线模式,有效推动了我国城市的发展,而如何有效的对运行加以管理,目前我国仍在摸索之中。

 

1 电力综合管廊运行管理现状

当前,我国综合管廊,仅于一些经济相对发达的省会、直辖市得以全面实践、相对落后、偏远的地区仍未入手综合管廊的建设。电力综合管廊方面,主要问题集中在以下几点:(1)电力综合管廊原有管道,其设计不具备合理性、科学性;(2)缺少预留,缺少科学、合理的资源分配,西一块、东一块,同时经常需要铺设单独管道;(3)电力公司、水公司、网络、排水等企业各自为政,包括店里管廊在内的地下综合管廊,未进行统一规划统筹;(4)电力综合管廊在设计、管理、施工方面,均须耗费大量资金,且短期无法获得经济效益。

2 电力综合管廊运管的特点

对电力综合管廊运行上的管理,具备如下特点:(1)管理距离长,即电力综合管是让城市企业将管线布入管廊,因此通常距离都较长;(2)范围广、为了有效促进城市整体发展,电力管廊的建设通常覆盖大面积的城市区域;(3)结构复杂,出电力管廊外,综合管廊还包括天然气管廊、供给水系统、排水系统、网络公司等,多种管廊相互交叉,错综复杂;(4)消防要求高:电力综合管廊深埋于地下,若,管廊中的线路用于传输电能,若因管线出现损耗,则会引发火灾隐患,短时期内无法补救,严重期间可祸及其他类型管线,造成无法预估的经济损失;(5)设备量巨大密集,维修、维护、管理期间需要防触电、防火、防窒息设备以及应急逃生措施。

3 完善电力综合管廊运管的有效策略

3.1 健全管理组织,明确负责事项

对于已建成的电力综合管廊,对其进行的运行、维护管理,负责管理的部门、公司应设立综合管廊控制中心,负责电力综合管廊的日常维修、巡检、维护,同时根据以上不同的业务,将人员划分为不同的组别,在开展电力综合管廊维护工作期间,时刻保持与机关的实时联动机制。另外,在开展电力综合管廊的管理工作期间,应仅让维修部门负责少量的日常检修,在管廊处于保修期内情况下,若出现漏堵、设备故障,应有设备厂商、施工单位负责,当处于保修期之外,若需要大规模维修,应采取与外包服务。对电力综合管廊的巡查,需建立井盖防入侵系统、自动控制系统化,在建设完成前,需24 小时安排专人对其进行巡检,对已建成的电力综合管廊,需对其进行划段巡检,最低确保每周对各管廊分段进行一次以上巡检。

3.2 完善电力综合管廊的管理制度

有效的综合管廊管理,离不开高效的制度规范,为确保高效对电力综合管廊进行管理,需围绕日常维护、安全检查管理建立完善、健全的管理制度。

3.2.1 日常维护制度

在对电力综合管廊进行日常维护期间,要求保持管廊通风良好、保证管廊内整洁度,负责监督管线的单位,需严格遵循安全规程,对管线进行巡查、监控等工作。在对管廊内附属设施、管线进行监督期间,要求相关单位、人员严格遵循安全施工措施。负责结构保护、维修的相关单位,需及时对沟内设备进行维修和养护,确保设施时刻处于正常运行状态。相关单位需要制定应急预案,当电力综合管廊发生险情,需启动紧急措施,并尽快组织管线相关单位对损伤部位进行抢修。在巡查管廊期间,需要确认管廊内的设备、构筑物是否处于完整、安全状态,当发现对有对管廊造成危害的行为,需要及时进行制止,并组织抢修。

3.2.2 建立安全检查、管理制度

针对电力综合管廊的运行管理,需建立一套应急机制,负责对突发事件、事故进行处理,同时遵循以下三项规则开展安全检查:(1)以目测为主的检查、要求每周必须大于一次检查;(2)每季度至少进行一次或以上采用专业仪器、量具进行检查;(3)对于需要开展的特殊检查,务必聘请专业机构开展检查工作。在安全管理方面,对进出管廊的行为,务必进行严格的审批程序,任何人员,在为经过审批的情况下,不得私自进入管廊。进入管廊的相关人员,需严格遵循入廊制度。同时,对进入管廊作业人员进行系统化严格管理,对其进行实名登记、任何人入廊必须佩戴发布的作业证件。对进入管廊作业的特殊工种,需进行重点监控和专项登记,对未经审批即进入的人员进行责任追究。

3.3 构建‘PPP’投资模式

PPP,即政府、社会之间的资本合作,共同建设社会,共同承担风险并且利益共享。当前我国在电力综合管廊的建设上,分为政府全资、政府部分出资的方式,政府全额出资的方式无普遍适应性,仅能在经济相对发达的城市实施,而政府进行部分出资,又会带来投资模式难以一致的问题,因此,合理的在其中加入市场调节,引导社会组织进行出资,除了可营造全民建设社会的氛围,还便于来扩大投资规模,建立更先进的地下管廊,有效促进城市发展。

4 以安科瑞智慧城市地下综合管廊产品选型方案为例。

4.1 管廊电力监控系统(10/0.4kV地面变电所)

 

应用场合

型号

功    能

10kV

进/馈线

AM4-I

三段式过流保护、两段式零序过流保护、反时限过流保护、负序过流、过负荷保护(告警、跳闸)、控故障告警、PT断线告警、三相一次重合闸、后加速过流、FC闭锁、非电量保护(告警、跳闸)、过电压保护、低电压保护;断路器遥控分/合闸操作;故障录波。

PT监测

AM4-U1

过电压告警、零序过压告警、PT断线告警、低电压告警;4路交流电压通道;故障录波

AM4-U2

I段/II段过电压告警、I段/II段零序过压告警、I段/II段PT断线告警、I段/II段低电压告警;8路交流电压通道;故障录波。

智能操控、节点测温

ASD320-Pn

一次回路动态模拟图、弹簧储能指示、高压带电显示及闭锁、验电、核相、自动温湿度控制及显示(标配一路强制加热)、远方/就地旋钮、分合闸旋钮、储能旋钮、人体感应、柜内照明控制、RS485接口、高压柜内电气接点无线测温。

电参量测量

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序电流In,四象限电能,实时及最大需量,本月和上月极值,电流、电压不平衡度,负载电流柱状图显示,66种报警类型及外部事件(SOE)各16条事件记录,支持SD卡扩展记录,2-63次谐波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD显示。

0.4kV

进线

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序电流In,四象限电能,实时及最大需量,本月和上月极值,电流、电压不平衡度,负载电流柱状图显示,66种报警类型及外部事件(SOE)各16条事件记录,支持SD卡扩展记录,2-63次谐波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD显示。

ASJ10-LD1A

1路A型剩余电流测量;30%,50%,70%,TRIP棒状LED指示;十种额定剩余动作电流可设定;十种极限不驱动时间可设定;互感器断线报警指示;两组继电器输出(一组常开,一组转换,均可设定);具有就地,远程“测试”、“复位”功能。

无功补偿

ARC

测量I、U、Hz、cosΦ,具备过电压保护、欠流锁定、电网谐波过大保护功能,可控制电容器的投切,RS485/Modbus协议。

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序电流In,四象限电能,实时及最大需量,本月和上月极值,电流、电压不平衡度,负载电流柱状图显示,66种报警类型及外部事件(SOE)各16条事件记录,支持SD卡扩展记录,2-63次谐波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD显示。

有源滤波

ANAPF

ANAPF系列有源电力滤波器并联在含谐波负载的低压配电系统中,能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。

出线

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序电流In,四象限电能,实时及最大需量,本月和上月极值,电流、电压不平衡度,负载电流柱状图显示,66种报警类型及外部事件(SOE)各16条事件记录,支持SD卡扩展记录,2-63次谐波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD显示。

ANHPD300

对用电设备产生的随机高次谐波、脉冲尖峰、电涌等具有抑制和吸收作用,能有效滤除电压尖峰杂波、矫正畸变的电压波形,对谐波噪声进行消化和吸收,防止保护装置误跳闸,保证用电设备正常运行。

ASJ10-LD1A

1路A型剩余电流测量;30%,50%,70%,TRIP棒状LED指示;十种额定剩余动作电流可设定;十种极限不驱动时间可设定;互感器断线报警指示;两组继电器输出(一组常开,一组转换,均可设定);具有就地,远程“测试”、“复位”功能。

温度检测

变压器温度检测

ARTM-8

8路温度巡检,热电阻信号输入,RS485接口,2路继电器输出。

无线测温

ARTM100

可以嵌入式安装在高压柜、低压抽屉柜内,每台装置可以接收240个传感器的数据,可与ATE100、ATE200、ATE300三种传感器选配使用。装置带有一路485接口、可选配一路以太网口,可将采集到的温度数据上传到监控中心。

ATC200

一款带有一路485接口的温度收发器,可同时接收12个ATE200传感器发射的数据并将采集到的数据上传到监控中心。

ATE200

表带式固定,测温范围0-125℃,测量精度±2℃,传输距离空旷10米。

配套附件

AKH-0.66

测量型互感器,采集交流电流信号。

AKH-0.66L

剩余电流互感器,采集剩余电流信号。

网关

Anet-2E5S

5个RS485串口 2kV隔离, 2个以太网接口,支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/ 104、CJ/T188、DL/T645等通讯协议设备的接入,支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-60870-5 -104、建筑能耗数据、电力需求侧等上传、支持多中心不同数据服务要求,支持网关透传协议;装置电源:220V AC/DC。

Anet-4E10

10个RS485串口 2kV隔离,4个以太网接口,支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/ 104、DNP、CDT、CJ/T188、DL/T645等通讯协议设备的接入、支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-60870-5 -104、CDT、建筑能耗数据、电力需求侧等上传、支持多中心不同数据服务要求,装置电源:220V AC/DC。

电力监控系统

Acrel-2000

数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序控制、保护定值管理、事件记录与告警、故障分析、各类报表及设备维护信息管理。

 

 

4.2 管廊设备监控系统(0.4kV动力箱/动力柜)

 

应用场合

型号

功能

安装方式

防护等级

使用说明

动力箱/柜

DTSD1352

三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量,分相正向有功电能统计,总正反向有功电能统计,总正反向无功电能统计;红外通讯;电流规格:经互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A,有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级。

导轨式

IP30

同动力箱/柜配合使用,防护等级可达IP65。

ARD2F-XX/XX-90L/UT

ARD2F智能电动机保护器适用于额定电压至AC690V、额定电流至AC800A、额定频率为50/60Hz的电动机,可与接触器、电动机起动器等电器元件构成电动机控制保护单元,有远程自动控制、现场直接控制、面板指示、信号报警、现场总线通信等功能。

主体:导轨式

 

显示:嵌入式

主体:IP30

 

显示:IP65

PZ72L-E4/UT

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),四象限电能,LCD显示,可选2DI/2DO,RS485/Modbus通信。

嵌入式

IP65

 

WHD72-11/UT

测量并显示控制1路温度、1路湿度。

嵌入式

IP65

 

配套附件

AKH-0.66

测量型互感器,采集交流电流信号。

螺丝固定

IP30

同动力箱/柜配合使用,防护等级可达IP65。


5 结束语

当前,我国电力综合管廊的建设、管理,仍处于发展中阶段,为了有效使电力综合管廊发挥应有效应,推动城市发展,保障城市安全,政府及相关管理部门应加大管理的时效性,健全管理组织、明确相关部门应负责的事项,在完善日常维护、安全检查管理制度同时,构建PPP 投资模式,引导社会组织出资,建立先进的综合管理那个,有效推动城市发展。


参考文献
[1] 张莉,张宏英,仁红淑,.综合管廊的建设及运营管理模式研究[J]工程技术:文摘版, 2016(9):00185-00185

[2] 何堃 电力综合管廊的运行管理

[3] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2019.11版

 

 

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