
隨著電力需求的不斷增加,電力系統供電可靠性要求越來越高,許多供電系統已具備兩回或多回供電線路。備用電源自動投入裝置可以有效提高供電的可靠性,該類裝置能夠在工作電源因故障斷開后,自動且迅速地將備用電源投入到工作或將用戶切換到備用電源上。
本文介紹的AM5-DB低壓備自投裝置,針對該工程的三進線兩聯絡兩柴發系統特殊定制了備自投邏輯,實現分段備投+柴發備投的備自投功能,同時配合我司的電力監控系統Acrel-2000實現對整個配電房的配電線路的監視、測量、控制和保護,能大大提高變電站運行的可靠性、安全性和供電質量,有利于實現變電站綜合自動化,實現無人或少人值班。

近年來,國內各行業業務處對信息技術的依賴不斷增加,國內數據中心市場逐漸擴大,投資規模迅速增長,對用電需求也逐年增加。通過對數據中心用電情況的分析,數據中心用電主要呈現以下幾個特點:
①可靠性要求高:可靠性是數據中心用電的核心要求,需要完備的故障處理機制保證電力系統穩定運行。所以在數據中心配電系統中,除了正常采取多回路獨立電源供電以外,還會配有事故備用柴油發電機;
②配電系統復雜:相比較一般建筑配電系統,數據中心配電系統因增加了柴油發電機等設備,結構更為復雜,以滿足高可靠性的供電需求;
③用電規模大且密度高:隨著數字化浪潮席卷全球,數據存儲、處理與傳輸需求呈指數化增長,推動數據中心朝大型化、超大型化方向發展。IT設備如服務器、存儲設備、網絡設備等,其能耗在數據中心總能耗中占比較大,同時為保證IT設備在正常溫濕度條件下工作,數據中心冷卻系統也需要消耗大量電力。
這使得數據中心耗電量占全球用電量比重逐年增高,對供電系統的承載能力及電力系統的穩定性提出了新的挑戰。

某移動數據中心舊配電房改造。項目主要為在0.4kV部分增設低壓備自投裝置實現主電源故障時切換至備用電源以保證電力供應的連續性,同時在配電房內增加電力監控系統實現對整個配電房的配電線路的監視、測量、控制和保護。
該項目的0.4kV供電系統主要由三路站用變進線、兩路母聯及兩路柴發進線組成,如圖所示。


三路站用變均為10/0.4kV,且來源于同一10kV母線。其中進線1、進線2為主用進線,進線3作為兩路進線其中之一的熱備用(當兩路主用進線均失電時,只給I段母線供電),III段母線不帶負載;兩路柴發進線作為站用變進線的備用。本項目采用兩臺低壓備自投裝置AM5-DB采集三路站用變進線電壓電流、兩路柴發電壓及各斷路器位置狀態,并集成了7個斷路器的分合閘控制信號及兩個柴油發電機的啟動信號實現對該低壓系統的備自投投切的控制。本項目兩臺AM5-DB低壓備自投保護裝置安裝在該配電房改造新增設的備自投壁掛箱體中。



1、實時監測
人機界面友好,能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態,實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息,動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分閘狀態及故障、告警等信號。同時單獨繪制了簡易的0.4kV備自投一次系統圖,更直觀地查看備自投狀態、市電進線和柴發進線的電壓電流及各斷路器位置狀態。

配電房整體實時監測主界面
2、電參量查詢
在配電一次圖中,可以直接查看對應回路的三相電流,通過實時報表可以進一步查看對應開關柜回路的詳細電參量,包括電流、電壓、總功率因數、總有功功率、總無功功率、電能等。

實時數據監測
3、網絡拓撲圖及通訊管理
支持實時監視接入系統的各設備運行狀態,能夠完整地顯示整個系統網絡結構可在線診斷設備通信狀態,發生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位,方便運行維護人員實時掌握現場各設備的通訊狀態,及時維護出現異常的設備,保證系統的穩定運行。
該項目配電房網絡系統拓撲結構如下圖所示,實時顯示配電房內采集的各個設備通訊狀態,紅色圖例代表通訊中斷,綠色圖例代表通訊正常。在系統主機和通訊管理機旁標明了分配的IP地址,各個設備旁標出了設備名稱/設備所屬回路。

站內設備系統網絡拓撲圖
4、歷史事件查詢
能夠對遙信變位,保護動作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件記錄進行存儲和管理,方便用戶對系統事件和報警信息進行歷史追溯,查詢統計、事故分析。

我國的電力供應主要依靠國家電網供電,電力缺口也在不斷變大,尤其在用電高峰期缺電現象嚴重,為此很多大型企業便自建電廠或配備發電機。備用電源自動投入裝置,可以保證電源的不間斷供電并提高供電的高可靠性,目前已經成為現代配電工程中保護和控制回路的重要部分。同時電力監控系統可以實現對專用開閉所、配電房內主要設備和輸配電線路的自動監視、測量、控制、保護,以及與上級系統通信等綜合性的自動化功能。配電房使用AM5-DB低壓備自投保護裝置實現了不同的供電方式的切換,提高了供電的可靠性,配合電力監控系統Acrel-2000使整個配電工程實現了綜合自動化,減少了現場值班人員的勞動強度,節省了人力資源。