公路隧道電氣管理硬件解決方案

1. 概述

我國公路隧道較多，公路隧道用電費(fèi)用相當(dāng)驚人，而國內(nèi)又缺少對公路隧道電氣管理的進(jìn)行相關(guān)研究。通過探索實(shí)踐，采用系統(tǒng)化的方法和技術(shù)手段可以在保障電氣安全及設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，進(jìn)而為后續(xù)的研究工作奠定基礎(chǔ)。

1. 現(xiàn)狀

隧道是公路的主要耗能結(jié)構(gòu)物，而隧道的能耗主要分布在照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)和其他機(jī)電子系統(tǒng)，雖然目前已經(jīng)使用了能源管理系統(tǒng)，但給出的數(shù)據(jù)無法滿足有效管理需求，存在以下不足：

電能數(shù)據(jù)采集粗放，缺少能耗分類，無法體現(xiàn)能耗結(jié)構(gòu)和能流情況。

監(jiān)測內(nèi)容未考慮電能質(zhì)量影響，電氣安全存在隱患，無法對電氣故障溯源分析。

自動(dòng)化程度低，現(xiàn)有系統(tǒng)不能有效促進(jìn)能耗管理水平，未減輕運(yùn)維人員的作業(yè)負(fù)荷。

分散的數(shù)據(jù)，難以為實(shí)現(xiàn)隧道節(jié)能潛力診斷和節(jié)能績效評(píng)價(jià)技術(shù)的研究提供依據(jù)。

1. 電能監(jiān)測

公路隧道能源管理的對象主要為電、水和石油。在隧道運(yùn)營期，隧道主要耗能為隧道機(jī)電系統(tǒng)所耗費(fèi)的電能，電能管理至關(guān)重要。目前的能源管理系統(tǒng)采集到的電能數(shù)據(jù)十分有限，增加電能采集裝置勢在必行。經(jīng)過調(diào)研和勘查，結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境，施工難度和成本投入等一系列影響，電能按以下方式開展監(jiān)測。

對于空間有限，電流小于80A的電氣柜，以照明配電箱為代表，理想的解決方案是在不影響現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的同時(shí)，通過簡單增加ENERGYSENS 多回路電量采集裝置即實(shí)現(xiàn)能源流向的可視化監(jiān)測。

ENERGYSENS可以同時(shí)測量多條回路的電能、功率、電流、電壓、頻率等電量參數(shù)，安裝方式簡單似帶帽穿衣，極低的自身能耗，極精致的體積，輕松安裝在電氣柜斷路器位置即可實(shí)現(xiàn)能源數(shù)據(jù)的采集監(jiān)控。

于空間有富余的電氣柜，以泵房電源柜為代表，采用7cm寬的精巧型電量表ENERGYMID記錄電能及電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，同時(shí)支持故障報(bào)警、現(xiàn)場提示和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。

在不改動(dòng)目前電氣回路的情況下，實(shí)現(xiàn)電能管理透明化、可視化，配合軟件系統(tǒng)尋找節(jié)能的潛力和途徑，對于節(jié)能改造后的效果也可以提供數(shù)據(jù)支撐。

1. 電能質(zhì)量

隧道供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量，對節(jié)能效果有直接影響，對隧道機(jī)電設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行與壽命更具有關(guān)鍵意義。電能質(zhì)量問題可使將造成設(shè)備預(yù)期質(zhì)量下降或者管理秩序紊亂，雷擊或者短路還可能造成重大經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。

電能質(zhì)量問題和危害如下：

隧道照明光源通常采用的LED照明燈，作為主要的諧波源持續(xù)增加線路損耗，并對供電回路的穩(wěn)定性造成影響；而雷擊，絕緣下降帶來的短路故障，又進(jìn)一步造成關(guān)鍵設(shè)備的失效損壞。例如暴雨情況下，供電回路受雷擊影響造成潛水泵失效，現(xiàn)場難以快速搶修，后果輕則道路中斷、重則人命關(guān)天。

目前的供配電系統(tǒng)*缺少對電能質(zhì)量的有效監(jiān)測。在關(guān)鍵位置監(jiān)測電能質(zhì)量，使用認(rèn)證級(jí)帶有波形記錄和標(biāo)準(zhǔn)分析功能的PQ3000，發(fā)現(xiàn)用電過程中的潛在問題，為查找電氣故障原因提供有用的線索，分享經(jīng)驗(yàn)，為后期采取措施避免故障做好準(zhǔn)備。

• 144x144x65.2mm的精巧體積適合屏柜安裝。 
• 高分辨率TFT彩屏，圖形化顯示各種測量值。
• 實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)，全面的能耗分析。
• 電能質(zhì)量監(jiān)測滿足IEC61000-4-30 第三版。
• 自帶UPS備用供電，支持?jǐn)嚯姾蟪掷m(xù)工作。
• 操作簡便，通過Web瀏覽器即可生成報(bào)告。
• 賦能第三方信息系統(tǒng)電能質(zhì)量監(jiān)測分析功能。