剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用

張穎姣

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：本文首先指出了在火力發(fā)電廠中應(yīng)用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的重要性，接著研究分析了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用情況，主要從 系統(tǒng)簡介、電氣火災(zāi)原因等方面進行了分析。*后從配電箱、火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備等方面介紹了應(yīng)用電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的注意事項。本文研究成果將對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用起到一定的參考作用。

關(guān)鍵詞:電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)；火力發(fā)電；應(yīng)用

0、引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步和電力事業(yè)的快速發(fā)展，火力發(fā)電廠生產(chǎn)基地的規(guī)模日益擴大，電氣自動化水平也日趨提高，與此同時，對電氣火災(zāi)監(jiān)控的重視程度也應(yīng)該隨之提高，在火力發(fā)電廠中應(yīng)用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，對加強控制電氣火災(zāi)的能力，保障發(fā)電廠的安全運行有重要意義。

1、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用情況的分析

1．1引發(fā)電氣火災(zāi)的原因

電氣火災(zāi)通常是指用電設(shè)備、供配電設(shè)備等因出現(xiàn)故障而釋放高溫、電火花等熱能或者非故障性的能量，在燃燒條件成立的前提下，使自身燃燒或者燃燒其他可燃物質(zhì)而引起的火災(zāi)，雷電與靜電導(dǎo)致的火災(zāi)也包括在其中。電氣火災(zāi)的起因主要有：(1)短路。當電路出現(xiàn)短路，導(dǎo)致線路中電阻突然變小，電阻迅速增大，從而電路的發(fā)熱量也變大，遠遠超出了線路正常工作時所產(chǎn)生的熱量 ，使線路絕緣層自燃，金屬發(fā)生熔化，附近可燃物被點燃，引起火災(zāi)。(2)漏電。漏電主要是因為帶電導(dǎo)體的絕緣被破壞，在不同的電位導(dǎo)體問出現(xiàn)非正常電流。漏電是通過熱作用和電火花來引發(fā)火災(zāi)的。在有漏電問題的線路中電阻較大的位置易發(fā)熱，在接觸不好的區(qū)域可能出現(xiàn)火花，導(dǎo)致附近的可燃物燃燒，進而導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。(3)斷路。斷路引發(fā)火災(zāi)主要有兩種情況，一是通電的導(dǎo)線在斷后掉落過程中，和接地導(dǎo)體接觸起火，二是帶電導(dǎo)線斷開時出現(xiàn)電火花。(4)接觸電阻過大。當電流較大時，在線路某一位置處接觸不良而導(dǎo)致接觸電阻過大，在這局部區(qū)域內(nèi)會產(chǎn)生很大的熱量，導(dǎo)致金屬變色甚至出現(xiàn)熔化的現(xiàn)象，使導(dǎo)線的絕緣層發(fā)生自燃 ，同時引燃周邊的可燃物質(zhì)等，導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)

生。所以，在火力發(fā)電廠中，很有必要設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，對發(fā)電廠中可能造成電氣火災(zāi)的因素進行監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生的危險情況，及時排除障礙，盡量避免電氣火災(zāi)的發(fā)生，避免因電氣火災(zāi)而引起的損失。

1．2電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)簡介

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)包括電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備與電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器兩部分，它屬于早期火災(zāi)探測報警系統(tǒng)，可以準確掌握線路中的問題與異常情況，能夠提前察覺可能發(fā)生電氣火災(zāi)的狀況，及時發(fā)出警報并且提醒專業(yè)人員解決這些故障。電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備所發(fā)出的報警信息能夠傳送到消防控制室中的圖形顯示裝置中，而且在裝置中單獨顯示圖形，探測器有測溫式探測器、剩余電流式探測器、故障電弧式探測器等多種類型。

1．3電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在火電廠應(yīng)用現(xiàn)狀

從技術(shù)方面而言，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的普及相當有必要。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，電力自動化技術(shù)水平發(fā)展速度不斷加快，并且火力發(fā)電廠的電氣自動化技術(shù)水平也日趨發(fā)展與提高，同時，越來越多的火力發(fā)電廠更新技術(shù)，選擇采用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在火力發(fā)電廠中日益普及。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)不但能夠進行科學(xué)的保護、監(jiān)控，并且可以對計算機進行監(jiān)控和保護。

1．4普及電氣火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)在火電廠中的應(yīng)用

在新建、改建或者擴建的火力發(fā)電廠中，要嚴格按照相關(guān)規(guī)定設(shè)計、安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品，推廣電氣火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用。相關(guān)單位要按照規(guī)定設(shè)計漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)；建設(shè)、施工單位在選購經(jīng)過國家認證的電氣火災(zāi)監(jiān)控產(chǎn)品；在消防單位對火力發(fā)電廠的整治過程中，對于有電氣火災(zāi)隱患的火力發(fā)電 相關(guān)單位要設(shè)計合理的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備以消除潛在的電氣火災(zāi)隱患，對于老化的電氣線路責(zé)令其全部更換，*終達到解除電氣火災(zāi)隱患、提高電氣線路與相關(guān)設(shè)備安全運行的效果。

2、應(yīng)用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的注意事項

2．1在配電柜安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置的要求

1)如果配電柜的內(nèi)部空間有限，在安裝過程中應(yīng)該選擇適合的監(jiān)控探測器與剩余電流互感器，并且在制作和安裝配電柜之前，要提前安排好配電柜的內(nèi)部布局及安裝次序。(2)假如電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)需要安裝在配電柜內(nèi)，要確保探測器的報警燈光與聲音不受影響。而對于嵌入式的電氣火災(zāi)探測器，盡量安裝在面板之上，使操作更加方便快捷。在配電板的面板上安裝探測控制器時，仍舊將剩余電流互感器安裝在內(nèi)部，這樣既不需要添加防火監(jiān)控箱，也無需改變配電箱的內(nèi)部構(gòu)成，能夠使配電柜既方便又美觀。

2．2電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備安裝規(guī)定

1)根據(jù) 火災(zāi) 自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，探測器的工作電源可以從斷路器的進線端取出，這樣即使出現(xiàn)停電的現(xiàn)象，探測器仍然能夠正常工作，即使是斷路器的下側(cè)出現(xiàn)火災(zāi)故障，探測器仍然能夠及時報警，對于監(jiān)控系統(tǒng)的功能也不會有太大的影響 (停電則表明不會發(fā)生電氣火災(zāi))。(2)電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和該系統(tǒng)的報警信號，應(yīng)該按照要求設(shè)置在消防控制室或者值班室 主機的電源應(yīng)該從控制中心的消防供電中選取。監(jiān)控系統(tǒng)的各個探測器應(yīng)選用現(xiàn)場供電的形式，電源的按入點設(shè)計在此級斷路器的上端。(3)嚴格按照國家相關(guān)標準中關(guān)于分級保護的規(guī)定進行電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。理解電氣用電裝置的

具體分布和各個級別的相關(guān)配電設(shè)備的情況，明確各個配電設(shè)備的位置，把監(jiān)控系統(tǒng)探測器合理分配到對應(yīng)的配電設(shè)備上，并且了解系統(tǒng)中探測器的數(shù)目。

2．3電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)使用注意事項

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在使用之后，應(yīng)該注意以下幾方面：(1)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的用電應(yīng)保證不間斷供電，確保在電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器出現(xiàn)報警信號后能被專業(yè)值班人員知曉并及時排除線路或電氣設(shè)備的故障。根據(jù) 《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器可以接在斷路器的進線端，選擇這種供電形式可以使布線更加方便，而且減小成本的投入，即使突然停電系統(tǒng)的功能也不會受到太大的影響。(2)在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝投入使用以后，應(yīng)定期進行電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及其剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)探測器的自檢測試，發(fā)現(xiàn)潛在隱患并及時解決，避免電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)因某些突發(fā)狀況導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。

3、安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

3.1概述

Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨立運行的系統(tǒng)，已通過國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的消防電子產(chǎn)品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應(yīng)用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視，實現(xiàn)對電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報警，當必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交換和共享。

3.2 應(yīng)用場合

適用于智能樓宇、醫(yī)院、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

3.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.4 系統(tǒng)功能

1）監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發(fā)出聲、光報警信號，同時設(shè)備上紅色“報警”指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設(shè)備的“復(fù)位”按鈕或觸摸屏的“復(fù)位”按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復(fù)位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。

2）當被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設(shè)備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

3）通訊故障報警：當監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示，同時設(shè)備上的黃色“故障”指示燈亮，并發(fā)出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發(fā)生故障時，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應(yīng)的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

4）當發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。

3.5 配置方案

應(yīng)用場合	型號	產(chǎn)品照片	功能
消防控制室	Acrel-6000/B		適用于1~4條通信總線*多可連接256個探測器，可適用于壁掛安裝的場所。
Acrel-6000/Q		適用于大型組網(wǎng)，壁掛式監(jiān)控主機數(shù)量較多且需集中查看的場所，主要監(jiān)測壁掛主機信息。
一、二級 低壓配電	ARCM200L-Z 2		三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvar h、Hz、cos中) ， 視在電能、四象限電能計量， 單回路剩余電流監(jiān)測，4路溫度監(jiān)測，2路繼電器輸出，4路開關(guān)量輸入，事件記錄，內(nèi)置時鐘，點陣式LCD顯示， 2路獨立RS 485/Modbus通訊
ARCM200L-J 8	8路剩余電流監(jiān)測， 2路繼電器輸出， 4路開關(guān)量輸入， 事件記錄， 內(nèi)置時鐘， 點陣式LCD顯示， 1路RS 485/Modbus通訊
ARCM 300-J 1		1路剩余電流監(jiān)測， 4路溫度監(jiān)測， 1路繼電器輸出， 事件記錄， LCD顯示， 1路RS 485/Modbus通訊
AAFD-□		檢測末端線路的故障電弧，485通訊，導(dǎo)軌式安裝。
ASCP 200-□		短路限流保護、過載保護、內(nèi)部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測，1路RS 485通訊， 1路GPRS或NB無線通訊， 額定電流為0-40A可設(shè)。
	短路限流保護、過載保護、內(nèi)部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測，1路RS485通訊，1路NB或4G無線通訊，額定電流為0-63A可設(shè)。
配套附件	AKH-0.66		測量型互感器，采集交流電流信號
AKH-0.66/L		剩余電流互感器，采集剩余電流信號
ARCM-NTC		溫度傳感器，采集線纜或配電箱體溫度

4、結(jié)束語

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可以對電氣火災(zāi)、電氣事故等進行有效的監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，減少電氣事故的發(fā)生，降低電氣火災(zāi)所造成的危害。在火力發(fā)電廠中應(yīng)用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠有效地監(jiān)控發(fā)電廠的安全情況，及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，對于發(fā)現(xiàn)的電氣火災(zāi)隱患合理分析，妥善解決，確保火力發(fā)電廠安全運行，為我們的生活服務(wù)。

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審核編輯 黃宇