阮浩初
广东电网有限责任公司清远清城供电局 511500
摘要:清远清城供电局洲心供电所位于市区中心，辖区一级重要用户、二级重要用户共有10户，重点关注客户9户，每年承接各级保供电任务超过70场次，任务繁重，而且多涉及重要用户和重要活动场所，保供电人员压力和电网风险较高等问题。为用户提供优质、可靠供电，是每位供电人奋斗的目标。本项目设计的报警装置，应用于保供电场所，可为工作人员提供停电信息，助其快速响应，迅速处理故障，确保满足保供电场所的用电要求。
关键词:保供电 失压报警装置 研发应用
1前言
随着社会的发展，人员生活水平的提高，对供电企业的要求越来越高。因此，为提高保供电效率，借鉴带通讯功能故障指示器、电压监测装置的原理以及结构，制作带通讯功能的保供电失压报警装置，当主供电源失压时，工作负责人、运行维护人员手机能接收到失压报警信息，可以根据信息迅速判断故障点，快速响应，及时进行转供电操作，避免保供电场所出现长时间停电，从而提升供电质量，降低社会风险，安装该报警装置可提升重要用户保供电质量，缩短故障查找时间，提高工作效率，实现用户快速复电。该装置应用于配电房，可用于巡视到位监控，掌握设备线路巡视到位情况，还可以实现防盗报警；应用于低洼地区，可实现水位监控，及时处理，防止水浸设备；应用于通风不畅电房，可实现温度报警，特别是用电迎峰度夏期间，有助于运行维护人员掌握电房温度，防止因温度过高导致开关频繁跳闸。可见，该装置应用范围广，能有效提高配电网运行维护效率，提升用户满意度。
2保供电失压报警装置设计与制作
2.1原理图
2.1.1通讯原理图
保供电失压报警装置主要由三大模块组成：模块一是监控层，包含电源连接线、中间继电器及其辅助触点；模块二是通讯层，由GSM SMS器件以及公用GSM网络组成；模块三是接收层，能接收并查看信息的终端，主要是我们日常使用手机。
2.1.2电气原理图G3-1型
2.1.2电气原理图G3-2型G3-3型
该装置按照接线简单方便，只需将三相四线并联接到被监控电源一侧即可，其中A相经过电源适配器转换为12V直流电源供内部器件使用。三相监控回路均串接一个中间继电器。当任一相电源失压，对应的中间继电器常闭触点断开，GSM SMS器件对应输入口接收到电平变化，启动发送已设置好的报警信息。同时，如果蜂鸣器回路投入运行的话，还会发出声光报警信号。目前GSM SMS 模块已使用了5个输入口，剩余3个可扩展使用。这套装置对SIM 卡的要求不高，只要是支持GSM网络的移动、联通卡都可以。设置方法简单，一部手机加GSM网络就可以完成，最大可以预存3组，每组50个，共150个号码和8条，每条长达15个字的信息。
2.2主要用途
2.2.1实时监测缺相停电情况。接入三相电源，（也可以直接插入三相插座中）即可实时监测电压缺相情况，发生缺相或停电的情况，装置会给设定好的电话号码发送缺相或三相断电信息；
2.2.2图中绿色按钮用于保供电时向上级指挥中心或负责人报告监测工作已经启动当工作人员到达现场，接好三相电源后，开启监测（闭合黄色按钮），按一下绿色，即可通知指挥中心监测已经开启。也可以安装在电房的用于工作人员巡检电房时向负责人发送巡检电房的消息。
2.2.3预留了其他功能接口端子排G3-1型预留1～5端口，接入一组干节点即可实现告警：可以用于监测特殊场景下的火警监测、水位监测、电房防止非法进入的场景的应用。G3-2、G3-3同样预留3个端口可以实现水位监测。
（固定型） （便携型）
2.3操作说明
2.3.1固定安装
G3-1型、G3-2型供电电压异常监测装置既可以固定安装方式固定在墙上；因设备自重不足2.5K，尺寸也很小也可以作为便携式设备放在不容易被误触碰的地方既可以使用。G3-3侧是专门设计为便携式的设备，直接放置在现场即可以使用。
2.3.2监测接线方式
（1）将外接电缆线制作为三相四线插头，插入到需要监测的线路回路上的插座，也可以直接接入到三相断路器等等方式。
（2）G3-1型的扩展功能端口使用：接入端子排中901+911、901+913、901+917任意一组即可。扩展例子：非法进入电房、防洪保供电的水位监测、烟雾火警的监测告警等等。
（3）G3-2型可以接入设备的GMS监测装置的IN6～IN8上、G3-3型侧可以扩展线材直接接入需要使用的用电器中。其中COM为公共端（带DC12V电压）、913、915、917为扩展用途，出厂各自默认为防盗、水浸、烟感可以自行修改。
2.3.3监测接线方式
接入三相四线后，按一下黄色的按钮，GMS装置亮灯（途中GMS闪烁）则表示监测开启。按一下绿色按钮则自动向上级指挥中心或负责人报告监测工作。对于G3-2型、G3-3型自带声光报警蜂鸣器，用于现场报警可以自行开启。
（2）G3-1型设备网络灯和SIM放置示意图（可以使用任意SIM替换）
主线路板从铁芯取得交变的电压，经过保护电路吸收电压峰值，TVS瞬态抑制抗浪涌冲击，防雷等多级保护，并由调整管、参考电压、取样电路、误差放大电路等几个基本部分组成开关稳压部分，再经过定时功能模块、光控功能模块完成功能部分
（3）G3-2型、G3-3型设备网络灯和SIM可以使用任意SIM替换
2.4短信功能
G3-2型供电电压异常检测装置短信功能使用方法（本设计采用G3-2模块通讯）
注意：至少有一组号码设置了接警号码才会触发接警功能；G3-2型、G3-3型短信功能启动较慢需要等待5分钟才能自检完成。最大可以设置150个接警号码
基本设置指令：
超级管理员设置和查询
设置超级管理员(超级管理员号码也会收到告警短信，前提是至少有一个成员组不为空)
发送短信：设置主人：13811xxxxxx；回传短信：主人:13811xxxxxx
查询超级管理员
发送短信：查询主人；回传短信：主人:13811xxxxxx
SIM 卡要求:支持移动或联通 2G 卡, 兼容 2G 的移动 4G 和联通3G 卡
可设置最多3组各50个被叫手机号码和 8 条告警短信，每条编辑内容最多 15个字。
3 保供电失压报警装置的应用和下阶段计划
任何东西，存在即有价值，保供电失压报警装置当然也有不少值得推广应用的价值，我们主要归纳为以下几点：
一是助力快速复电，提高客户满意度。随着精益化管理的逐步推进，指标考核愈发严格。保供电失压报警装置，可协助判断故障情况，实现快速复电，缩短停电时间，社会效益显著，特别是对于保供电用户，保电工作分秒必争。
二是降低工作强度，提高工作效率。前面提到，洲心所1年下来保供电出动超过300人次，使用这套装置后，预计可减少一半人次，工作量大幅下降。 而且，当一项保供电任务有多个保电点时，人员安排经常捉襟见肘。使用这套装置，可减少驻点值守人员，提高工作效率。
三是通过外置门磁报警器、温度感应器、湿度感应器、水位感应器扩展后，可实现防盗、防水、防潮湿等报警功能，当电房门被打开时、或者湿度、温度、水位达到限定值时均可接收到报警信息，运维人员可以第一时间掌握设备运行环境，降低设备被盗、或因湿度过大、温度过高、水浸等导致设备故障的风险。
四是监控配电线路设备外力破坏黑点，降低人员触电风险，可以安装在低压线路跨越道路、跨越施工工地等易受外力破坏的线路两侧，有助于判断是否发生外力破坏断线故障，当接收到报警信息时，工作人员迅速到达现场进行围蔽，降低发生人身触电事故的风险。
4 结束语
前阶段，该装置已试点安装应用，取得不错的效果。接下来，我单位将对本装置持续进行优化改进。一是安装到重要用户电房以及负荷集中的公用台区进行实用性、稳定性调试； 二是增加温度、湿度、门磁等传感器，进行扩展性能调试，在接下来的迎峰度夏期间，重点调试温度报警功能；三是优化装置内部布线以及零部件选型，确保装置的经济性、可靠性。
参考文献:
[1]王仁祥编著 《常用低压电器原理及其控制技术》（第2版）
[2]2010年广东电网技术论坛论文集《供用电技术》
[3]《电力系统的过电压保护(第二版)》
论文作者:阮浩初
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/7
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