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，公路隧道用電費用相當驚人，而國內又缺少對公路隧道電氣管理的進行相關研究。通過探索實踐，采用系統化的方法和技術手段可以在保障電氣安全及設備穩(wěn)定運行的同時，實現節(jié)能降耗，進而為后續(xù)的研究工作奠定基礎。

1. 現狀

隧道是公路的主要耗能結構物，而隧道的能耗主要分布在照明系統、通風系統、供配電系統和其他機電子系統，雖然目前已經使用了能源管理系統，但給出的數據無法滿足有效管理需求，存在以下不足：

電能數據采集粗放，缺少能耗分類，無法體現能耗結構和能流情況。

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

自動化程度低，現有系統不能有效促進能耗管理水平，未減輕運維人員的作業(yè)負荷。

分散的數據，難以為實現隧道節(jié)能潛力診斷和節(jié)能績效評價技術的研究提供依據。

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。在隧道運營期，隧道主要耗能為隧道機電系統所耗費的電能，電能管理至關重要。目前的能源管理系統采集到的電能數據十分有限，增加電能采集裝置勢在必行。經過調研和勘查，結合現場環(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有結構的同時，通過簡單增加ENERGYSENS 多回路電量采集裝置即實現能源流向的可視化監(jiān)測。

ENERGYSENS可以同時測量多條回路的電能、功率、電流、電壓、頻率等電量參數，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現能源數據的采集監(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記錄電能及電能質量數據，同時支持故障報警、現場提示和數據遠傳。

在不改動目前電氣回路的情況下，實現電能管理透明化、可視化，配合軟件系統尋找節(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據支撐。

1. 電能質量

隧道供配電系統的電能質量，對節(jié)能效果有直接影響，對隧道機電設施的穩(wěn)定運行與壽命更具有關鍵意義。電能質量問題可使將造成設備預期質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濟損失和不良的社會影響。

電能質量問題和危害如下：

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，又進一步造成關鍵設備的失效損壞。例如暴雨情況下，供電回路受雷擊影響造成潛水泵失效，現場難以快速搶修，后果輕則道路中斷、重則人命關天。

目前的供配電系統*缺少對電能質量的有效監(jiān)測。在關鍵位置監(jiān)測電能質量，使用認證級帶有波形記錄和標準分析功能的PQ3000，發(fā)現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，分享經驗，為后期采取措施避免故障做好準備。

• 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。
• 實時監(jiān)控當前系統狀態(tài)，全面的能耗分析。
• 電能質量監(jiān)測滿足IEC61000-4-30 第三版。
• 自帶UPS備用供電，支持斷電后持續(xù)工作。
• 操作簡便，通過Web瀏覽器即可生成報告。
• 賦能第三方信息系統電能質量監(jiān)測分析功能。