Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在烏魯木齊市河西污水處理廠中水源熱泵項目一期-綠地一期熱泵機(jī)房工程

    摘要:采用AM4系列微機(jī)保護(hù)和PZ系列多功能電力儀表、采集配電室10KV高壓柜以及0.4KV低壓配電回路現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺,通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電所配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

    關(guān)鍵詞:污水處理廠;工廠用電監(jiān)控;配電室;AM4系列微機(jī)保護(hù);Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng);

    0概述 
    本項目為烏魯木齊市河西污水處理廠中水源熱泵項目一期-綠地一期熱泵機(jī)房工程,現(xiàn)場為一間變配電室,共有12面10KV高壓柜,18面低壓進(jìn)出線柜。微機(jī)綜保及多功能儀表采用RS485總線組網(wǎng)接入電力監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)主機(jī)安裝在隔壁值班室。
    1需求分析
    為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控。需要對現(xiàn)場的10KV高壓配電柜及0.4KV低壓配電柜進(jìn)行電壓、電流、功率以及各開關(guān)量信號等參數(shù)進(jìn)行實時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點被監(jiān)視參數(shù)異常,能夠及時檢測報警,有關(guān)人員采取必要的措施,避免安全事故的發(fā)生。自動抄表功能節(jié)省了人力物力,電流趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時間。
    數(shù)據(jù)采集
    自動采集現(xiàn)場所有10KV回路AM4微機(jī)保護(hù)及0.4KV回路PZ多功能儀表的模擬量數(shù)據(jù),自動采集現(xiàn)場開關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)等開關(guān)量數(shù)據(jù)。
    支持實時采集、自動周期采集(定時采集)可配置周期(1分鐘~24小時)。
    支持多線程處理機(jī)制,提高數(shù)據(jù)采集效率,能同時對多個設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
    數(shù)據(jù)實時顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式,各回路開關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀可見。
    數(shù)據(jù)查詢與展示
    要求能方便實現(xiàn)各級管理人員的查詢,查詢界面能適應(yīng)各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢。
    數(shù)據(jù)展示功能按照不同用戶的不同的權(quán)限,分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。
    權(quán)限管理
    要求對不同用戶賦予不同角色的權(quán)限,能授權(quán)到功能子菜單、具體檔案記錄、數(shù)據(jù)記錄等。
    系統(tǒng)要求具備合理完善的用戶安全控制機(jī)制,能使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到有效地保護(hù),防止信息的丟失、失竊和破壞。
    故障報警
    故障判斷與報警具有故障自動判斷并采用聲光方式報警功能。報警類型包括開關(guān)故障,電壓、電流限,現(xiàn)場微機(jī)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報警時間自動記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,方便用戶查詢,工作人員可隨時掌握配電室實時運行狀態(tài),發(fā)現(xiàn)變配電運行故障并作出相應(yīng)處理,提高變配電的管理效率,提升電力系統(tǒng)安全性、可靠性。
    2  系統(tǒng)方案
    安科瑞Acrel-2000系統(tǒng)根據(jù)烏魯木齊市河西污水處理廠中水源熱泵項目一期-綠地一期熱泵機(jī)房工程配電室現(xiàn)場實際情況,整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線分7根總線直接接至監(jiān)控室操作臺內(nèi)的串口卡上,**了配電所電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實時性。如下圖所示:
     
    系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
    現(xiàn)場配電室共計7臺AM4-I綜保,2臺AM4-U綜保,高壓部分7臺PZ96L-E3多功能儀表,低壓部分共4臺PZ96L-E4多功能儀表,33臺PZ80L-E4多功能儀表,總共分為7條RS485總線接至值班室操作臺內(nèi)的串口卡上。
    1)站控管理層
    站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員,是人機(jī)交互的直接窗口。在烏魯木齊市河西污水處理廠中水源熱泵項目一期-綠地一期熱泵機(jī)房工程中主要指置于監(jiān)控室的監(jiān)控主機(jī)。
    2)網(wǎng)絡(luò)通訊層
    通訊層主要是由以總線網(wǎng)絡(luò)組成??偩€網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)現(xiàn)場微機(jī)保護(hù)及低壓多功能儀表與站控管理層之間的數(shù)據(jù)交互,使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化,較大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性,真正達(dá)到了**的目的。
    3)現(xiàn)場設(shè)備層
    現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端,主要由10KV配電柜上的微機(jī)保護(hù)裝置以及0.4KV低壓配電回路的多功能電力儀表組成,智能設(shè)備通過屏蔽雙絞線RS485接口,采用MODBUS通訊協(xié)議總線連接接入監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng),實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
    微機(jī)保護(hù)裝置及低壓電力儀表現(xiàn)場連接示意
    現(xiàn)場微機(jī)保護(hù)裝置以及低壓多功能電力儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接,每根總線連接微機(jī)保護(hù)數(shù)量5只左右,低壓電力儀表25只左右。具體連接示意圖如下所示:
    通訊線路連接示意圖
     
    3  系統(tǒng)功能
    配電所實時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面,主要實時監(jiān)測烏魯木齊市河西污水處理廠中水源熱泵項目一期-綠地一期熱泵機(jī)房工程配電室所有回路的運行狀態(tài)。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路10KV配電柜及低壓進(jìn)出線回路的運行參數(shù)和狀態(tài),如:三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率等。如下圖所示:
     配電室一次系統(tǒng)圖
    事件告警記錄功能,主要完成對查詢時間段內(nèi)出現(xiàn)的報警信息事件記錄以及發(fā)生時間,為值班人員提供依據(jù)并且分析事故發(fā)生的原因。
    參數(shù)抄表功能,主要對10KV配電柜及低壓配電各回路的電參數(shù)進(jìn)行查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢,具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),方便用戶修改回路名稱。
    電參數(shù)報表
    用電量報表功能,可選擇時間段進(jìn)行查詢,支持任意時間段電度累計查詢,具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。為值班人員提供了精確可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),方便用戶修改回路名稱。如下圖所示,用戶可以直接打印報表,可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如下圖所示:
    電能報表
    負(fù)荷趨勢曲線界面中可直觀的查看回路的負(fù)荷運行情況。查看實時和歷史趨勢曲線,點擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項可以完成相應(yīng)功能的切換;幫助用戶進(jìn)線趨勢分析和故障追憶,具備曲線打印功能。為分析整個系統(tǒng)的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。
    負(fù)荷曲線
    系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖,主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),同時監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常,綠色表示通訊異常。
    通訊結(jié)構(gòu)示意圖
    4  結(jié)束語
    在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中,工廠的項目的配電安全性至關(guān)重要,本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在烏魯木齊市河西污水處理廠中水源熱泵項目一期-綠地一期熱泵機(jī)房工程的應(yīng)用,可以實現(xiàn)對配電所供配電回路用電的實時監(jiān)控。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理,實時顯示中心配電室內(nèi)各10KV配電柜回路以及0.4KV低壓配電進(jìn)出線回路的運行狀態(tài),對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報警對話框、報警聲音提示,該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定,保證了工廠的用電可靠度。
     
    參考文獻(xiàn):
    [1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
    [2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2011.10

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    詞條說明

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