《變配電系統(tǒng)監(jiān)控》PPT課件.ppt

變配電系統(tǒng)監(jiān)控,9.6變配電系統(tǒng)監(jiān)控,變配電智能化系統(tǒng): 包括對供電、用電負載兩個方面的調(diào)控與管理， 其中有變配電系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、電梯管理系統(tǒng)等。,9.6.1變配電系統(tǒng)監(jiān)測、監(jiān)控,9.6.2照明系統(tǒng)監(jiān)控,9.6.3電梯監(jiān)控,變配電監(jiān)控,9.6.1變配電系統(tǒng)監(jiān)測、監(jiān)控,1）監(jiān)測、監(jiān)控內(nèi)容,(1)電源、監(jiān)測,對高低壓電源進出線的 電壓、電流、功率、 功率因數(shù)、 頻率的狀態(tài)監(jiān)測、 供電量計算。,(2)變壓器監(jiān)測。,變壓器溫度監(jiān)測， 風冷變壓器通風運行情況、 油冷變壓器油溫、 油位監(jiān)測。,(3)負荷監(jiān)測。,各級負荷的 電壓、電流、功率的監(jiān)測；超負荷時，系統(tǒng)停止低優(yōu)先級的 負荷。,(4)線路狀態(tài)監(jiān)測。,高壓進出線、二路進線的聯(lián)絡(luò)線的 斷路器狀態(tài)的監(jiān)測、 故障報警。,監(jiān)測、監(jiān)控內(nèi)容,(5)斷路器遙控。,(6)備用電源監(jiān)測與控制。,高壓低壓進出線、聯(lián)絡(luò)線的斷路器遙控； 配電干線、消防干線的斷路器遙控；水泵房、制冷機房、供熱站供電的斷路器遙控,主電源中斷時自動啟動備用發(fā)電機組，在恢復供電時停止備用電源； 備用發(fā)電機組電氣參數(shù)、運行狀況的監(jiān)測； 備用發(fā)電機有關(guān)線路開關(guān)的控制； 直流電源的供電質(zhì)量(電壓、電流)監(jiān)測報警。,(7)微機保護。,(8)智能控制。,智能化開關(guān)柜配備微機保護裝置 自檢功能和抗環(huán)境電磁干擾 故障記錄、通信、遙控、遙測、 遙信,智能監(jiān)測管理； 與上位機進行數(shù)據(jù)交換； 接受上位機的指令和操作； 設(shè)置微處理器的智能斷路器、智能饋電控制器、智能電機控制器。,測控分類,2)系統(tǒng)測控分類,(1)顯示型。,(2)控制型。,顯示：運行狀態(tài)、報警狀態(tài)等； 顯示主接線圖、 交直流系統(tǒng)運行圖及運行參數(shù)、 UPS系統(tǒng)運行圖及運行參數(shù)， 系統(tǒng)各開關(guān)變位和故障變位， 對參數(shù)超限報警。,設(shè)備節(jié)能運行控制、順序控制等,(3)記錄型。,狀態(tài)檢測與匯總表輸出、計算記錄及報表生成；對事故、故障進行順序記錄； 可以查詢事故原因，并且顯示、制表和打?。?可以繪制負荷曲線，并且顯示、打印運行報表。,(4)復合型。,具有顯示、控制、記錄等多種功能， 真正滿足智能化多方面的監(jiān)控要求。,調(diào)控結(jié)構(gòu)三種形式,變配電系統(tǒng)調(diào)控結(jié)構(gòu)通常采用三種形式：,(1)以“網(wǎng)關(guān)“聯(lián)網(wǎng)。,結(jié)構(gòu)比較簡單，能夠獲得大量信息， 以達到資源共享的目的。,(2)以現(xiàn)場“變送器“采集信息。,在變配電房中的高、低壓配電柜里，安裝變送器， 電流變送器、電壓變送器、功率變送器； 變送器采集的信息送到現(xiàn)場控制器 DDC， 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接口送往中央工作站讀取數(shù)據(jù)，并做相應(yīng)處理。,(3)以“多功能智能電表“讀取數(shù)據(jù)。,在變配電房中的高、低壓配電柜里安裝智能電表； 讀取電流、電壓、功率以及頻率等參數(shù)； 以數(shù)字信號方式直接送人現(xiàn)場控制器DDC； 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接口送往中央工作站。 這種聯(lián)網(wǎng)方式：數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量較好，連接簡便， 目前已獲得廣泛 應(yīng)用。,監(jiān)控舉例,1./20.變壓器溫度； 2./19.冷卻風機狀態(tài) ；3./18.冷卻風機啟停； 4./17.用電計量（kWh);5./16.有功功率；6./15.無功功率； 7./14.主接觸器狀態(tài)；8./13.低壓側(cè)電流；9./12.功率因數(shù)；10./11.低壓側(cè)電壓。,照明監(jiān)控,9.6.2照明系統(tǒng)監(jiān)控,節(jié)約能源，美化環(huán)境,1)傳統(tǒng)照明控制-開關(guān)控制。,通過相對獨立的元件在本地或遠程用單一的手段 控制燈具的方式稱為傳統(tǒng)照明控制方式,(1)現(xiàn)場分路控制,(2)程序定時控制,(3)傳感器自動控制,根據(jù)事先編定的時間表 通過定時元件來控制燈具的開關(guān)。 有節(jié)電效果，臨時調(diào)整不方便,受控區(qū)域的開關(guān)和調(diào)光控制 ; 電柜中的斷路器 。 造價較低,傳感器探測建筑空間的使用狀況， 有人活動，打開燈光，延時閉合。 紅外探測傳感器、超聲波感應(yīng)傳感器、 壓力開關(guān)、聲控開關(guān)等器件,智能照明,2)智能照明控制,(1) PLC控制,(2) DDC控制,大面積燈光的自動控制(開關(guān)或調(diào)光)； 編程還能實現(xiàn)比較復雜的邏輯結(jié)構(gòu)； 回路功能改變 ，編程實現(xiàn)； 比集散控制型系統(tǒng)的成本大約低40%左右。,DDC的弱電輸出經(jīng)繼電器間接實現(xiàn) 區(qū)域控制、定時通斷等。 控制功能簡單，只能實現(xiàn)定時開與關(guān)的功能， 如要實現(xiàn)場景預設(shè)、亮度調(diào)節(jié)、軟啟動 、軟關(guān)斷等復雜的功能，技術(shù)難度較大； 現(xiàn)場無法干預照明狀態(tài)，使用不太方便； 回路劃分很細時，造價會很高。,設(shè)有綜合布線、局域網(wǎng)的地方，應(yīng)用總線控制照明十分方便。 所有單元模塊，均內(nèi)置微處理器和存儲單元； 每個單元均設(shè)置唯一的單元地址，軟件設(shè)定功能； 單元控制各負載回路。 可與樓宇自控、保安監(jiān)控和消防系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動。,(3)總線控制,總線控制系統(tǒng)示意圖,電梯監(jiān)控,9.6.3電梯監(jiān)控,電梯是智能樓宇普遍使用的垂直載客、載貨的運輸工具， 是高層建筑、小高層建筑必備的設(shè)備。,基本監(jiān)控、群控管理、交流調(diào)壓調(diào)速、調(diào)壓變頻調(diào)速等。,電梯的基本監(jiān)控：運行狀態(tài)、故障報警、緊急狀態(tài)控制等。,1)基本監(jiān)控,功能和用途分為:,客梯、消防梯、貨梯、觀光梯、自動扶梯等；,運行速度分為低速、中速、高速、超高速電梯。,交流調(diào)壓調(diào)速、調(diào)壓變頻調(diào)速電梯。發(fā)展方向。,電梯監(jiān)控可分為：,基本監(jiān)控內(nèi)容,(1)運行狀態(tài)監(jiān)控的內(nèi)容,(2)故障檢測與報警。,(3)緊急狀態(tài)控制。,啟動、停止狀態(tài)，運行方向， 所處樓層位置等；,對電動機、電磁制動器等各種裝置進行 自動檢測，遇有故障則及時報警； 自動報警監(jiān)控能顯示故障電梯的 地點、發(fā)生故障時間、故障狀態(tài)等。,電梯運行與火災(zāi)報警消防系統(tǒng)聯(lián)動； 遇火情： 消防電梯運行到第一層待命 ； 普通客梯則就近停運、開門放客； 電梯系統(tǒng)與安全防范系統(tǒng)聯(lián)動； 遇警情： 按照安防級別，將電梯自動行駛到規(guī) 定樓層，并對轎廂門進行嚴密監(jiān)控。,群控管理,2)群控管理,電梯群控管理的目的是 使客人縮短候梯時間， 改善電梯交通服務(wù)質(zhì)量， 最大限度地發(fā)揮多部電梯的作用， 使其具有適應(yīng)性、應(yīng)變性， 成為合理調(diào)度、節(jié)約能源的垂直交通工具。,(1)適應(yīng)性、應(yīng)變性的實現(xiàn)。,循環(huán)掃描，實時分析，選擇運送方式 ， 自動調(diào)配 ，滿足客流要求,(2)繁忙時段的運行。,(3)空閑時段的運行。,不需要運行的轎廂自行關(guān)閉，避免空載運行。,“上行客流方式”， “下行客流方式“ “午餐服務(wù)方式“,交流調(diào)壓調(diào)速,3)交流調(diào)壓調(diào)速,在交流電源與牽引電動機之間接入晶閘管作為交流電壓控制器， 對電梯進行調(diào)速控制。,電梯系統(tǒng)一般采用調(diào)壓調(diào)速的閉環(huán)控制，,基本原理是：,當測速發(fā)電機和轉(zhuǎn)速給定裝置的差值信號為零， 電動機則穩(wěn)定運行；,如果靜負載轉(zhuǎn)矩增大，電動機的轉(zhuǎn)速就要降低，,測速發(fā)電機輸出的轉(zhuǎn)速負反饋信號減少，,轉(zhuǎn)速給定裝置與測速發(fā)電機的差值為正值，,使調(diào)壓裝置的輸出電壓升高，電動機轉(zhuǎn)速提高，,這時轉(zhuǎn)速給定裝置與測速發(fā)電機的差值減小，,當轉(zhuǎn)速重新恢復到穩(wěn)定運行狀態(tài)時，,轉(zhuǎn)速給定裝置與測速發(fā)電機的差值又為零，,調(diào)壓裝置的輸出電壓不再升高。,線路簡單，價格便宜，使用維護方便，但轉(zhuǎn)差功耗大，效率低。,4)調(diào)壓變頻調(diào)速 又稱VVVF方式。,利用微機控制技術(shù)和脈沖調(diào)制技術(shù)， 改變牽引電動機電源的電壓及頻率 使電梯速度按需要變化，,采用的變頻器一般為PWM變頻器(Puls Width Modulation， 即脈沖寬度調(diào)制變頻器。,變頻器按一定規(guī)律控制開關(guān)器件，,交流調(diào)壓調(diào)速調(diào)控方式：,Variable Voltage Variable Frequency,通過等幅三角波(載波)與正弦波(調(diào)制波)的相交點 發(fā)出開、關(guān)功率開關(guān)器件的觸發(fā)脈沖， 在逆變器的輸出端獲得一組等幅 不等寬的矩形脈沖波形。 近似等效于正弦電壓波形； 即改變了交流電的角頻率。 從而改變電機轉(zhuǎn)速。,特點,高效、節(jié)能、舒適感好、控制系統(tǒng)體積小、 動態(tài)品質(zhì)及抗干擾性 能優(yōu)越等特點， 是現(xiàn)代化高層電梯的主流產(chǎn)品。,系統(tǒng)供電部分 包括整流、逐變半導體及接觸器等執(zhí)行電器。 電氣控制柜的控制部分 通常設(shè)置了微機控制系統(tǒng)或者是可編程控制器 (PLC) ， 柜內(nèi)的計算機系統(tǒng)帶有通信接口， 可以與分布在電梯各處的智能化裝置進行數(shù)據(jù)通信， 組成分布式電梯控制系統(tǒng)； 也可以與上位監(jiān)控管理計算機聯(lián)網(wǎng)， 構(gòu)成電梯監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，進入 BA系統(tǒng)。,調(diào)壓變頻調(diào)速控制裝置使電梯具有:,集群控制的VVVF電梯自動化程度高，,工程應(yīng)用,9.7監(jiān)控系統(tǒng)的工程應(yīng)用,2、系統(tǒng)運行質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到最佳控制、節(jié)能效益和智 能管理。,所以：在工程應(yīng)用中要做好以下幾項工作： 項目論證、 設(shè)備選型、 工程實施。,1、樓宇設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑標志性設(shè)施， 所有建筑物和人居場所都有應(yīng)用，只是系統(tǒng)的功能完備程度和先進程度有所差異，這與建筑物和人居場所的用途和投資有著密切的關(guān)聯(lián)。,項目論證,9. 7. 1項目論證,大致規(guī)劃出建設(shè)規(guī)模和投資額度。,應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)要求來論證： 現(xiàn)代化的樓宇設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)達到以下要求 ：,現(xiàn)場勘察（圖紙、實物、樓宇設(shè)備 范圍）,用戶需求（設(shè)計要求、用戶變更需求、目的和指標 ）,用戶預算投資額度,計算和確定系統(tǒng)的調(diào)控點位。,技術(shù)要求,(1)采用分布式計算機控制系統(tǒng),(2)采用局域網(wǎng)技術(shù),(3)采用成熟、開放的技術(shù)產(chǎn)品,集散型DCS控制系統(tǒng)， 監(jiān)控主 機監(jiān)控管理 DDC完成現(xiàn)場調(diào)控,采用共享總線型結(jié)構(gòu)， 規(guī)模、設(shè)計滿足監(jiān)控的需 要， 盡量減少故障波及面， 易于擴展。,采用先進、成熟的主流技術(shù)產(chǎn)品， 采用Lon、BACnet等開放性標準， 不同廠商產(chǎn)品兼容、易于集成。,技術(shù)要求,(4)對于第三方設(shè)備便于集成,指自身配套有獨立監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備， 如電梯系統(tǒng)、制冷機系統(tǒng)等。 能提供標準的接口，所有的運行參數(shù) 和信息都能在BA系統(tǒng)上顯示和記錄。,(5)采用有效的節(jié)能措施,對空調(diào)、通風、照明、動力設(shè)備實施最佳控制， 最大限度地提高系統(tǒng)的節(jié)能效益。,系統(tǒng)規(guī)模的劃分,根據(jù)民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范所劃分的系統(tǒng)規(guī)模和檔次， 用監(jiān)控點數(shù)來分為五種，列表如下：,系統(tǒng)規(guī)模的劃分,按照樓宇設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的使用功能、管理要求和建設(shè)投資， 把系統(tǒng)建設(shè)劃分為： 甲級、 乙級、丙級三個等級， 丙級為基本層次，乙級較高，甲級為最高等級。 詳見智能建筑設(shè)計標 準。,設(shè)備選型,9.7.2設(shè)備選型,為了使樓宇設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)各設(shè)備、部件、網(wǎng)絡(luò)配套， 在設(shè)計中應(yīng)選擇同一品牌的系列產(chǎn) 品。,近年來，集散控制型系統(tǒng)的產(chǎn)品發(fā)展很快。,目前已投入使用且比較成熟的產(chǎn)品 主要是國外一些著名自控公司的產(chǎn)品,列表給出部分產(chǎn)品的特點。,產(chǎn)品的特點,幾種集散型BA系統(tǒng)產(chǎn)品的特點,產(chǎn)品的特點,產(chǎn)品的特點,工程實施,9.7.3工程實施,1）工程設(shè)計,工程設(shè)計要完成的任務(wù)。,(4)繪制監(jiān)控設(shè)備的控制原理圖， 即對各控制對象及內(nèi)容繪制出每部分的具體控制方法及途徑。,(1)根據(jù)實際情況和建設(shè)要求，決定哪些設(shè)備控制納入BA系統(tǒng)，確定系統(tǒng)的設(shè)計方案。,(2)按照所核定的監(jiān)控點，明確監(jiān)控的技術(shù)要求，進行可行性論證。,(3)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計方案，繪制BA系統(tǒng)圖，描述系統(tǒng)的概況及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。,(8)進行監(jiān)控室設(shè)備的選型和設(shè)計， 給出監(jiān)控室設(shè)備安裝位置的大樣圖。,(5)填寫監(jiān)控設(shè)備點數(shù)表或編制監(jiān)控總表， 根據(jù)某一具體對象所要求的控制目的及要實現(xiàn)的控制功能，填寫各種設(shè)備的點數(shù)表 (AI、AD、DI、DO點數(shù))。,(6)根據(jù)不同的控制要求、控制內(nèi)容及點表， 選擇相應(yīng)的DDC控制器及現(xiàn)場傳感器、閥 門、 執(zhí)行器等器件。,(7)確定DDC控制器安裝位置，繪制BAS平面圖、網(wǎng)絡(luò)圖； 結(jié)合各主種專業(yè)設(shè)計圖紙進行DDC監(jiān)控點的劃分； 劃分時，監(jiān)控點的分布力求合理，應(yīng)留有20%的余量。,安裝與測試,2)安裝與測試,安裝與測試時要注意把好質(zhì)量關(guān)。,(1)儀表與設(shè)備安裝要符合規(guī)范要求。,(2)認真檢查檢測元件的安裝:,檢查儀表測點的開孔位置，測孔應(yīng)避開閥門、插頭、 三通、大小頭、擋板、手孔等局部構(gòu)件； 安裝取源不得在焊縫及其邊緣上開孔， 如壓力測孔與溫度測孔在同一管段， 壓力測孔應(yīng)選擇在溫度測孔的上游側(cè)； 要認真檢查儀表外殼上的箭頭是否與被測介質(zhì)的流向一致。,流量與壓力檢測元件應(yīng)選擇在介質(zhì)流速穩(wěn)定、 管道截面速度均勻處； 電壓傳感器在輸入端不允許短路， 電流傳感器在輸出端不允許開路。 測控網(wǎng)絡(luò)布線應(yīng)采用STP屏蔽雙絞線敷設(shè)，以防電磁干擾。,(3) DDC控制器安裝完成后，要進行以下檢測：,(4)進行監(jiān)控主機的網(wǎng)線安裝、開機檢查和軟件安裝。,數(shù)字量輸入輸出測試， 模擬量輸入輸出測試， 對等通信測試， 插件帶電插拔性能測試等。,軟件設(shè)置,3)軟件設(shè)置,現(xiàn)代控制 :硬件是軀體、軟件是靈魂,樓宇設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)一切功能的實現(xiàn)依賴軟件的支持， 系統(tǒng)充分發(fā)揮效益的關(guān)鍵在于合理地選用、開發(fā)和使用軟件。,BAS軟件：包括 計算機系統(tǒng)軟件、BA應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)庫管理軟件。,(1)計算機系統(tǒng)軟件必須齊全：,各種語言的匯編或解釋、編譯程序； 機器的監(jiān)控管理程序、調(diào)試程序、 故障檢查和診斷程序以及機器的操作系統(tǒng)