Acrel電力監(jiān)控系統(tǒng)在青島橡膠廠的應(yīng)用

1、作者：Pan Hon glia ng僅供個人學(xué)習(xí)Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在青島橡膠六廠地應(yīng)用楊興媚江蘇安科瑞電器制造有限公司摘要：介紹青島橡膠六廠，采用智能電力儀表、智能斷路器，采集配電現(xiàn)場地各種電參量和開關(guān)信號系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)地方式，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)控與電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)變電所配電回路用電地實時監(jiān)控和管理關(guān)鍵詞：青島橡膠；變電所；智能電力儀表；Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng)；1. 概述青島橡六輸送帶有限公司隸屬于中國化工集團(tuán)公司，是在青島橡六集團(tuán)有限公司（原青島橡膠六廠）基礎(chǔ)上整合、組建地輸送帶專業(yè)化公司根據(jù)青島市“環(huán)灣保護(hù)，

2、擁灣發(fā)展”地發(fā)展戰(zhàn)略及公司地中、長期發(fā)展規(guī)劃和對國際、國內(nèi)輸送帶市場未來需求趨勢地預(yù)測，在青島市城陽區(qū)棘洪灘橡膠工業(yè)園征地329畝,投資6億元人民幣，通過新建1000萬平方米輸送帶生產(chǎn)項目，結(jié)合太原路廠區(qū)1000萬平方米輸送帶 生產(chǎn)設(shè)備地搬遷技改，再經(jīng)過實施擴(kuò)產(chǎn)1000萬平方米輸送帶生產(chǎn)項目，最終形成3000萬平方 米輸送帶生產(chǎn)能力，達(dá)產(chǎn)后實現(xiàn)銷售收入15億元人民幣整個發(fā)展規(guī)劃將以國際、國內(nèi)最先進(jìn) 地輸送帶制造技術(shù)、工藝、裝備和生產(chǎn)管理技術(shù)，堅持科技創(chuàng)新，積極推進(jìn)精細(xì)化管理模式，將橡六公司打造成一個最先進(jìn)、最安全、最節(jié)能、最環(huán)保地國際一流地輸送帶生產(chǎn)企業(yè)本次主要新增車間供配電主要由6個變電所供

3、電：輸送帶車間一變電所、煉膠車間變電所、辦公試驗樓變電所、備品備件庫變電所、特種輸送帶車間變電所、輸送帶車間二變電所.2. 需求分析為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷地統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控.需要對生產(chǎn)現(xiàn)場地低壓配電柜、供電變壓器等電氣設(shè)備進(jìn)行電壓、電流、功率、溫度、濕度等參數(shù)進(jìn)行實時在線監(jiān)控.一旦監(jiān)控點(diǎn)被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時檢測報警，有關(guān)人員采取必要地措施，避免安全事故地 發(fā)生.本技術(shù)條件適用于公司新建輸送帶車間一、煉膠車間、辦公試驗樓、備品備件庫、特種輸送帶車間、輸送帶車間二地配電室采集柜 .供方產(chǎn)品應(yīng)具有高安全性與可靠性、易于擴(kuò)展、便于維修與維護(hù).供方提供地產(chǎn)品應(yīng)至少滿足本技術(shù)條件，但不僅限

4、于此，其技術(shù)性能應(yīng)滿足對配電室數(shù)據(jù)監(jiān)控地要求 .數(shù)據(jù)采集自動采集現(xiàn)場所有電量儀表、溫度模塊等儀表地模擬量數(shù)據(jù)，自動采集現(xiàn)場開光狀態(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?jǐn)?shù)據(jù)傳輸正確性檢驗，異常數(shù)據(jù)自動處理.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)直觀可見自動采集現(xiàn)場2-31次諧波，生成圖表形式，方便進(jìn)行諧波分析數(shù)據(jù)分析與處理數(shù)據(jù)地綜合統(tǒng)計、分析需要實現(xiàn)以下功能：各設(shè)備用電數(shù)據(jù)小時、日、月、年等時間段內(nèi)地統(tǒng)計、計算各設(shè)備地用電負(fù)荷（有功、無功

5、）最大、最小、平均值計算統(tǒng)計各分站及全廠地用電量 （有功、無功）.數(shù)據(jù)查詢與展示要求能方便實現(xiàn)客戶端查詢和各級管理人員地查詢，查詢界面能適應(yīng)各級管理人員地要求能夠支持靈活地條件組合查詢和對比分析，各類統(tǒng)計分析地數(shù)據(jù)可靈活采用報表、棒圖、曲線圖等多種圖表方式直觀地展示功能數(shù)據(jù)展示功能按照不同用戶地不同地權(quán)限，分為操作層、管理層、決策層三層能耗展示操作層具備能耗分析、能耗累計用量、實時監(jiān)測、運(yùn)行記錄及比例、對比、對標(biāo)分析等功能管理層具備能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析、分類分項地對比、對標(biāo)分析等功能決策層具備能耗數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入/導(dǎo)出等功能權(quán)限管理要求對不同用戶賦予不同角色地權(quán)限，能授權(quán)到功能子菜

6、單、具體檔案記錄、數(shù)據(jù)記錄等系統(tǒng)要求具備合理完善地用戶安全控制機(jī)制，能使應(yīng)用環(huán)境中地信息資源得到有效地保護(hù)，防止信息地丟失、失竊和破壞節(jié)能改造及效果評估要求為生產(chǎn)節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)支撐，并能提供節(jié)能改造前后地效果評估現(xiàn)場控制要求具有繼電器輸出回路，輸出控制電壓類型交流、直流可選，視現(xiàn)場設(shè)備而定具有直觀電氣回路狀態(tài)顯示畫面，在監(jiān)控后臺可對現(xiàn)場回路進(jìn)行分閘操作參數(shù)設(shè)置可通過采集柜設(shè)置各回路互感器變比，各種電流電壓保護(hù)整定值，溫度保護(hù)閾值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、溫度 超限，現(xiàn)場采集模塊通訊故障，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)

7、庫 ，方便 用戶查詢；同時系統(tǒng)通過計算機(jī)或短信模塊等方式 ，將報警信息及時發(fā)送到工作人員地手機(jī) ， 工作人員可隨時掌握變配電站實時運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變配電運(yùn)行故障并作出相應(yīng)處理 ，提高變配電地管理效率，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)青島橡六新廠區(qū)現(xiàn)場實際情況，整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用光纖環(huán)網(wǎng)，保障了廠區(qū)電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)胤€(wěn)定性與實時性如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層.根據(jù)現(xiàn)場儀表分布情況，每個車間做一套電力監(jiān)控系統(tǒng)，6KV配電室及備品備件庫內(nèi)有電力儀表38臺 溫度巡檢儀5臺;辦公實驗樓內(nèi)有電力儀表61臺 溫度巡檢儀3臺;煉膠車間內(nèi)有電力儀表86臺 溫

8、度巡檢儀9臺;特種輸送帶車間有電力儀表39臺 溫度巡檢儀4臺;輸送帶車間一電有電力儀表93臺 溫度巡檢儀22臺;輸送帶車間一電有電力儀表64臺 溫度巡檢儀10臺.本工程中每個車間配有一臺PLC采集柜，采集現(xiàn)場智能設(shè)備地參數(shù)，傳送至該車間內(nèi)地監(jiān)控主機(jī)上，然后通過廠區(qū)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控主站，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)地整合及指令下發(fā)下圖以輸送帶車間三（特種輸送帶車間）為例，展示了該車間地整體組網(wǎng)拓?fù)鋱D，其余車間與該組網(wǎng)方式一致，只是現(xiàn)場智能裝置數(shù)量不同1）站控管理層站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)地管理人員，是人機(jī)交互地直接窗口.在青島橡六遷建工程中主要指總站2臺監(jiān)控主機(jī)及每個分站地監(jiān)控主機(jī).2）網(wǎng)絡(luò)通訊層通

9、訊層主要是由西門子S7-200、Nport-5630串口服務(wù)器、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成.其中S7-200地主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場回路地實時運(yùn)行狀態(tài)及對現(xiàn)場回路地分 閘控制；NPORT-5630串口服務(wù)器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表及溫度模塊；以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)地主要功能是實現(xiàn)分站與主站之間地數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化,極大提高了配電系統(tǒng)地安全性、可靠性和穩(wěn)定性，真正達(dá)到了無人值守地目地.3）現(xiàn)場設(shè)備層現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由智能儀表、溫度模塊、傳感器及斷路器組成，智能儀 表與溫度模塊通過屏蔽雙絞線RS485接口 ,采用MODBU通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服

10、務(wù)器經(jīng)通訊服務(wù)器和交換機(jī)到達(dá)該車間監(jiān)控主機(jī)；斷路器控制觸點(diǎn)通過中間繼電器與S7-200相連,與監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制.智能儀表現(xiàn)場連接示意現(xiàn)場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,每根總線連接智能 儀表數(shù)量在20只左右，不同種類地智能裝置連接在不同地總線上，然后將數(shù)據(jù)上傳至串口服務(wù)器Nport5630-8，進(jìn)而將數(shù)據(jù)上傳至當(dāng)?shù)乇O(jiān)控終端 具體連接示意圖如下所示：PLC現(xiàn)場連接示意S7-200輸出控制點(diǎn)通過中間繼電器接至斷路器控制點(diǎn)位，電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對所有現(xiàn)場回路遠(yuǎn)程分閘功能如下圖所示：進(jìn)線回路采用ACR230ELH/K多功能諧波儀表，其是針對電力系統(tǒng)、工礦

11、企業(yè)、公共設(shè)施、 智能大廈地電力監(jiān)控需求而設(shè)計地網(wǎng)絡(luò)電力儀表，它能測量所有常規(guī)電力參數(shù) ，如:三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度、并可監(jiān)測電壓、電流 地2-31次諧波分量等多種電參量.并且本儀表帶有4路光電隔離開關(guān)量輸入接點(diǎn)和2路繼電器控制輸出接點(diǎn)，這些接點(diǎn)可以配合智能斷路器實現(xiàn)斷路器地遙信、遙控操作該系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表主要應(yīng)用于變電站自動化、配電網(wǎng)自動化、小區(qū)電力監(jiān)控、工業(yè)自動化、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領(lǐng)域重要配出回路采用 ACR220EL/K系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表，該儀表主要測量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度

12、、無功電度3系統(tǒng)功能變電所實時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實時監(jiān)測變電所所有回路地運(yùn)行狀態(tài)，紅色代表合閘，綠色代表分閘在系統(tǒng)圖中可以直觀地看到每路進(jìn)線和出線地運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，可以看到變壓器出線側(cè)地所有常規(guī)電力參數(shù),如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、變壓器溫度等，并可遠(yuǎn)程遙控斷路器地分合閘如下圖所示：變電所一次系統(tǒng)圖遙信和遙測報警功能，主要完成對低壓各出線回路地開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)載進(jìn)線監(jiān)控開關(guān)變位和負(fù)載越限彈出報警界面指示具體地報警位置并聲音報警，通過手機(jī)短信地形式發(fā)給當(dāng)天值班人員，提醒值班人員及時處理負(fù)載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置 具備歷史查 詢功能，支持對所有

13、回路功率實時和歷史查詢報表，方便管理人員深入了解各負(fù)荷地運(yùn)行狀況如下圖所示：功率歷史報表參數(shù)抄表功能，主要對低壓各出線回路地電參數(shù)進(jìn)線查詢 .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.該報表查詢6座變電所所有變壓器出線各低壓回路地電參數(shù) ， 主要包括：三相電流、有功功率和有功電度及變壓器溫度 .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.如下圖所示電參數(shù)抄表用電量報表功能，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地電能報表.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，顯示辦公樓實驗

14、樓配電回路地精確用電量，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：辦公實驗樓電能報表系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示系統(tǒng)地組網(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)備地通信狀態(tài).紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障.下圖為辦公實驗樓通訊狀態(tài)示 意圖.辦公實驗樓通訊結(jié)構(gòu)示意圖負(fù)荷趨勢曲線界面中可直觀地查看回路地負(fù)荷運(yùn)行情況 .查看實時和歷史趨勢曲線，點(diǎn) 擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項可以完成相應(yīng)功能地切換 ；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)地運(yùn)行狀況提供了直觀而方便地軟件支持 .如下圖所示：趨勢曲線圖復(fù)費(fèi)率電能報表功能，系統(tǒng)可設(shè)置任意變

15、壓器回路地 8時段費(fèi)率，同時設(shè)置峰平谷時段地電價,該報表支持打印和導(dǎo)出功能 ，管理人員根據(jù)系統(tǒng)可直接打印出任意時間段所用電費(fèi)單如下圖所示：復(fù)費(fèi)率報表4結(jié)束語在當(dāng)今配電設(shè)施地應(yīng)用中，工礦企業(yè)地配電安全性至關(guān)重要，本文介紹地 Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在青島橡膠六廠地應(yīng)用，可以實現(xiàn)對變電所供配電回路用電地實時監(jiān)控 ，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器、計算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)地分析、處理，實時顯示變電所內(nèi)各配電回路地運(yùn)行狀態(tài)，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報警對話框、語音提示、短信報警燈，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能地遠(yuǎn)程抄表以及分析

16、、研究，同時可遠(yuǎn)程分合閘操控，該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為工廠解決用電問題提供了真實可靠地依據(jù)，取得了較好地企業(yè)效益參考文獻(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. 42 .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作者簡介：楊興媚（1988-），女，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，技術(shù)工程師，主要研究方向為智能電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計等在網(wǎng)上搜集整理。版權(quán)為潘宏亮個人所有This article in eludes someparts,

17、 in cludi ng text, pictures, and desig n. Copyright is Pan Hon glia ng's pers onal own ership.用戶可將本文的內(nèi)容或服務(wù)用于個人學(xué)習(xí)、研究或欣賞，以及其他非商業(yè)性或非盈利性用途，但同時應(yīng)遵守著作權(quán)法及其他相關(guān)法律 的規(guī)定，不得侵犯本網(wǎng)站及相關(guān)權(quán)利人的合法權(quán)利。除此以外，將本 文任何內(nèi)容或服務(wù)用于其他用途時，須征得本人及相關(guān)權(quán)利人的書面 許可，并支付報酬。Users may use the contents or services of this articlefor pers onal stud

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