趙斌
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：本文主要介紹了啟東東岳藥業(yè)有限公司采用Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對低壓配電系統(tǒng)電機配電回路進行監(jiān)測；系統(tǒng)通過安裝安科瑞電動機保護裝置實現(xiàn)對電機回路的保護及測控，同時通過系統(tǒng)通訊組網(wǎng)，實時掌握電機運行狀態(tài)并進行記錄，保證了電機設備運行的安全性、可靠性。

關鍵詞：電力監(jiān)控；Acrel-2000；東岳藥業(yè)；電動機保護裝置

0 項目概述

    啟東東岳藥業(yè)有限公司位于啟東濱江醫(yī)藥化工園，是江蘇省高新技術企業(yè)，2006年通過國家GMP認證，2011年通過國家GMP復審，占地二百多畝，已建有八個標準車間及1000多平方米的實驗室等。本項目針對啟東東岳藥業(yè)有限公司某車間60只電動機保護器的監(jiān)控而設計，電動機保護器集中安裝在配電室，值班室設在車間。

1 用戶需求

    系統(tǒng)應通過電動機保護裝置、通訊網(wǎng)絡和計算機軟件，實現(xiàn)公司電機在運行過程中的數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)視、事故預警、事故記錄和分析、電機保護等，對電動機保護的有效性、運行維護和管理、設備的安全發(fā)揮積極作用。系統(tǒng)由主控層、通訊管理層和現(xiàn)場控制層構成。系統(tǒng)要求盡量減少集中采集數(shù)據(jù)的裝置以保證系統(tǒng)的通訊可靠性。

1.1產(chǎn)品要求

1）過載保護：電動機在過負載情況下，因長時間超過其額定電流運行，會導致電動機過熱，絕緣降低而燒毀，保護器根據(jù)電動機的發(fā)熱特性，計算電動機的熱容量，模擬電動機發(fā)熱特性對電動機進行保護。

2）欠載保護：當電動機所帶負載為泵式負載時，電動機空載或欠載運轉會產(chǎn)生危害，保護器提供欠載保護，當三相平均電流與額定電流的百分比低于設定值時，保護器應在脫扣（延時）設定時間內(nèi)脫扣。

3）具有RS485通訊接口，符合MODBUS-RTU通訊協(xié)議。

1.2系統(tǒng)要求

1）數(shù)據(jù)采集及處理：通過間隔層單元實時采集現(xiàn)場各種模擬量；

2）畫面顯示：全部設備的位置狀態(tài)、變位信息、保護設備動作及復歸信息、各測量值的實時數(shù)據(jù)、各種告警信息、計算機監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息；

3）記錄功能：具有對各種歷史數(shù)據(jù)的記憶功能，以供隨時查詢、回顧、打印。

4）報警處理：用戶可以按照自己的意愿分類、篩選報警，并將報警歸納于不同的報警窗口中，根據(jù)不同的報警級別，采用推出畫面、光顯示、條紋閃爍及不同聲音級別的音響進行報警；

5）維護功能：系統(tǒng)應具有完善的維護功能，允許系統(tǒng)管理工程師在線對該系統(tǒng)進行診斷、管理、維護和擴充；

6）應具有完善的用戶管理功能，避免越權操作；

2 設計原則引用標準

2.1 設計原則

1）開放性：本系統(tǒng)中將涉及到不同廠商的設備技術，以及系統(tǒng)的擴展需求，在本項目的產(chǎn)品技術選型中，避免采用專有技術，從而使系統(tǒng)的軟硬件平臺具有充分的開放性.

2）先進性：系統(tǒng)的軟硬件平臺建設、應用系統(tǒng)的設計開發(fā)以及系統(tǒng)的維護管理所采用的產(chǎn)品技術均綜合考慮當今技術發(fā)展趨勢，采用相對先進同時市場相對成熟的產(chǎn)品技術，以滿足系統(tǒng)未來的發(fā)展需求.

3）高性能：系統(tǒng)設計應從服務器處理能力、網(wǎng)絡帶寬傳輸能力、軟件系統(tǒng)效率等角度綜合分析，合理設計結構、使系統(tǒng)具有足夠的處理能力，以適應大數(shù)量量數(shù)據(jù)處理和用戶訪問需求，保障系統(tǒng)服務質(zhì)量。

4）安全性：系統(tǒng)對安全性問題予以高度重視，從操作系統(tǒng)層，網(wǎng)絡層，應用層每個層次都有相應的措施以解決傳輸安全，系統(tǒng)安全和信息安全的需求。

5）可靠性：系統(tǒng)應從系統(tǒng)結構、網(wǎng)絡結構、技術措施、設備選型等方面綜合考慮，以確保系統(tǒng)中沒有單故障節(jié)點，實現(xiàn)7X24不間斷服務。

6）擴展性：在本系統(tǒng)中，所有的網(wǎng)絡、服務器、存貯、應用軟件的設計遵循可擴充的原則，以實現(xiàn)隨著需求的發(fā)展而擴展。系統(tǒng)采用模塊化結構，具有很好的兼容性和可擴充性，即可使不同的廠商的設備和系統(tǒng)集成到同一個平臺中，又可使系統(tǒng)在日后可以根據(jù)用戶需求方便地擴展。

2.2 引用標準

1）ISO/IEC11801《國際綜合布線標準》

2）GB/50198《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》

3）GB50052-2009《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

4）GB50054-2011《低壓配電設計規(guī)范》

5）DL/T 698.1-2009《第1部分：總則》

6）DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技術規(guī)范》

7）DL/T 698.31-2010《第3.1部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-通用要求》

8）DL/T 698.35-2010《第3-5部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》

9）DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

10）DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

11）DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

12）DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

3 解決方案

    本項目解決方案為：配電室內(nèi)安裝的60臺ARD2F電動機保護器，分為4根RS485總線連接至串口服務器，串口服務器上行以太網(wǎng)接入電力監(jiān)控系統(tǒng)后臺主機。

3.1 現(xiàn)場設備層

    現(xiàn)場設備層儀表主要包括：安科瑞ARD2F電動機保護裝置。

3.2 網(wǎng)絡通訊層

    通訊介質(zhì)：ARD2F采用屏蔽雙絞線通過RS485總線方式接入串口服務器；串口服務器上行網(wǎng)線接入后臺電力監(jiān)控系統(tǒng)。

3.3 站控管理層

    站控管理層是針對配電網(wǎng)絡的管理人員，該層直接面向用戶。該層也是系統(tǒng)的最上層部分，主要是由電力系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備如計算機、打印機、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息，自動經(jīng)過計算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實時發(fā)送并檢測操作的執(zhí)行狀況，以保證供用電單位的正常工作；電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內(nèi)數(shù)據(jù)嚴格按照各種標準進行計量，用戶只需查找打印即可，極大的方便了操作，提高了工作效率。系統(tǒng)結構拓撲圖如下：

4 系統(tǒng)功能

4.1配電監(jiān)測

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具備友好的人機界面，可查看個配電回路電動機保護器運行參數(shù)及故障狀態(tài)。主要數(shù)據(jù)包括：三相電流，三相電壓，功率、電機狀態(tài)。當選擇管理員身份登錄系統(tǒng)后，可在系統(tǒng)一次圖中點擊回路名稱，直接對回路名稱進行修改，修改后系統(tǒng)會自動保存，在此界面在此界面可查看電動機保護器的詳細參數(shù)。電機控制圖可查看各電機的三相電流路，電機啟動運行狀態(tài)，在管理員登陸狀態(tài)下可對電機進行控制。

4.2負荷曲線

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對配電系統(tǒng)總進線回路（或重要負荷的出線）設計了負荷趨勢曲線。便于配電維護人員及時掌握用電需求與供電系統(tǒng)負荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長趨勢。

4.3電參量報表

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有對實時電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能，所有實時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到實時數(shù)據(jù)庫。在監(jiān)控畫面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、查詢的時間段或選擇查詢最近更新的記錄數(shù)等，并通過報表方式顯示出來。該功能方便用戶進行事故追溯查詢。

4.4遙測實時及歷史報警

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具備遙信報警配置功能，系統(tǒng)能夠對遙測量報警信號進行實時監(jiān)測并報警。系統(tǒng)報警時能夠進行信息語音提示，自動彈出報警畫面。系統(tǒng)能夠對遙測報警數(shù)據(jù)進行存儲，方便用戶對系統(tǒng)報警事件進行追溯查詢

4.5用戶權限管理

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如配電回路名稱修改等）�？梢远�義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行維護管理提供可靠的安全保障。

5 結束語

    隨著用戶端配電智能化管理需求的提高，電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用已成為發(fā)展趨勢。本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在啟東東岳藥業(yè)有限公司電力監(jiān)控系統(tǒng)項目中的應用，實現(xiàn)了對啟東東岳藥業(yè)有限公司的電動機配電回路的保護，同時對系統(tǒng)進行組網(wǎng)并集中監(jiān)控。系統(tǒng)對采集數(shù)據(jù)的進行分析、處理，實時顯示各監(jiān)控設備的運行使用狀況、告警狀態(tài)，并生成各種報表、分析曲線、圖形等，便于管理者進行設備管理和運行維護。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為后期電力系統(tǒng)及設備的維護提供了科學的依據(jù)。

參考文獻

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中.電力儀表在大型公共建筑電能分項計量中的應用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

作者簡介：
趙斌，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司工程師，主要研究方向為智能電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng).

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