Acrel電力監(jiān)控系統(tǒng)在青島橡膠六廠應用

1、Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在青島橡膠六廠地應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公司，是在青島橡六集團有限公司（原青島橡膠六廠 基礎上整合、組建地輸送帶專業(yè)化公司根據(jù)青島市“環(huán)灣保護，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

2、對國際、國內輸送帶市場未來需求趨勢地預測，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M輸送帶生產項目，結合太原路廠區(qū)1000萬平方M輸送帶 生產設備地搬遷技改，再經過實施擴產1000萬平方M輸送帶生產項目，最終形成3000萬平方 M輸送帶生產能力，達產后實現(xiàn)銷售收入15億元人民幣.整個發(fā)展規(guī)劃將以國際、國內最先 進地輸送帶制造技術、工藝、裝備和生產管理技術，堅持科技創(chuàng)新，積極推進精細化管理模式，將橡六公司打造成一個最先進、最安全、最節(jié)能、最環(huán)保地國際一流地輸送帶生產企業(yè).本次主要新增車間供配電主要由6個變電所供電：輸送帶車間一變電所、煉膠車間變電所、辦

3、公實驗樓變電所、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.需要對生產現(xiàn)場地低壓配2.需求分析為保證生產管理用電負荷地統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控電柜、供電變壓器等電氣設備進行電壓、電流、功率、溫度、濕度等參數(shù)進行實時在線監(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 ,有關人員采取必要地措施 , 避免安全事 故地發(fā)生 . 本技術條件適用于公司新建輸送帶車間一、煉膠車間、辦公實驗樓、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 . 供方產品應具有高安全性與可靠性、易于擴 展、便于維修與維護 . 供方提供地產品應至少滿足本技術條件, 但不僅限于此 , 其技術性

4、能應滿足對配電室數(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.支持數(shù)據(jù)傳輸正確性檢驗 , 異常數(shù)據(jù)自動處理 . 支持多線程處理機制 , 提高數(shù)據(jù)采集效率 , 能同時對多個設備進行數(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： 各設備用電數(shù)據(jù)小時、日、月、年等時間段內地

5、統(tǒng)計、計算 . 各設備地用電負荷 ( 有功、無功 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、運行記錄及比例、對比、對標分析等功能 .管理層具備能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析、分類分項地對比、對標分析等功能權限管理要求對不同用戶賦

6、予不同角色地權限,能授權到功能子菜單、具體檔案記錄、數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)要求具備合理完善地用戶安全控制機制，能使應用環(huán)境中地信息資源得到有效地保護,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)場回路進行分閘操作參數(shù)設置可通過采集柜設置各回路互感器變比,各種電流電壓保護整定值，溫度保護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

7、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。同時系統(tǒng)通過計算機或短信模塊等方式,將報警信息及時發(fā)送到工作人員地手機，工作人員可隨時掌握變配電站實時運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變配電運行故障并作出相應處理，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)絡結構采用光纖環(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)絡通訊層和現(xiàn)場設備層.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有電力儀表38臺溫度巡檢儀5臺。辦公實驗樓內有電力儀表61臺溫度巡檢儀3臺。煉膠車間內有電力

8、儀表86臺 溫度巡檢儀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.本項目中每個車間配有一臺PLC采集柜，采集現(xiàn)場智能設備地參數(shù),傳送至該車間內地監(jiān)控主機上，然后通過廠區(qū)環(huán)網(wǎng)交換機將數(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)拓撲圖，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，是人機交互地直接窗口在青島橡六遷建項目中主要指總站2臺監(jiān)控主機及每個分站地監(jiān)控主機.2

9、網(wǎng)絡通訊層 通訊層主要是由西門子S7-200、Nport-5630串口服務器、環(huán)網(wǎng)交換機、以太網(wǎng)設備及總線網(wǎng)絡組成其中S7-200地主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場回路地實時運行狀態(tài)及對現(xiàn)場回路地分 閘控制。NPORT-563串口服務器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表及溫度模塊。以太網(wǎng)設備及 總線網(wǎng)絡地主要功能是實現(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，真正達到了無人值守地目地3現(xiàn)場設備層 現(xiàn)場設備層是數(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MODBUS!訊協(xié)議總線型連接

10、接入通訊服務器,經通訊服務器和交換機到達該車間監(jiān)控主機。斷路器控制觸點通過中間繼電器與S7-200相連,與監(jiān)控主機進行組網(wǎng)，實現(xiàn)遠程控制.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)上傳至串口服務器Nport5630-8,進而將數(shù)據(jù)上傳至當?shù)乇O(jiān)控終端.具體連接示意圖如下所示：I iAA* A*$:-.EMfiirFh X?! JD*mA. Bi 厲站血I rPLC現(xiàn)場連接示意S7-200輸出控制點通過中間繼電器接至斷路器控制點位，電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對所有現(xiàn)場回路遠程

11、分閘功能如下圖所示：進線回路采用 ACR230ELH/K多功能諧波儀表,其是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公共設 施、智能大廈地電力監(jiān)控需求而設計地網(wǎng)絡電力儀表，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路光電隔離開關量輸入接點 和2路繼電器控制輸出接點，這些接點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)絡電力儀表主要應用于變電站自動化、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)及智能建筑等領域重要配出回路采用 ACR220EL/K系列網(wǎng)絡電力儀表，該儀

12、表主要測量所有常規(guī)電力參數(shù)，女口：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線和出線地運行參數(shù)和狀態(tài)，可以看 到變壓器出線側地所有常規(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運行狀態(tài)和負載進線監(jiān)控，對開關變位和負載越限彈出報警界面指示具體地報警位置并聲音報警，通過手機短信地形式

13、發(fā)給當天值班人員，提醒值班人員及時處理負載越限值在相應權限下可自由設置具備歷史查詢功能，支持對所有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荷地運行狀況如下圖所示：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)進線查詢 .支持任意時刻電參數(shù)查詢，具 備數(shù)據(jù)導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，可選擇時間段進行查詢，支持任意時間段電度累計查詢 ，具備數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能為值班人員提供了精確可靠

14、地電能報表該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關聯(lián),方便用戶修改回路名稱如下圖所示,顯示辦公樓實驗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)通訊結構示意圖，主要顯示系統(tǒng)地組網(wǎng)結構，系統(tǒng)采用分層分布式結構，同時監(jiān)測間 隔層設備地通信狀態(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構示意圖負荷趨勢曲線界面中可直觀地查看回路地負荷運行情況.查看實時和歷史趨勢曲線，點擊畫面相應按鈕或菜單項可以完成相應功能地切換。幫助用戶進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)地運行狀況提供了直觀而方便地軟

15、件支持.如下圖所示：趨勢曲線圖復費率電能報表功能，系統(tǒng)可設置任意變壓器回路地 8時段費率，同時設置峰平谷時段地 電價,該報表支持打印和導出功能，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單如下圖所示復費率報表4結束語在當今配電設施地應用中，工礦企業(yè)地配電安全性至關重要，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)絡通訊功能，可以與串口服務器、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng).系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)地分析、處理，實時顯示變電所內各配電回路地運行狀態(tài)，對分合閘、負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，便于電能地遠程抄表以及分析、研究，同時可遠程分合閘