師晴晴

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰214405

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(chǎng)的各種電參量和開(kāi)關(guān)信號(hào)。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過(guò)Acrel-2000型電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。-Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在青島橡膠六廠的應(yīng)用

0 概述 

青島橡六輸送帶有限公司隸屬于中國(guó)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、組建的輸送帶專(zhuān)業(yè)化公司。

根據(jù)青島市“環(huán)灣保護(hù)，擁灣發(fā)展”的發(fā)展戰(zhàn)略及公司的中、長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃和對(duì)國(guó)際、國(guó)內(nèi)輸送帶市場(chǎng)未來(lái)需求趨勢(shì)的預(yù)測(cè)，在青島市城陽(yáng)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(guò)新建1000萬(wàn)平方米輸送帶生產(chǎn)項(xiàng)目，結(jié)合太原路廠區(qū)1000萬(wàn)平方米輸送帶生產(chǎn)設(shè)備的搬遷技改，再經(jīng)過(guò)實(shí)施擴(kuò)產(chǎn)1000萬(wàn)平方米輸送帶生產(chǎn)項(xiàng)目，終形成3000萬(wàn)平方米輸送帶生產(chǎn)能力，達(dá)產(chǎn)后實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入15億元人民幣。整個(gè)發(fā)展規(guī)劃將以國(guó)際、國(guó)內(nèi)的輸送帶制造技術(shù)、工藝、裝備和生產(chǎn)管理技術(shù)，堅(jiān)持科技**，積極推進(jìn)精細(xì)化管理模式，將橡六公司打造成一個(gè)、**、節(jié)能、環(huán)保的國(guó)際**的輸送帶生產(chǎn)企業(yè)。-Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在青島橡膠六廠的應(yīng)用

本次主要新增車(chē)間供配電主要由6個(gè)變電所供電：輸送帶車(chē)間一變電所、煉膠車(chē)間變電所、辦公試驗(yàn)樓變電所、備品備件庫(kù)變電所、特種輸送帶車(chē)間變電所、輸送帶車(chē)間二變電所。 

為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)與分析及對(duì)危險(xiǎn)源實(shí)時(shí)監(jiān)控。需要對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的低壓配電柜、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(shí)時(shí)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(shí)檢測(cè)報(bào)警，有關(guān)人員采取必要的措施，避免**事故的發(fā)生。

本技術(shù)條件適用于公司新建輸送帶車(chē)間一、煉膠車(chē)間、辦公試驗(yàn)樓、備品備件庫(kù)、特種輸送帶車(chē)間、輸送帶車(chē)間二的配電室采集柜。供方產(chǎn)品應(yīng)具有高**性與可靠性、易于擴(kuò)展、便于維修與維護(hù)。供方提供的產(chǎn)品應(yīng)至少滿(mǎn)足本技術(shù)條件，但不**于此，其技術(shù)性能應(yīng)滿(mǎn)足對(duì)配電室數(shù)據(jù)監(jiān)控的要求。

數(shù)據(jù)采集

支持實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)周期采集（定時(shí)采集）可配置周期（1分鐘～24小時(shí)）。

支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸正確性檢驗(yàn)，異常數(shù)據(jù)自動(dòng)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(shí)對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式，各回路開(kāi)關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀可見(jiàn)。

自動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)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

各設(shè)備用電數(shù)據(jù)小時(shí)、日、月、年等時(shí)間段內(nèi)的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算。

各設(shè)備的用電負(fù)荷（有功、無(wú)功）大、小、平均值計(jì)算。

統(tǒng)計(jì)各分站及全廠的用電量（有功、無(wú)功）。

數(shù)據(jù)查詢(xún)與展示

數(shù)據(jù)展示功能按照不同用戶(hù)的不同的權(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(jì)用量、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、運(yùn)行記錄及比例、對(duì)比、對(duì)標(biāo)分析等功能。

管理層具備能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析、分類(lèi)分項(xiàng)的對(duì)比、對(duì)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(kù)導(dǎo)入/導(dǎo)出等功能。

權(quán)限管理

系統(tǒng)要求具備合理完善的用戶(hù)**控制機(jī)制，能使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到地保護(hù)，防止信息的丟失、失竊和破壞。

節(jié)能改造及效果評(píng)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)能改造前后的效果評(píng)估。

現(xiàn)場(chǎng)控制

要求具有繼電器輸出回路，輸出控制電壓類(lèi)型交流、直流可選，視現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備而定。具有直觀電氣回路狀態(tài)顯示畫(huà)面，在監(jiān)控后臺(tái)可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)回路進(jìn)行分閘操作。

參數(shù)設(shè)置

可通過(guò)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(bào)警

具有故障自動(dòng)判斷并采用聲光方式報(bào)警功能。報(bào)警類(lèi)型包括開(kāi)關(guān)故障，電壓、電流、溫度超限，現(xiàn)場(chǎng)采集模塊通訊故障，與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報(bào)警時(shí)間自動(dòng)記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，方便用戶(hù)查詢(xún)；同時(shí)系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)或短信模塊等方式，將報(bào)警信息及時(shí)發(fā)送到工作人員的手機(jī)，工作人員可隨時(shí)掌握變配電站實(shí)時(shí)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，提高變配電的管理效率，提升電力系統(tǒng)**性、可靠性。 

安科瑞Acrel-2000系統(tǒng)根據(jù)青島橡六新廠區(qū)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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)姆€(wěn)定性與實(shí)時(shí)性。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。

1）站控管理層

站控管理層針對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口。在青島橡六遷建工程中主要指總站2臺(tái)監(jiān)控主機(jī)及每個(gè)分站的監(jiān)控主機(jī)。

2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

 通訊層主要是由西門(mén)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的主要功能是監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)回路的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)回路的分閘控制；NPORT-5630串口服務(wù)器主要功能是監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)智能儀表及溫度模塊；以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)分站與主站之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統(tǒng)的**性、可靠性和穩(wěn)定性，真正達(dá)到了無(wú)人值守的目的。

3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

現(xiàn)場(chǎng)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(guò)屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器和交換機(jī)到達(dá)該車(chē)間監(jiān)控主機(jī)；斷路器控制觸點(diǎn)通過(guò)中間繼電器與S7-200相連，與監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

現(xiàn)場(chǎng)儀表以手拉手方式通過(guò)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(lèi)的智能裝置連接在不同的總線上，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(chǎng)連接示意

S7-200輸出控制點(diǎn)通過(guò)中間繼電器接至斷路器控制點(diǎn)位，電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)所有現(xiàn)場(chǎng)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(duì)電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公共設(shè)施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，它能測(cè)量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無(wú)功電度、并可監(jiān)測(cè)電壓、電流的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(kāi)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(shí)現(xiàn)斷路器的遙信、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(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化、小區(qū)電力監(jiān)控、工業(yè)自動(dòng)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(cè)量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無(wú)功電度。

3  系統(tǒng)功能

 變電所一次系統(tǒng)圖

支持對(duì)所有回路功率實(shí)時(shí)和歷史查詢(xún)報(bào)表，方便管理人員深入了解各負(fù)荷的運(yùn)行狀況。如下圖所示：

功率歷史報(bào)表

電參數(shù)抄表

辦公實(shí)驗(yàn)樓電能報(bào)表

辦公實(shí)驗(yàn)樓通訊結(jié)構(gòu)示意圖 

趨勢(shì)曲線圖

復(fù)費(fèi)率電能報(bào)表功能，系統(tǒng)可設(shè)置任意變壓器回路的8時(shí)段費(fèi)率，同時(shí)設(shè)置峰平谷時(shí)段的電價(jià)，該報(bào)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(shí)間段所用電費(fèi)單，如下圖所示:

復(fù)費(fèi)率報(bào)表

 4  結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，工礦企業(yè)的配電**性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在青島橡膠六廠的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所供配電回路用電的實(shí)時(shí)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(jì)算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示變電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)分合閘、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對(duì)話(huà)框、語(yǔ)音提示、短信報(bào)警燈，并生成各種電能報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究，同時(shí)可遠(yuǎn)程分合閘操控，該系統(tǒng)運(yùn)行**、可靠、穩(wěn)定，為工廠解決用電問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)，取得了較好的企業(yè)效益。 

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

[2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶(hù)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

師晴晴（1985－），女，漢族，本科，工程師，主要研究方向?yàn)橹悄芙ㄖ┡潆姳O(jiān)控系統(tǒng)

QQ：2880157874  T：0510-86189390   M:18860995120  F:0510-86179930    E-MAIL:2880157874@qq.com

網(wǎng)址：http://www.jyacrel.cn    http://ecc.jyacrel.cn/