淮亞利
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(jī)配電回路進(jìn)行監(jiān)測；系統(tǒng)通過安裝安科瑞電動機(jī)保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)對電機(jī)回路的保護(hù)及測控，同時(shí)通過系統(tǒng)通訊組網(wǎng)，實(shí)時(shí)掌握電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)并進(jìn)行記錄，保證了電機(jī)設(shè)備運(yùn)行的安全性、可靠性。

關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控；Acrel-2000；東岳藥業(yè)；電動機(jī)保護(hù)裝置

0 項(xiàng)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(shù)企業(yè)，2006年通過國家GMP認(rèn)證，2011年通過國家GMP復(fù)審，占地二百多畝，已建有八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)車間及1000多平方米的實(shí)驗(yàn)室等。本項(xiàng)目針對啟東東岳藥業(yè)有限公司某車間60只電動機(jī)保護(hù)器的監(jiān)控而設(shè)計(jì)，電動機(jī)保護(hù)器集中安裝在配電室，值班室設(shè)在車間。

1 用戶需求

    系統(tǒng)應(yīng)通過電動機(jī)保護(hù)裝置、通訊網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)軟件，實(shí)現(xiàn)公司電機(jī)在運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行監(jiān)視、事故預(yù)警、事故記錄和分析、電機(jī)保護(hù)等，對電動機(jī)保護(hù)的有效性、運(yùn)行維護(hù)和管理、設(shè)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(gòu)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(hù)：電動機(jī)在過負(fù)載情況下，因長時(shí)間超過其額定電流運(yùn)行，會導(dǎo)致電動機(jī)過熱，絕緣降低而燒毀，保護(hù)器根據(jù)電動機(jī)的發(fā)熱特性，計(jì)算電動機(jī)的熱容量，模擬電動機(jī)發(fā)熱特性對電動機(jī)進(jìn)行保護(hù)。

2）欠載保護(hù)：當(dāng)電動機(jī)所帶負(fù)載為泵式負(fù)載時(shí)，電動機(jī)空載或欠載運(yùn)轉(zhuǎn)會產(chǎn)生危害，保護(hù)器提供欠載保護(hù)，當(dāng)三相平均電流與額定電流的百分比低于設(shè)定值時(shí)，保護(hù)器應(yīng)在脫扣（延時(shí)）設(shè)定時(shí)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(shí)時(shí)采集現(xiàn)場各種模擬量；

2）畫面顯示：全部設(shè)備的位置狀態(tài)、變位信息、保護(hù)設(shè)備動作及復(fù)歸信息、各測量值的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、各種告警信息、計(jì)算機(jī)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(shí)查詢、回顧、打印。

4）報(bào)警處理：用戶可以按照自己的意愿分類、篩選報(bào)警，并將報(bào)警歸納于不同的報(bào)警窗口中，根據(jù)不同的報(bào)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(jìn)行報(bào)警；

5）維護(hù)功能：系統(tǒng)應(yīng)具有完善的維護(hù)功能，允許系統(tǒng)管理工程師在線對該系統(tǒng)進(jìn)行診斷、管理、維護(hù)和擴(kuò)充；

6）應(yīng)具有完善的用戶管理功能，避免越權(quán)操作；

2 設(shè)計(jì)原則引用標(biāo)準(zhǔn)

2.1 設(shè)計(jì)原則

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

2）先進(jìn)性：系統(tǒng)的軟硬件平臺建設(shè)、應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)以及系統(tǒng)的維護(hù)管理所采用的產(chǎn)品技術(shù)均綜合考慮當(dāng)今技術(shù)發(fā)展趨勢，采用相對先進(jìn)同時(shí)市場相對成熟的產(chǎn)品技術(shù)，以滿足系統(tǒng)未來的發(fā)展需求.

3）高性能：系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)從服務(wù)器處理能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸能力、軟件系統(tǒng)效率等角度綜合分析，合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、使系統(tǒng)具有足夠的處理能力，以適應(yīng)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(wù)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(luò)層，應(yīng)用層每個(gè)層次都有相應(yīng)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(yīng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、設(shè)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(diǎn)，實(shí)現(xiàn)7X24不間斷服務(wù)。

6）擴(kuò)展性：在本系統(tǒng)中，所有的網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存貯、應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)遵循可擴(kuò)充的原則，以實(shí)現(xiàn)隨著需求的發(fā)展而擴(kuò)展。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有很好的兼容性和可擴(kuò)充性，即可使不同的廠商的設(shè)備和系統(tǒng)集成到同一個(gè)平臺中，又可使系統(tǒng)在日后可以根據(jù)用戶需求方便地?cái)U(kuò)展。

2.2 引用標(biāo)準(zhǔn)

1）ISO/IEC11801《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

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

3）GB50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

4）GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)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(shù)規(guī)范》

7）DL/T 698.31-2010《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)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(shù)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(xiàng)目解決方案為：配電室內(nèi)安裝的60臺ARD2F電動機(jī)保護(hù)器，分為4根RS485總線連接至串口服務(wù)器，串口服務(wù)器上行以太網(wǎng)接入電力監(jiān)控系統(tǒng)后臺主機(jī)。

3.1 現(xiàn)場設(shè)備層

    現(xiàn)場設(shè)備層儀表主要包括：安科瑞ARD2F電動機(jī)保護(hù)裝置。

3.2 網(wǎng)絡(luò)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(wù)器；串口服務(wù)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(luò)的管理人員，該層直接面向用戶。該層也是系統(tǒng)的zui上層部分，主要是由電力系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備如計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機(jī)交互界面，通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機(jī)采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息，自動經(jīng)過計(jì)算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運(yùn)行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實(shí)時(shí)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(jì)量管理功能設(shè)計(jì)各種符合用戶的報(bào)表格式，報(bào)表內(nèi)數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照各種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)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(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D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(jī)界面，可查看個(gè)配電回路電動機(jī)保護(hù)器運(yùn)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(jī)狀態(tài)。當(dāng)選擇管理員身份登錄系統(tǒng)后，可在系統(tǒng)一次圖中點(diǎn)擊回路名稱，直接對回路名稱進(jìn)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(jī)保護(hù)器的詳細(xì)參數(shù)。電機(jī)控制圖可查看各電機(jī)的三相電流路，電機(jī)啟動運(yùn)行狀態(tài)，在管理員登陸狀態(tài)下可對電機(jī)進(jìn)行控制。

4.2負(fù)荷曲線

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對配電系統(tǒng)總進(jìn)線回路（或重要負(fù)荷的出線）設(shè)計(jì)了負(fù)荷趨勢曲線。便于配電維護(hù)人員及時(shí)掌握用電需求與負(fù)荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權(quán)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(bào)表

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有對實(shí)時(shí)電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到實(shí)時(shí)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(shí)間段或選擇查詢zui近更新的記錄數(shù)等，并通過報(bào)表方式顯示出來。該功能方便用戶進(jìn)行事故追溯查詢。

4.4遙測實(shí)時(shí)及歷史報(bào)警

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具備遙信報(bào)警配置功能，系統(tǒng)能夠?qū)b測量報(bào)警信號進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并報(bào)警。系統(tǒng)報(bào)警時(shí)能夠進(jìn)行信息語音提示，自動彈出報(bào)警畫面。系統(tǒng)能夠?qū)b測報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，方便用戶對系統(tǒng)報(bào)警事件進(jìn)行追溯查詢

4.5用戶權(quán)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(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如配電回路名稱修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理提供可靠的安全保障。

5 結(jié)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(yīng)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(xiàng)目中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對啟東東岳藥業(yè)有限公司的電動機(jī)配電回路的保護(hù)，同時(shí)對系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)并集中監(jiān)控。系統(tǒng)對采集數(shù)據(jù)的進(jìn)行分析、處理，實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行使用狀況、告警狀態(tài)，并生成各種報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于管理者進(jìn)行設(shè)備管理和運(yùn)行維護(hù)。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為后期電力系統(tǒng)及設(shè)備的維護(hù)提供了科學(xué)的依據(jù)。

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. 4

[2].周中.電力儀表在大型公共建筑電能分項(xiàng)計(jì)量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

作者簡介

淮亞利，女，本科。任職單位：現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司