安科瑞 周菁
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰
摘要
本文主要介紹了啟東東岳藥業(yè)有限公司采用Acrel-2000電力監控系統對低壓配電系統電機配電回路進(jìn)行監測；系統通過(guò)安裝安科瑞電動(dòng)機保護裝置實(shí)現對電機回路的保護及測控，同時(shí)通過(guò)系統通訊組網(wǎng)，實(shí)時(shí)掌握電機運行狀態(tài)并進(jìn)行記錄，保證了電機設備運行的安全性、可靠性。
關(guān)鍵詞：電力監控；Acrel-2000；東岳藥業(yè)；電動(dòng)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藥化工園，是江蘇省*，2006年通過(guò)國家GMP認證，2011年通過(guò)國家GMP復審，占地二百多畝，已建有八個(gè)標準車(chē)間及1000多平方米的實(shí)驗室等。本項目針對啟東東岳藥業(yè)有限公司某車(chē)間60只電動(dòng)機保護器的監控而設計，電動(dòng)機保護器集中安裝在配電室，值班室設在車(chē)間。
1 用戶(hù)需求
系統應通過(guò)電動(dòng)機保護裝置、通訊網(wǎng)絡(luò )和計算機軟件，實(shí)現公司電機在運行過(guò)程中的數據采集、運行監視、事故預警、事故記錄和分析、電機保護等，對電動(dòng)機保護的性、運行維護和管理、設備的安全發(fā)揮積極作用。系統由主控層、通訊管理層和現場(chǎng)控制層構成。系統要求盡量減少集中采集數據的裝置以保證系統的通訊可靠性。
1.1產(chǎn)品要求
1) 過(guò)載保護：電動(dòng)機在過(guò)負載情況下，因長(cháng)時(shí)間超過(guò)其額定電流運行，會(huì )導致電動(dòng)機過(guò)熱，絕緣降低而燒毀，保護器根據電動(dòng)機的發(fā)熱特性，計算電動(dòng)機的熱容量，模擬電動(dòng)機發(fā)熱特性對電動(dòng)機進(jìn)行保護。
2) 欠載保護：當電動(dòng)機所帶負載為泵式負載時(shí)，電動(dòng)機空載或欠載運轉會(huì )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(shí)，保護器應在脫扣（延時(shí)）設定時(shí)間內脫扣。
3) 具有RS485通訊接口，符合MODBUS-RTU通訊協(xié)議。
1.2系統要求
1) 數據采集及處理：通過(guò)間隔層單元實(shí)時(shí)采集現場(chǎng)各種模擬量；
2) 畫(huà)面顯示：全部設備的位置狀態(tài)、變位信息、保護設備動(dòng)作及復歸信息、各測量值的實(shí)時(shí)數據、各種告警信息、計算機監控系統的狀態(tài)信息；
3) 記錄功能：具有對各種歷史數據的記憶功能，以供隨時(shí)查詢(xún)、回顧、打印。
4) 報警處理：用戶(hù)可以按照自己的意愿分類(lèi)、篩選報警，并將報警歸納于不同的報警窗口中，根據不同的報警級別，采用推出畫(huà)面、光顯示、條紋閃爍及不同聲音級別的音響進(jìn)行報警；
5) 維護功能：系統應具有完善的維護功能，允許系統管理工程師在線(xiàn)對該系統進(jìn)行診斷、管理、維護和擴充；
6) 應具有完善的用戶(hù)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(kāi)放性：本系統中將涉及到不同廠(chǎng)商的設備技術(shù)，以及系統的擴展需求，在本項目的產(chǎn)品技術(shù)選型中，避免采用專(zhuān)有技術(shù)，從而使系統的軟硬件平臺具有充分的開(kāi)放性.
2) 性：系統的軟硬件平臺建設、應用系統的設計開(kāi)發(fā)以及系統的維護管理所采用的產(chǎn)品技術(shù)均綜合考慮當今技術(shù)發(fā)展趨勢，采用相對同時(shí)市場(chǎng)相對成熟的產(chǎn)品技術(shù)，以滿(mǎn)足系統未來(lái)的發(fā)展需求.
3) 高性能：系統設計應從服務(wù)器處理能力、網(wǎng)絡(luò )帶寬傳輸能力、軟件系統效率等角度綜合分析，合理設計結構、使系統具有足夠的處理能力，以適應大數量量數據處理和用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)需求，保障系統服務(wù)質(zhì)量。
4) 安全性：系統對安全性問(wèn)題予以高度重視，從操作系統層，網(wǎng)絡(luò )層，應用層每個(gè)層次都有相應的措施以解決傳輸安全，系統安全和信息安全的需求。
5) 可靠性：系統應從系統結構、網(wǎng)絡(luò )結構、技術(shù)措施、設備選型等方面綜合考慮，以確保系統中沒(méi)有單故障節點(diǎn)，實(shí)現7X24不間斷服務(wù)。
6) 擴展性：在本系統中，所有的網(wǎng)絡(luò )、服務(wù)器、存貯、應用軟件的設計遵循可擴充的原則，以實(shí)現隨著(zhù)需求的發(fā)展而擴展。系統采用模塊化結構，具有很好的兼容性和可擴充性，即可使不同的廠(chǎng)商的設備和系統集成到同一個(gè)平臺中，又可使系統在日后可以根據用戶(hù)需求方便地擴展。
2.2 引用標準
1) ISO/IEC11801《綜合布線(xiàn)標準》
2) GB/50198《監控系統工程技術(shù)規范》
3) GB50052-2009《供配電系統設計規范》
4) GB50054-2011《低壓配電設計規范》
5) DL/T 698.1-2009《部分：總則》
6) DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技術(shù)規范》
7) DL/T 698.31-2010《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規范-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：配電室內安裝的60臺ARD2F電動(dòng)機保護器，分為4根RS485總線(xiàn)連接至串口服務(wù)器，串口服務(wù)器上行以太網(wǎng)接入電力監控系統后臺主機。
3.1 現場(chǎng)設備層
現場(chǎng)設備層儀表主要包括：安科瑞ARD2F電動(dòng)機保護裝置。
3.2 網(wǎng)絡(luò )通訊層
通訊介質(zhì)：ARD2F采用屏蔽雙絞線(xiàn)通過(guò)RS485總線(xiàn)方式接入串口服務(wù)器；串口服務(wù)器上行網(wǎng)線(xiàn)接入后臺電力監控系統。
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(hù)。該層也是系統的上層部分，主要是由電力系統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(guò)數據傳輸協(xié)議讀取前置機采集的現場(chǎng)各類(lèi)數據信息，自動(dòng)經(jīng)過(guò)計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場(chǎng)的運行狀況，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(hù)的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進(jìn)行計量，用戶(hù)只需查找打印即可，極大的方便了操作，提高了工作效率。系統結構拓撲圖如下：
4 系統功能
4.1配電監測
安科瑞Acrel-2000電力監控系統具備友好的人機界面，可查看個(gè)配電回路電動(dòng)機保護器運行參數及故障狀態(tài)。主要數據包括：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后，可在系統一次圖中點(diǎn)擊回路名稱(chēng)，直接對回路名稱(chēng)進(jìn)行修改，修改后系統會(huì )自動(dòng)保存，在此界面在此界面可查看電動(dòng)機保護器的詳細參數。電機控制圖可查看各電機的三相電流路，電機啟動(dòng)運行狀態(tài)，在管理員登陸狀態(tài)下可對電機進(jìn)行控制。
4.2負荷曲線(xiàn)
安科瑞Acrel-2000電力監控系統對配電系統總進(jìn)線(xiàn)回路（或重要負荷的出線(xiàn)）設計了負荷趨勢曲線(xiàn)。便于配電維護人員及時(shí)掌握用電需求與供電系統負荷占比，確保供電可靠性，為用戶(hù)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(cháng)趨勢。
4.3電參量報表
安科瑞Acrel-2000電力監控系統具有對實(shí)時(shí)電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數據、順序事件記錄等均可保存到實(shí)時(shí)數據庫。在監控畫(huà)面中能夠自定義需要查詢(xún)的參數、查詢(xún)的時(shí)間段或選擇查詢(xún)近更新的記錄數等，并通過(guò)報表方式顯示出來(lái)。該功能方便用戶(hù)進(jìn)行事故追溯查詢(xún)。
4.4遙測實(shí)時(shí)及歷史報警
安科瑞Acrel-2000電力監控系統具備遙信報警配置功能，系統能夠對遙測量報警信號進(jìn)行實(shí)時(shí)監測并報警。系統報警時(shí)能夠進(jìn)行信息語(yǔ)音提示，自動(dòng)彈出報警畫(huà)面。系統能夠對遙測報警數據進(jìn)行存儲，方便用戶(hù)對系統報警事件進(jìn)行追溯查詢(xún)
4.5用戶(hù)權限管理
安科瑞Acrel-2000電力監控系統為保障系統安全穩定運行，設置了用戶(hù)權限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)*的操作（如配電回路名稱(chēng)修改等）?？梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行維護管理提供可靠的安全保障。
5 結束語(yǔ)
隨著(zhù)用戶(hù)端配電智能化管理需求的提高，電力監控系統的應用已成為發(fā)展趨勢。本文介紹的Acrel-2000電力監控系統在啟東東岳藥業(yè)有限公司電力監控系統項目中的應用，實(shí)現了對啟東東岳藥業(yè)有限公司的電動(dòng)機配電回路的保護，同時(shí)對系統進(jìn)行組網(wǎng)并集中監控。系統對采集數據的進(jìn)行分析、處理，實(shí)時(shí)顯示各監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(xiàn)、圖形等，便于管理者進(jìn)行設備管理和運行維護。該系統運行安全、可靠、穩定，為后期電力系統及設備的維護提供了科學(xué)的依據。
參考文獻
[1].任致程 周中. 電力電測數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].現代建筑電氣 2010. 6
