電力監控系統在生物診斷試劑浙江迪安診斷的應用

【摘要】：隨著(zhù)人民群眾生活水平的不斷提高，人們對健康越來(lái)越重視，對醫療條件的要求也越來(lái)越高，隨之而來(lái)的各類(lèi)醫學(xué)實(shí)驗室、醫療診斷設備、診斷技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化企業(yè)也得到了長(cháng)足的發(fā)展。生物診斷試劑研發(fā)企業(yè)在電氣設計以及配電系統的管理上有一定的多元化和復雜性。本文以浙江迪安診斷技術(shù)股份有限公司生物診斷試劑研發(fā)生產(chǎn)廠(chǎng)房工程為例，介紹電力監控系統在生物診斷試劑研發(fā)企業(yè)的應用。

【關(guān)鍵詞】：企業(yè)；電力監控系統；生物診斷；實(shí)驗室

1   項目概述及建設目標

浙江迪安診斷技術(shù)股份有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“迪安診斷”或“迪安”）成立于2001年，總部設在杭州。迪安診斷立足獨立醫學(xué)實(shí)驗室、司法鑒定、診斷產(chǎn)品銷(xiāo)售、診斷技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化等領(lǐng)域。本項目涉及兩幢六層高的廠(chǎng)房，總建筑面積為44866平方米。項目共設三個(gè)配電室，分別為1#、2#以及3#配電室，其中值班室位于1#配電室。

2   先進(jìn)的配電系統

生物診斷試劑研發(fā)企業(yè)的配電系統通常比較復雜，負荷等級也較高。對配電系統運行可靠性、電能質(zhì)量、電氣安全等都有著(zhù)較高的管理要求，這給電力系統的運營(yíng)管理帶來(lái)一定要求。通過(guò)Acrel-2000電力監控系統對配電網(wǎng)絡(luò )和電氣設備的實(shí)時(shí)監控?？商岣咂髽I(yè)供電可靠性和處理突發(fā)事件的應對能力，通過(guò)監控服務(wù)器或者個(gè)人電腦遠程實(shí)現低配電解決方案：

監測：檢查設備性能，監測電氣系統及各支路電氣設備使用情況、隨時(shí)監測企業(yè)電能質(zhì)量是否達標；

優(yōu)化：定期自動(dòng)生成分析撤告，優(yōu)化資產(chǎn)的使用方式 ，做出正確的運營(yíng)決策；

節能：與運維人員實(shí)時(shí)提醒與報警。遠程實(shí)施用電管理策略；

控制：通過(guò)對低壓電氣回路加裝的多功能監控設備，負責采集下游負載數據并上傳至監控端。同時(shí)可以接收上游服務(wù)器端控制命令，控制斷路器分合閘。將企業(yè)設備進(jìn)行負荷分級，當電能或者超標可以切斷不重要負荷。

安全：通過(guò)對低壓出線(xiàn)回路漏電、線(xiàn)纜溫度的監控，減少因電氣設備老化、使用不當而引起的電氣火災發(fā)生概率，提高供配電系統的運行的安全性。

3   電力監控系統的設計

在監控管理系統的設計中，充分考慮了企業(yè)自身特性，以及用電系統的實(shí)際結構、電力系統的實(shí)際載荷能力等因素，進(jìn)而合理的選擇管理設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時(shí)也有利于系統功能的實(shí)現，自動(dòng)化電力監控軟件需要簡(jiǎn)單易操作且符合相關(guān)規范標準。

3.1 電力監控設備的選擇

對供電安全可靠性要求包括對供電系統實(shí)時(shí)的了解、對故障快速的反應和對意外停電能在短時(shí)間內恢復供電，因此需要對10kV配電回路配置微機保護裝置，實(shí)時(shí)監控10kV回路的運行狀況，并且在40ms內對發(fā)生的異常情況或者嚴重故障做出快速反應，通過(guò)聲光告警信號或直接切除嚴重故障點(diǎn)，避免事故發(fā)生和已發(fā)生的事故范圍擴大；通過(guò)I/O模塊以及變壓器溫控器記錄所有斷路器、變壓器、設備的運行狀況，比如開(kāi)關(guān)開(kāi)斷次數統計、變壓器溫度等等設備信息，建立設備維護維修檔案，避免因為設備故障導致意外停電；通過(guò)多功能計量表計，實(shí)時(shí)記錄各用電設備用電信息；通過(guò)無(wú)功補償控制器，實(shí)時(shí)監控供配電系統功率因數，當系統功率因數降低時(shí)通過(guò)自動(dòng)投電容器來(lái)進(jìn)行就地無(wú)功補償。

考慮配電系統實(shí)際運行管理需求，本項目在低壓進(jìn)線(xiàn)、母聯(lián)等重要回路配置PZ96L-E4/H，可以實(shí)現全電參量測量（三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、電能、電網(wǎng)頻率等）以及電能質(zhì)量分析；在低壓出線(xiàn)回路配置ARCM200L-Z2，可以實(shí)現全電參量測量（三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、電能、電網(wǎng)頻率等）以及剩余電流、線(xiàn)纜溫度的監測，同時(shí)該電表還具備兩路通訊接口，將信號分別上傳至電力監控系統以及消控室內電氣火災監控系統，實(shí)現綜合監控，降低企業(yè)成本支出，簡(jiǎn)化現場(chǎng)安裝。

3.2 電力監控系統網(wǎng)絡(luò )構成

系統采用分層、分布式系統結構，縱向分為三層：監控層、通訊網(wǎng)絡(luò )層和現場(chǎng)控制層。系統使用高可靠性工業(yè)控制計算機及軟、硬件系統，高性能的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)，整個(gè)系統運行安全、穩定可靠、使用維護方便。

監控層包括工程師站和遠動(dòng)通信站，包含監控計算機、網(wǎng)絡(luò )交換機、打印機、UPS以及Acrel-2000電力監控軟件，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)議讀取通訊管理機采集的現場(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；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，搭建完整的計量體系，用戶(hù)只需查找打印即可，方便了操作，提高了工作效率。

通訊網(wǎng)絡(luò )層包括通訊管理機、網(wǎng)絡(luò )交換機等設備，網(wǎng)絡(luò )結構如下圖所示：

2.3 主要設計參考標準

GBT 14598.300-2008 《微機變壓器保護裝置通用技術(shù)要求》

DL/T 5430-2009   《無(wú)人值班變電站遠方監控中心設計技術(shù)規程》

GB/T 50063-2008  《電力裝置的電測量?jì)x表裝置設計規范》

《*公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》

DL 448-91                《電能計量裝置管理規程》

ISO/IEC11801            《綜合布線(xiàn)標準》

2.4 電力監控系統軟件功能設計

系統依據客戶(hù)實(shí)際需求進(jìn)行設計，并實(shí)現了一次主接線(xiàn)圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統運行異常監測；故障報警及操作記錄；電能報表查詢(xún)與打??；系統負荷實(shí)時(shí)、歷史曲線(xiàn)，用戶(hù)權限管理等主要功能。

數據的采集與處理

通過(guò)高精度智能儀表以技術(shù)手段實(shí)現自動(dòng)化全實(shí)時(shí)、高密度的實(shí)時(shí)用電信息監測，包括計算有功、無(wú)功、電流、電壓、總負荷、變壓器負荷率、功率、功率因數、電能質(zhì)量等，同時(shí)對電能進(jìn)行合理的管控和預警，及時(shí)發(fā)現并改正運行中存在的用電異常，隨時(shí)處理。按需設置重要設備的超標預警值，超標時(shí)醒目提醒并主動(dòng)記錄。

電能分項、分支路、分區域計量

將用電（照明插座、動(dòng)力等）消耗進(jìn)行分項統計，分項報表的實(shí)現幫助用戶(hù)對各分項用電消耗了如指掌；統計各區域、各重要設備、各回路電能消耗，準確定位用電消耗大戶(hù)，制定節能績(jì)效考核制度，推動(dòng)節能降耗的有效執行。為用能設備建立運行記錄檔案，長(cháng)期跟蹤記錄設備運行過(guò)程中的能效分析評估結果，結合設備維護保養記錄，為設備的運行維護提供依據。

用電管理及計量體系的搭建

為了實(shí)現對企業(yè)各用電回路用電量的監管，系統設計了用電管理報表，系統通過(guò)對有功電度的采集，按照回路名稱(chēng)的不同。按照計量體系搭建原則，自動(dòng)生成日報表、月報表和年報表，將各進(jìn)線(xiàn)回路與出線(xiàn)回路電能消耗量在同一張報表中體現出來(lái)，并計算出線(xiàn)回路用電量之和，出線(xiàn)回路與進(jìn)線(xiàn)回路誤差、誤差百分比（誤差百分比是否超標）等，幫助用戶(hù)及時(shí)發(fā)現這種非正常用電問(wèn)題。

同時(shí)電能管理系統可對某一回路的某一時(shí)間段內的用電量進(jìn)行查詢(xún)，可以幫助后勤管理部門(mén)建立用能管理考核制度。通過(guò)系統的建設和制度的建立，使各部門(mén)辦公、生產(chǎn)人員節能意識大大提高，有效的節約了企業(yè)管理辦公能源消耗。

負荷越限報警

根據不同負載運行的情況，用戶(hù)可以對每個(gè)回路設置不一樣的電流上限，從而達到客戶(hù)所需要電流值進(jìn)行報警，產(chǎn)生報警記錄。

漏電監控

實(shí)時(shí)監測低壓出線(xiàn)回路漏電及線(xiàn)纜溫度，一旦漏電超過(guò)標準值（300~500ma）或者線(xiàn)纜溫度過(guò)高，立刻發(fā)出報警信息，提供運維管理人員前往現場(chǎng)查找并解決隱患。

3、供配電設計中應用電能管理系統的意義

綜上所述，通過(guò)電力監控系統可以幫助生物診斷試劑研發(fā)企業(yè)提高用電安全系數、減少損失、降低運營(yíng)成本，并能夠確保電網(wǎng)管理效率、縮小電力運營(yíng)成本，也成為供配電設計中*的重要組成部分。電力系統的通信、故障報警、數據存儲記錄等功能使得工作人員在實(shí)際工作中更加方便，可以通過(guò)人機操作界面, 直接了解到電力系統的運行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令，由于監控設備對數據的傳遞都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸來(lái)實(shí)現，因此，不同的電力監控系統可以設計不同的組網(wǎng)方式,確保數據信息能夠迅速、進(jìn)行傳輸。另一方面，在建筑、企業(yè)配電系統設計中運用電能管理系統，應該根據實(shí)際情況選擇監控設備。