电力交流智能仪

低压配电需要智能监控的应用场合越来越广泛。目前采用多功能电力监控仪表，对低压配电回路电流、电能进行遥测，对断路器的合闸、脱扣状态进行遥信和记录，并利用上位机软件通过仪表对断路器进行控制。一、技改工程现场状况根据现场技术反馈情况，改污水处理厂原有配电及控制设备成套已经运行2年，现在随着自控系统及管理水平的提高，以及从节能节排管理方面考虑，增加对每个回路的电机实时的运行状态及运行功率的监测，分析每个时断电机运行功率的大小，合理调度电机运行数量既能够完成工作量又实现节能。但考虑到技改成本的控制，我们基于现在智能网络仪表的设备采集数据平台，设计一套低成本污水处理电机实时监测系统。二、方案设计不改动原有供电电路及控制回路：增加开口式电流互感器采集每个电机控制回路的实时电流值，取电器柜或控制柜内三相四线或三相三线电压信号输入至智能仪表，智能仪表采用屏装在配电柜或控制面板上。1、开口式互感器技术参数及产品介绍开口式电流互感器又称开启式电流互感器或开合式电流互感器，主要应用于配电系统改造项目，安装方便，无须拆一次母线，亦可带电操作，不影响客户正常用电，为用户改造项目节省人力、物力、财力，提高效率。该系列电流互感器可与继电器保护、测量以及计量装置配套使用。2、主要技术指标供应HED系列智能多功能电力仪表在某污水处理厂电机(MCC)基于低网络智能电力仪表及电动机保护器实现智能化监控系统方案a.开口式CT一次电流100-6300A，二次电流5A，1Ab.额定工作电压AC0.66kV（GB/T156-2007）c.额定频率50-60Hzd.环境温度-30度~70度，最高耐温120℃e.海拔高度≤3000m;工频耐压3000V/1min 50Hz用于没有雨雪直接侵袭，无严重污染及剧烈震动的场所3、配电柜或控制面板上增加智能网络电力监控仪表；产品的设计充分考虑了成本效能化、智能性和可靠性，有以下特点：a.可直接从电流、电压互感器接入信号；b.任意设定PT/CT变比；c.仪表显示可滚动设置；d.I/O开关量，继电器报警输出，4~20mA模拟量等功能模块化设计；e.可通讯接入SCADA、PLC系统中；可与业界多种软件通讯（Intouch, Fix, 组态网等）；f.方便安装，接线简单，工程量小；h.仪表采用专用失电保护电路，在失电情况下，数据保存不丢失，恢复电源后仪表继续运行；四象限电能计量，分时计费，最大需量纪录及12个月电能统计。

0　 引言　　当前，国内很多建筑配电仍普遍采用干式变电器配以低压电缆分接箱实现分散供电，给整个系统的运行管理带来了很多的不便。计算机技术和网络通信技术的日趋成熟，配电系统测量、控制等功能智能化、网络化是发展的必然趋势，配电系统运行中的各种问题可以通过微机全面解决。　　智能化配电系统由开关配以具有通信功能的智能化元件，经数字通信与计算机系统网络连接，实现对分散分布的低压电缆分接箱内开关设备运行进行自动化管理。系统可实现数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序控制及设备维护信息管理等功能。1　 项目概况　　上海核工程研究设计院是隶属于中国核工业集团公司的重点研究设计单位,该院新建大楼系统分为配电室和楼层部分，配电室高压部分采用ACR330ELH采集谐波数据，WHD72采集温湿度数据；低压进线侧采用ACR320ELH采集谐波、功率因数等数据， ACR220EK网络电力仪表采集测量电流，开关状态由辅助触点接入ACR220EK仪表的DI（开关量输入）接口。楼层部分由ACR220E采集电能数据。所有电参量数据由仪表的通讯接口经RS-485总线传给上位机，实现遥测、遥控和遥信功能。 2　 系统拓扑结构　　上海核工院电力监控系统的拓扑结构如图1。系统多采用分布式结构，按功能或区域进行划分，模块化设计。整个系统一般分为三层，即现场层、中间层、主控层。　　现场层主要任务是将现场的各种配电系统的运行参数进行采集和测量，并将采集和测量的各种数据传输给监控系统。其主要设备是：ACR330ELH、ACR320ELH谐波表，WHD72D温湿度仪表、 ACR220EK网络电力仪表，装设在现场的电缆分接箱内。上述设备均相互独立完成各自的功能，不依赖主控计算机运行，所有仪表都具备RS-485 通信接口，通过现场的RS-485总线将检测到的各项电参数和状态信号实时传输到中间层的数据处理单元。　　中间层位于现场层与主控层之间，由光电隔离器、串口服务器构成，现场485总线通过光电隔离器串口服务器与交换机相连，完成现场层设备与主控计算机之间的网络通信联接、数据交换。　　主控层位于中控室或值班室，配置高性能、高可靠性工业级计算机、UPS不间断电源、打印机、报警装置等。Acrel-3000电力监控软件安装在主控计算机上，通过软件的人机界面和各种管理功能实现对整个配电系统的实时监控。　　上海核工院新建楼层监控中心位于1层消控室，配电室位于地下2层车库，距离不超过1200米，直接通过铺设RS-485总线进行通讯即可，考虑到现场地理位置及走线方便合理等问题，采用8路RS-485网络可将所有配电室监控点覆盖；楼层部分考虑到走线方便问题，采用3路RS-485网络，通过竖井、吊顶拉到消控室。3　 Acrel-3000电力监控组态软件解决方案 　　Acrel-3000电力监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，比如在分布式网络应用中，所有应用（例如趋势曲线、报警等）对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同，通过“组态”的方式可以缩短自动化工程师的系统集成的时间，提高集成效率。　　该系统实施后，实现了各类用电设备的电能报表，各用电回路的实时电参量遥测，重要回路的电能质量（含谐波）分析，以及重要回路的负荷用电趋势等功能，图表分别见图2、图3、图4。4　 结束语　　在电力监控系统中配置网络电力仪表，具有实施简明，投资少等显著优点，可以方便和实时地监控配电系统的运行状态，对现场的用电设备进行统一管理，免去工作人员到现场记录的繁琐工作，系统对各种用电设备的历史运行数据和状态进行管理分析，便于维护人员明确设备状况，制定详细的设备维护计划，减少工作人员，提高效率。同时，根据建立的电能计量体系，可以了解、分析建筑总体能耗，提出降耗计划，采取节能降耗措施，逐步提高用电效率。

1、概述网络电力仪表是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力监控需求而设计的。它能测量所有的常用电力参数，如三相电流、电压，有功、无功功率，电度、谐波等。由于该电力仪表还具备完善的通信联网功能，所以我们称之为网络电力仪表。它非常适合于实时电力监控系统。该表具有很高的性能价格比，可以直接取代常规电力变送器及测量仪表。作为一种先进的智能化、数字化的前端采集元件，该系列网络仪表已广泛应用于各种控制系统、SCADA系统和能源管理系统中。2、国内主要品牌及型号国内生产网络电力仪表厂家、型号品牌繁多，主要常见的产品有：雅达YD2200、YD2100、YD2110、YD2050、YD2030、YD2020智能电力检测控制仪表；溯高美DIRIS A20、A40，DIRIS CMV2；上海二工PD800H、PD800H-M13、PD800H-M14、PD800H-X13、PD800H-X14；保定华异特HYT-DN多功能电测仪；珠海派诺PMAC9900E综合电力测控仪等等。3、产品说明u 特点ACREL公司集多年电力测量产品设计之经验，采用现代微处理器技术和交流采样技术设计而成了该系列网络电力仪表。产品的设计充分考虑了成本效能化、智能性和可靠性，有以下特点：可直接从电流、电压互感器接入信号；可任意设定PT/CT变比；仪表显示可滚动设置；I/O开关量，继电器报警输出，4~20mA模拟量等功能模块化设计；多块仪表可设置不同地址；可通讯接入SCADA、PLC系统中；可与业界多种软件通讯（Intouch, Fix, Citec，组态网等）；LED或蓝屏背光LCD显示，可视度高；方便安装，接线简单，工程量小；仪表采用专用失电保护电路，在失电情况下，数据保存不丢失，恢复电源后，仪表继续运行；四象限电能计量，分时计费，最大需量纪录及12个月电能统计。u 功能ACREL公司集多年的专业经验，推出了网络电力仪表。它是采用现代微处理器技术和交流采样技术设计而成。每个仪表可测量多种参数，作为远端监控系统（SCADA）的前端；可联网使用，亦可单独使用。网络电力仪表采用异步半双工RS485的通讯接口和MODBUS-RTU通讯协议，以满足您的自动化通信系统，使用低成本的屏蔽双绞线配线即可构造一可靠的通讯网络。不管是在微弱之照度下，亦或是完全漆黑的情况下高亮度发光LED显示器都会为您提供清晰的数据显示。对于该网络电力仪表的使用者来说，可以轻易地在短时间内学会本机四键式操作法，该电力仪表提供多窗口式显示功能，可让使用者同时读取多项电力参数。u 应用该系列网络电力仪表的应用领域非常广泛而且便于系统集成，凡是有电力供应的地方都有它们的用武之地，特点是在对电力品质、电力安全有较高要求的场合以及有自动化需要的场合。它适用于如下领域，并且已有众多成功应用经验。能源管理系统变电站自动化配电网自动化小区电力监控工业自动化智能建筑智能型配电盘、开关柜