劉細鳳
安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定
【摘要】:隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展和家對工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排的力度加大,企業(yè)用電成本已成為衡量現(xiàn)代化率工廠的重要指標。電力監(jiān)控軟件的應用大大提高了企業(yè)用電的效率和管理水平,本文介紹基于網絡電力儀表的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在加西貝拉壓縮機有限公司科技大樓的應用,系統(tǒng)實現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化、數(shù)字化、網絡化用電管理。
關鍵詞:企業(yè);電力監(jiān)控系統(tǒng);壓縮機;工業(yè)廠房
1、項目概述及建設目標
加西貝拉壓縮機有限公司科技大樓配電系統(tǒng)10kV/0.4kV,0.4kV配電系統(tǒng)位于加西貝拉壓縮機有限公司科技大樓,分布于個變電所內,10kV配電系統(tǒng)位于老廠區(qū),需要設計套變配電網絡電力監(jiān)控自動化系統(tǒng)實現(xiàn)加西貝拉壓縮機有限公司科技大樓10/0.4KV 配電系統(tǒng)、變壓器實時監(jiān)控。
整個項目在供配電系統(tǒng)在次系統(tǒng)的設計上已經很好的保證了企業(yè)供電可靠性,但是還需要對供電系統(tǒng)進行實時的監(jiān)控以及用電管理,這樣才能對供電系統(tǒng)可能存在的隱患和重要設備運行狀況有清楚、及時的了解,同時指導各用電設備合理用電,為建設綠色廠區(qū)打下堅實的基礎。企業(yè)配電系統(tǒng)運行維護人員對供配電系統(tǒng)要求有以下幾點:
(1)提高供電系統(tǒng)的可靠性并長期保持,確保重要場所供電的連續(xù)性;
(2)實時掌握供電系統(tǒng)運行狀況和可能存在的隱患,快速排除故障;
(3)減少系統(tǒng)線損,提高功率因數(shù);
(4)對各部門、各區(qū)域用電情況及時掌握,并能給出指導性意見
(5)提高供配電系統(tǒng)自動化和運行效率,節(jié)省人力
2、電力監(jiān)控系統(tǒng)的設計
在監(jiān)控管理系統(tǒng)的設計中,充分考慮了企業(yè)自身特性,以及用電系統(tǒng)的實際結構、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素,進而合理的選擇管理設備,這既有利于減少系統(tǒng)運作的成本,同時也有利于系統(tǒng)功能的實現(xiàn),自動化電力監(jiān)控軟件需要簡單易操作且符合相關規(guī)范標準。
2.1 電力監(jiān)控設備的選擇
對供電可靠性要求包括對供電系統(tǒng)實時的了解、對故障快速的反應和對意外停電能在極短的時間內恢復供電,因此需要對10kV配電回路配置微機保護裝置,實時監(jiān)控10kV回路的運行狀況,并且在zui快40ms內對發(fā)生的異常情況或者嚴重故障做出快速反應,通過聲光告警信號或直接切除嚴重故障點,避免事故發(fā)生和已發(fā)生的事故范圍擴大;通過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,比如開關開斷次數(shù)統(tǒng)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;通過多功能計量表計,實時記錄各用電設備用電信息;通過無功補償控制器,實時監(jiān)控供配電系統(tǒng)功率因數(shù),當系統(tǒng)功率因數(shù)降低時通過自動投電容器來進行就地無功補償。
2.2 電力監(jiān)控系統(tǒng)網絡構成
系統(tǒng)采用分層、分布式系統(tǒng)結構,縱向分為三層:監(jiān)控層、通訊網絡層和現(xiàn)場控制層。系統(tǒng)使用高可靠性工業(yè)控制計算機及軟、硬件系統(tǒng),高性能的現(xiàn)場總線技術及網絡通信技術,整個系統(tǒng)運行、穩(wěn)定可靠、使用維護方便。
監(jiān)控層包括工程師站和遠動通信站,包含監(jiān)控計算機、網絡交換機、打印機、UPS以及Acrel-2000電力監(jiān)控軟件,其中軟件部分具有良好的人機交互界面,通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取通訊管理機采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息,自動經過計算處理,以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況;電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式,報表內數(shù)據(jù)嚴格按照各種標準進行計量,搭建完整的計量體系,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。監(jiān)控層設置于1#配電室值班室,作為整個廠區(qū)的電力監(jiān)控。
通訊網絡層包括通訊管理機、網絡交換機等設備,網絡結構如下圖所示:
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要求》
DL/T 5430-2009 《無人值班變電站遠方監(jiān)控設計技術規(guī)程》
GB/T 50063-2008 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》
《家電網公司十八項電網重大反事故措施》
DL 448-91 《電能計量裝置管理規(guī)程》
ISO/IEC11801 《綜合布線標準》
2.4 電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設計
系統(tǒng)依據(jù)客戶實際需求進行設計,并實現(xiàn)了次主接線圖界面顯示;電參量遙測及電參量越限報警;事件記錄;系統(tǒng)運行異常監(jiān)測;故障報警及操作記錄;電能報表查詢與打?。幌到y(tǒng)負荷實時、歷史曲線,用戶權限管理等主要功能。
數(shù)據(jù)的采集與處理
通過高精度智能儀表以技術手段實現(xiàn)自動化全實時、高密度的實時用電信息監(jiān)測,包括計算有功、無功、電流、電壓、總負荷、變壓器負荷率、功率、功率因數(shù)等,同時對電能進行合理的管控和預警,及時發(fā)現(xiàn)并改正運行中存在的用電異常,隨時處理。按需設置重要設備的超標預警值,超標時醒目提醒并主動記錄。
電能分項、分支路、分區(qū)域計量
將用電(照明插座、動力等)消耗進行分項統(tǒng)計,分項報表的實現(xiàn)幫助用戶對各分項用電消耗了如指掌;統(tǒng)計各區(qū)域、各班組、各回路電能消耗,準確定位用電消耗大戶,制定節(jié)能績效考核制度,推動節(jié)能降耗的真正有效執(zhí)行。為用能重點設備建立運行記錄檔案,長期跟蹤記錄設備運行過程中的能效分析評估結果,結合設備維護保養(yǎng)記錄,為設備的運行維護提供依據(jù)。
用電管理及計量體系的搭建
為了實現(xiàn)對下沙加速器廠區(qū)各用電回路用電量的監(jiān)管,系統(tǒng)設計了用電管理報表,系統(tǒng)通過對有功電度的采集,按照回路名稱的不同。按照計量體系搭建原則,自動生成日報表、月報表和年報表,將各進線回路與出線回路電能消耗量在同張報表中體現(xiàn)出來,并計算出線回路用電量之和,出線回路與進線回路誤差、誤差百分比(誤差百分比是否超標)等,幫助用戶及時發(fā)現(xiàn)這種非正常用電問題。
同時電能管理系統(tǒng)可對某回路的某時間段內的用電量進行查詢,可以幫助后勤管理部門建立有效的用能管理考核制度。通過系統(tǒng)的建設和制度的建立,使各部門辦公、生產人員節(jié)能意識大大提高,有效的節(jié)約了企業(yè)管理辦公能源消耗。
3、供配電設計中應用電能管理系統(tǒng)的意義
綜上所述,電力監(jiān)控系統(tǒng)幫助用電單位提率、減少損失、降低運營成本,電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效確保電網管理效率、縮小電力運營成本,也成為供配電設計中*的重要組成部分。電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信、故障報警、數(shù)據(jù)存儲記錄等功能使得工作人員在實際工作中更加方便,可以通過人機操作界面, 直接了解到電力系統(tǒng)的運行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令,由于監(jiān)控設備對數(shù)據(jù)的傳遞都是通過網絡傳輸來實現(xiàn),因此,不同的電力監(jiān)控系統(tǒng)可以設計不同的組網方式,確保數(shù)據(jù)信息能夠迅速、的進行傳輸。另方面,在建筑、企業(yè)配電系統(tǒng)設計中運用電力監(jiān)控系統(tǒng),應該根據(jù)實際情況選擇監(jiān)控設備。
在工業(yè)企業(yè)等場所設置電力監(jiān)控系統(tǒng),可以實現(xiàn)對企業(yè)內電能計量分項、分支、分區(qū)域管理,不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況,它還具備網絡通訊等功能,能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合,及時的顯示企業(yè)各個配電回路的運作狀態(tài),當企業(yè)電力系統(tǒng)的負載越標時,電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報警,發(fā)出語音提示。另外,電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息,便于有關人員分析企業(yè)各部分的用電狀況,使企業(yè)的用電活動更加。
參考文獻
[1]安科瑞《能效管理系統(tǒng)設計安裝圖冊》
作者簡介:劉細鳳,女,本科。任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司