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1 概述

“節(jié)能減排”目前已成為衡量企業(yè)未來可持續(xù)發(fā)展的重要指標(biāo)。隨著電信、銀行以及大型企業(yè)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，龐大的數(shù)據(jù)中心所帶來的管理維護(hù)費(fèi)用和不斷攀升的電費(fèi)已成為企業(yè)主管面對(duì)的問題。電氣隱患是如何產(chǎn)生的？電能是如何消耗的？安科瑞公司推出了數(shù)據(jù)信息中心基于導(dǎo)軌式安裝電力監(jiān)控儀表的電源監(jiān)控管理方案。該方案主要由觸摸屏、單相或三相交流信號(hào)采集單元、互感器構(gòu)成，能對(duì)數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與顯示電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、諧波和電能。

2 系統(tǒng)方案

2.1電源監(jiān)控配電方案

典型次圖見圖1，DTSD1352-H、DTSD1352、PZ300-E4監(jiān)控儀表及TPC7062KS觸摸屏組成電力監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控儀表主要技術(shù)參數(shù)、指標(biāo)及選型方案見表1。

圖1 電源監(jiān)控次配電圖

表1

2.2組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)分布式結(jié)構(gòu)，子站直接由人機(jī)界面TPC7062KS屏進(jìn)行監(jiān)控、采集現(xiàn)場(chǎng)儀表，見圖2。

圖2 電源監(jiān)控組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

3 電源進(jìn)線監(jiān)控

電源進(jìn)線監(jiān)控由顯示觸摸屏與DTSD1352-H組成。

3.1觸摸屏

觸摸屏采用昆侖通態(tài)7英寸屏，型號(hào)為TPC7062KS，工作電源DC24V/30W，主要性能特點(diǎn)有，具有兩個(gè)可同時(shí)使用的串行口，用于多臺(tái)儀表通訊，可讀取所有儀表采集得到的數(shù)據(jù)，并能在線設(shè)置儀表的變比。觸摸屏采集得到的數(shù)據(jù)可通過RS232接口，以Modbus-RTU協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)給其它設(shè)備（如計(jì)算機(jī)），若需采用RS485傳輸，需另行加配RS485-RS232轉(zhuǎn)換器。

觸摸屏主要實(shí)現(xiàn)的功能是及時(shí)將各個(gè)儀表采集到的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示到人機(jī)交互界面，在需要報(bào)警的時(shí)候進(jìn)行報(bào)警或報(bào)警數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上傳，以及實(shí)時(shí)、歷史報(bào)警顯示等。所能存儲(chǔ)的報(bào)警記錄大于20000條。

主要檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)象有母線電流、電壓、功率、電能、母線諧波數(shù)據(jù)，各個(gè)支路電壓、電流、功率、電能，及各個(gè)支路的分合狀態(tài)。顯示以數(shù)字顯示、折線圖、柱狀圖為主，見圖3。

圖3 監(jiān)控系統(tǒng)界面

觸摸屏安裝為嵌入式，觸摸屏面框尺寸226.5×163mm，開孔尺寸215×152mm。

觸摸屏也可選配其它廠家具有相同性能的產(chǎn)品。

3.2 母線電參數(shù)檢測(cè)儀表——DTSD1352-H

儀表不需要工作電源，功耗≤3W；電壓信號(hào)輸入，220V/380V 50Hz；電流信號(hào)輸入，不大于63A時(shí)直接輸入，63A以上二次輸入0~5A。主要功能有測(cè)量常規(guī)的三相交流電量，如相電壓、線電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)等，其中功率與功率因數(shù)可同時(shí)檢測(cè)分相與三相總的參量；電能有四象限電能，包括吸收有功電能，釋放有功電能，感性無功電能，容性無功電能；以及測(cè)量電壓、電流總諧波含量，用戶可以方便的對(duì)供電電網(wǎng)質(zhì)量進(jìn)行分析。

二次原理見圖4，DTSD1352-H在電流不大于63A時(shí)可直接接入，不需要經(jīng)過電流互感器，大于63A時(shí)采用二次輸入0-5A。安裝結(jié)構(gòu)為DIN35mm導(dǎo)軌，見圖5。

圖4 DTSD1352-H二次輸入原理圖

圖5 DTSD1352-H儀表外形及尺寸

4 支路監(jiān)控

支路監(jiān)控有2種監(jiān)控方案。

4.1 大電流分支回路監(jiān)控儀表DTSD1352

該儀表主要監(jiān)測(cè)電流大于63A的回路。儀表不需要工作電源，功耗≤2W；電壓信號(hào)輸入，220V/380V 50Hz；電流信號(hào)輸入，次電流不大于63A可直接輸入，63A以上二次輸入0~5A。主要功能有測(cè)量常規(guī)的三相交流電量，如相電壓、線電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)等，其中功率與功率因數(shù)可同時(shí)檢測(cè)分相與三相總的參量；電能有四象限電能，包括吸收有功電能，釋放有功電能，感性無功電能，容性無功電能；該儀表可用于1個(gè)三相回路中也可用于3個(gè)獨(dú)立的單相回路。

二次原理同DTSD1352-H，見圖4。安裝結(jié)構(gòu)為DIN35mm導(dǎo)軌，見圖6。

圖6 DTSD1352儀表外形及尺寸

4.2 小電流分支回路監(jiān)控儀表 PZ300-E4

該儀表主要監(jiān)測(cè)電流小于63A的回路。儀表工作電源，AC85~265V，功耗≤2W；電壓信號(hào)輸入，220V/380V 50Hz；電流信號(hào)輸入，二次輸入0~50mA。主要功能有測(cè)量常規(guī)的三相交流電量，如相電壓、線電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)，其中功率與功率因數(shù)可同時(shí)檢測(cè)分相與三相總的參量；電能計(jì)量包括有功電能及無功電能；該儀表可用于三相回路中也可用于3個(gè)獨(dú)立的單相回路。

用于三相回路的二次原理見圖7，PZ300-E4支持0.05A電流信號(hào)接入，電流互感器二次側(cè)不允許接地。