安科瑞 繆凱倫
摘要:介紹上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤(質(zhì)子)中心項目,采用綜合保護(hù)裝置、多功能儀表、變壓器溫控儀、直流屏,采集配電現(xiàn)場的各種電參量和狀態(tài)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺,通過安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)變電所變配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。
關(guān)鍵詞:上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤(質(zhì)子)中心項目;10KV變配電所;綜合保護(hù)裝置;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng)。
0概述
??上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤(質(zhì)子)中心項目,新建集門診、質(zhì)子治療與科研、檢查等功能于一體的新樓(1#腫瘤(質(zhì)子)中心)及附屬用房(2#能源中心及3#門衛(wèi)、4#門衛(wèi)),1#腫瘤(質(zhì)子)中心主體地上三層,地下一層,總建筑面積約22943平方米,其中地上建筑面積約11488平方米,地下建筑面積約11455平方米。2#能源中心主體地上二層,地下一層,總建筑面積3085平方米,其中地上面積1880平方米,地下面積1205平方米。
本項目總共有兩路10kV進(jìn)線;經(jīng)2臺2000Kva變壓器、2臺630Kva變壓器、2臺1250Kva變壓器變?yōu)?.4KV對整個項目進(jìn)行供電。10kV及0.4kV變配電站綜保、多功能儀表、溫控儀、直流屏等設(shè)備采用RS485總線組網(wǎng)接入電力監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)主機(jī)安裝在變配電所值班室內(nèi)。
1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
本技術(shù)規(guī)范書引用的國家和行業(yè)標(biāo)注如下:
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》
GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
GB50052 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
GB50054 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》
IEC 61587 《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)系列》
GB14285 《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》
GB/3047.1 《面板、架和柜的基本尺寸系列》
GB/T17626.2 《電磁兼容試驗和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗》
DL/T720 《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)柜、屏通用技術(shù)條件》
DL/T 698.1-2009 《第1部分:總則》
DL/T 698.2-2010 《第2部分:主站技術(shù)規(guī)范》
DL/T 698.31-2010 《第3.1部分:電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-通用要求》
DL/T 698.35-2010 《第3-5部分:電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》
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》
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》
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》
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》
本技術(shù)規(guī)范書引用的國家和行業(yè)標(biāo)注如下:
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》
GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
GB50052 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
GB50054 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》
IEC 61587 《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)系列》
GB14285 《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》
GB/3047.1 《面板、架和柜的基本尺寸系列》
GB/T17626.2 《電磁兼容試驗和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗》
DL/T720 《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)柜、屏通用技術(shù)條件》
DL/T 698.1-2009 《第1部分:總則》
DL/T 698.2-2010 《第2部分:主站技術(shù)規(guī)范》
DL/T 698.31-2010 《第3.1部分:電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-通用要求》
DL/T 698.35-2010 《第3-5部分:電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》
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》
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》
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》
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》
2 系統(tǒng)方案
??監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤(質(zhì)子)中心項目進(jìn)行用電安全監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍為綜合保護(hù)裝置8臺,多功能儀表289臺,變壓器溫控儀6臺,直流屏一臺;通過485總線接入本變電所內(nèi)數(shù)據(jù)采集器,再經(jīng)過網(wǎng)線上傳數(shù)據(jù)至變電所值班室主機(jī),從而在監(jiān)控主機(jī)上實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示:站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。
??監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤(質(zhì)子)中心項目進(jìn)行用電安全監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍為綜合保護(hù)裝置8臺,多功能儀表289臺,變壓器溫控儀6臺,直流屏一臺;通過485總線接入本變電所內(nèi)數(shù)據(jù)采集器,再經(jīng)過網(wǎng)線上傳數(shù)據(jù)至變電所值班室主機(jī),從而在監(jiān)控主機(jī)上實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示:站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
1)站控管理層
??站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員,是人機(jī)交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機(jī)、顯示器、UPS等。
2)網(wǎng)絡(luò)通訊層
??通訊層主要是由采集器及總線網(wǎng)絡(luò)組成。采集器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表、綜合保護(hù)裝置;總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化,大大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性,達(dá)到了無人值守的目的。
3)現(xiàn)場設(shè)備層
??現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端,主要由綜合保護(hù)裝置、多功能儀表組成,通過屏蔽雙絞線RS485接口,采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器,經(jīng)通訊服務(wù)器到達(dá)該配電間監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng),實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
智能儀表現(xiàn)場連接示意
??現(xiàn)場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接,每根總線連接智能儀表數(shù)量在25只左右,然后將數(shù)據(jù)上傳至串口服務(wù)器,進(jìn)而將數(shù)據(jù)上傳至當(dāng)?shù)乇O(jiān)控終端。具體連接示意圖如下所示:
??站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員,是人機(jī)交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機(jī)、顯示器、UPS等。
2)網(wǎng)絡(luò)通訊層
??通訊層主要是由采集器及總線網(wǎng)絡(luò)組成。采集器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表、綜合保護(hù)裝置;總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化,大大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性,達(dá)到了無人值守的目的。
3)現(xiàn)場設(shè)備層
??現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端,主要由綜合保護(hù)裝置、多功能儀表組成,通過屏蔽雙絞線RS485接口,采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器,經(jīng)通訊服務(wù)器到達(dá)該配電間監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng),實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
智能儀表現(xiàn)場連接示意
??現(xiàn)場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接,每根總線連接智能儀表數(shù)量在25只左右,然后將數(shù)據(jù)上傳至串口服務(wù)器,進(jìn)而將數(shù)據(jù)上傳至當(dāng)?shù)乇O(jiān)控終端。具體連接示意圖如下所示:
3 系統(tǒng)功能
功能特點
??本系統(tǒng)采用全中文界面,操作簡單方便;運行穩(wěn)定可靠;系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示,模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示;系統(tǒng)提供了友好的人機(jī)交互界面,一切操作均可在界面上進(jìn)行,而且具有遠(yuǎn)程顯示功能。
登錄界面
??安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如配電回路名稱修改等)??梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,為系統(tǒng)運行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。
??主要功能:將用戶的級別分為操作工、班長、工程師、系統(tǒng)管理員四個等級,每個等級可以分別賦予不同的操作權(quán)限,包括進(jìn)入運行、退出運行、遙控操作、報表管理、系統(tǒng)配置、用戶管理等。系統(tǒng)管理員為等級用戶,用戶可添加、刪除別的用戶。
功能特點
??本系統(tǒng)采用全中文界面,操作簡單方便;運行穩(wěn)定可靠;系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示,模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示;系統(tǒng)提供了友好的人機(jī)交互界面,一切操作均可在界面上進(jìn)行,而且具有遠(yuǎn)程顯示功能。
登錄界面
??安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如配電回路名稱修改等)。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,為系統(tǒng)運行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。
??主要功能:將用戶的級別分為操作工、班長、工程師、系統(tǒng)管理員四個等級,每個等級可以分別賦予不同的操作權(quán)限,包括進(jìn)入運行、退出運行、遙控操作、報表管理、系統(tǒng)配置、用戶管理等。系統(tǒng)管理員為等級用戶,用戶可添加、刪除別的用戶。
配電監(jiān)測界面
??安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面友好,能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài),實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息,動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分狀態(tài),以及有關(guān)故障、告警等信號。
??主要功能:一次圖顯示各回路對應(yīng)回路名稱、電流、電壓、總有功功率、總功率因數(shù),斷路器、地刀、隔離開關(guān)等合分位狀態(tài),彈簧儲能狀態(tài)、手車位置狀態(tài)。
??安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面友好,能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài),實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息,動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分狀態(tài),以及有關(guān)故障、告警等信號。
??主要功能:一次圖顯示各回路對應(yīng)回路名稱、電流、電壓、總有功功率、總功率因數(shù),斷路器、地刀、隔離開關(guān)等合分位狀態(tài),彈簧儲能狀態(tài)、手車位置狀態(tài)。
配電監(jiān)測選擇界面
低壓界面
通訊狀態(tài)
??安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);可在線診斷設(shè)備通訊狀態(tài),發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。從而方便運行維護(hù)人員實時掌握現(xiàn)場各設(shè)備的通訊狀態(tài),及時維護(hù)出現(xiàn)異常的設(shè)備,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
??主要功能:具備完整的系統(tǒng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖,實時顯示設(shè)備通訊狀態(tài),紅色狀態(tài)表示對應(yīng)設(shè)備通訊正常,綠色狀態(tài)表示設(shè)備通訊異常。系統(tǒng)主機(jī)和串口服務(wù)器/通訊管理機(jī)旁標(biāo)明設(shè)備分配IP地址,各設(shè)備旁標(biāo)識了設(shè)備地址和設(shè)備回路編號。
通訊狀態(tài)圖
電參量報表
??安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實時電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能,所有實時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫,在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、時間或選擇查詢近更新的記錄數(shù)據(jù)等,并通過報表方式顯示出來。
??主要功能:查詢各回路或者設(shè)備時間的運行參數(shù),報表中顯示電參量信息應(yīng)包括:各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。電參量報表也支持導(dǎo)出Excel格式文件,還可以根據(jù)用戶要求導(dǎo)出PDF格式文件。
電能報表
??安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)以豐富的報表體支撐量體系的完整性。系統(tǒng)具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能,用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況,即該節(jié)點進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。??
該功能使得用電可視透明,并在用電誤差偏大時可分析追溯,維護(hù)計量體系的正確性。
??主要功能:具有起始時間和結(jié)束時間的時間選擇框,選定想要查詢的時間段后,通過點擊查詢按鈕可查詢出系統(tǒng)項目范圍內(nèi)所有配電回路的用電量??赏ㄟ^導(dǎo)出按鈕將報表以Excel形式導(dǎo)出保存,通過打印按鈕進(jìn)行報表打印。
報警及事件
實時報警
??實時報警窗口監(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量。報警窗口會在系統(tǒng)運行時自動打開,并一直隱藏在后臺。
當(dāng)有電流或者電壓越限,并且觸及報警界*,“相應(yīng)實時報警"窗口就會自動彈出,并以紅色字體顯示具體的報警信息:回路名、越限的電參量、報警值等。
歷史報警
??通過調(diào)節(jié)開始時間和結(jié)束時間,即可查詢到過去任意時間段內(nèi)的系統(tǒng)報警信息,包括遙測報警和遙信報警,還包括具體的報警時間,報警類型,報警內(nèi)容等。
4 結(jié)束語
??在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中,變電所的配電安全性至關(guān)重要,本文介紹的安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤(質(zhì)子)中心項目的應(yīng)用,可以實現(xiàn)對變電所供配電回路用電的實時監(jiān)控,不僅能顯示回路用電狀況,還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能,可以與串口服務(wù)器、計算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理,實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài),對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報警對話框、語音提示、短信報警燈,并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究,該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定,為解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)。
??在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中,變電所的配電安全性至關(guān)重要,本文介紹的安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤(質(zhì)子)中心項目的應(yīng)用,可以實現(xiàn)對變電所供配電回路用電的實時監(jiān)控,不僅能顯示回路用電狀況,還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能,可以與串口服務(wù)器、計算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理,實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài),對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報警對話框、語音提示、短信報警燈,并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究,該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定,為解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)。