安科瑞 繆凱倫
摘要:介紹上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤(質子)中心項目,采用綜合保護裝置、多功能儀表、變壓器溫控儀、直流屏,采集配電現場的各種電參量和狀態(tài)信號。系統采用現場就地組網的方式,組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺,通過安科瑞電力監(jiān)控系統實現變電所變配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。
關鍵詞:上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤(質子)中心項目;10KV變配電所;綜合保護裝置;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統。
0概述
??上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤(質子)中心項目,新建集門診、質子治療與科研、檢查等功能于一體的新樓(1#腫瘤(質子)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進線;經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、直流屏等設備采用RS485總線組網接入電力監(jiān)控系統,系統主機安裝在變配電所值班室內。
1 技術標準
本技術規(guī)范書引用的國家和行業(yè)標注如下:
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》
GB/50198 《監(jiān)控系統工程技術規(guī)范》
GB50052 《供配電系統設計規(guī)范》
GB50054 《低壓配電設計規(guī)范》
IEC 61587 《電子設備機械結構系列》
GB14285 《繼電保護和安全自動裝置技術規(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靜電放電抗擾度試驗》
DL/T720 《電力系統繼電保護柜、屏通用技術條件》
DL/T 698.1-2009 《第1部分:總則》
DL/T 698.2-2010 《第2部分:主站技術規(guī)范》
DL/T 698.31-2010 《第3.1部分:電能信息采集終端技術規(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:通訊協議-集中器下行通信協議》
DL/T 698.41-2010 《第4-1部分:通信協議-主站與電能信息采集終端通信》
DL/T 698.42-2010 《第4-2部分:通訊協議-集中器下行通信協議》
本技術規(guī)范書引用的國家和行業(yè)標注如下:
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》
GB/50198 《監(jiān)控系統工程技術規(guī)范》
GB50052 《供配電系統設計規(guī)范》
GB50054 《低壓配電設計規(guī)范》
IEC 61587 《電子設備機械結構系列》
GB14285 《繼電保護和安全自動裝置技術規(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靜電放電抗擾度試驗》
DL/T720 《電力系統繼電保護柜、屏通用技術條件》
DL/T 698.1-2009 《第1部分:總則》
DL/T 698.2-2010 《第2部分:主站技術規(guī)范》
DL/T 698.31-2010 《第3.1部分:電能信息采集終端技術規(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:通訊協議-集中器下行通信協議》
DL/T 698.41-2010 《第4-1部分:通信協議-主站與電能信息采集終端通信》
DL/T 698.42-2010 《第4-2部分:通訊協議-集中器下行通信協議》
2 系統方案
??監(jiān)控系統主要實現對上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤(質子)中心項目進行用電安全監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍為綜合保護裝置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數據采集器,再經過網線上傳數據至變電所值班室主機,從而在監(jiān)控主機上實現總線上儀表與監(jiān)控主機的數據連通。如下圖所示:站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。
??監(jiān)控系統主要實現對上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤(質子)中心項目進行用電安全監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍為綜合保護裝置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數據采集器,再經過網線上傳數據至變電所值班室主機,從而在監(jiān)控主機上實現總線上儀表與監(jiān)控主機的數據連通。如下圖所示:站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。
系統網絡拓撲圖
1)站控管理層
??站控管理層針對電力監(jiān)控系統的管理人員,是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。
2)網絡通訊層
??通訊層主要是由采集器及總線網絡組成。采集器主要功能是監(jiān)測現場智能儀表、綜合保護裝置;總線網絡的主要功能是實現數據交互,使配電系統管理集中化、信息化、智能化,大大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩(wěn)定性,達到了無人值守的目的。
3)現場設備層
??現場設備層是數據采集終端,主要由綜合保護裝置、多功能儀表組成,通過屏蔽雙絞線RS485接口,采用MODBUS通訊協議總線型連接接入通訊服務器,經通訊服務器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網,實現遠程監(jiān)控。
智能儀表現場連接示意
??現場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進行通訊連接,每根總線連接智能儀表數量在25只左右,然后將數據上傳至串口服務器,進而將數據上傳至當地監(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)控系統的管理人員,是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。
2)網絡通訊層
??通訊層主要是由采集器及總線網絡組成。采集器主要功能是監(jiān)測現場智能儀表、綜合保護裝置;總線網絡的主要功能是實現數據交互,使配電系統管理集中化、信息化、智能化,大大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩(wěn)定性,達到了無人值守的目的。
3)現場設備層
??現場設備層是數據采集終端,主要由綜合保護裝置、多功能儀表組成,通過屏蔽雙絞線RS485接口,采用MODBUS通訊協議總線型連接接入通訊服務器,經通訊服務器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網,實現遠程監(jiān)控。
智能儀表現場連接示意
??現場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進行通訊連接,每根總線連接智能儀表數量在25只左右,然后將數據上傳至串口服務器,進而將數據上傳至當地監(jiān)控終端。具體連接示意圖如下所示:
3 系統功能
功能特點
??本系統采用全中文界面,操作簡單方便;運行穩(wěn)定可靠;系統具有一次系統圖顯示,模擬圖顯示和網絡結構圖顯示;系統提供了友好的人機交互界面,一切操作均可在界面上進行,而且具有遠程顯示功能。
登錄界面
??安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統為保障系統安全穩(wěn)定運行,設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作(如配電回路名稱修改等)??梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限,為系統運行、維護、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、系統管理員四個等級,每個等級可以分別賦予不同的操作權限,包括進入運行、退出運行、遙控操作、報表管理、系統配置、用戶管理等。系統管理員為等級用戶,用戶可添加、刪除別的用戶。
功能特點
??本系統采用全中文界面,操作簡單方便;運行穩(wěn)定可靠;系統具有一次系統圖顯示,模擬圖顯示和網絡結構圖顯示;系統提供了友好的人機交互界面,一切操作均可在界面上進行,而且具有遠程顯示功能。
登錄界面
??安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統為保障系統安全穩(wěn)定運行,設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作(如配電回路名稱修改等)。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限,為系統運行、維護、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、系統管理員四個等級,每個等級可以分別賦予不同的操作權限,包括進入運行、退出運行、遙控操作、報表管理、系統配置、用戶管理等。系統管理員為等級用戶,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)控系統人機界面友好,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、電能等電參數信息,動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分狀態(tài),以及有關故障、告警等信號。
??主要功能:一次圖顯示各回路對應回路名稱、電流、電壓、總有功功率、總功率因數,斷路器、地刀、隔離開關等合分位狀態(tài),彈簧儲能狀態(tài)、手車位置狀態(tài)。
??安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統人機界面友好,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、電能等電參數信息,動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分狀態(tài),以及有關故障、告警等信號。
??主要功能:一次圖顯示各回路對應回路名稱、電流、電壓、總有功功率、總功率因數,斷路器、地刀、隔離開關等合分位狀態(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)控系統支持實時監(jiān)視接入系統的各設備的通訊狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統網絡結構;可在線診斷設備通訊狀態(tài),發(fā)生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。從而方便運行維護人員實時掌握現場各設備的通訊狀態(tài),及時維護出現異常的設備,保證系統的穩(wěn)定運行。
??主要功能:具備完整的系統通訊拓撲結構圖,實時顯示設備通訊狀態(tài),紅色狀態(tài)表示對應設備通訊正常,綠色狀態(tài)表示設備通訊異常。系統主機和串口服務器/通訊管理機旁標明設備分配IP地址,各設備旁標識了設備地址和設備回路編號。
通訊狀態(tài)圖
電參量報表
??安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統具有實時電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能,所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到數據庫,在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數、時間或選擇查詢近更新的記錄數據等,并通過報表方式顯示出來。
??主要功能:查詢各回路或者設備時間的運行參數,報表中顯示電參量信息應包括:各相電流、三相電壓、總功率因數、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出Excel格式文件,還可以根據用戶要求導出PDF格式文件。
電能報表
??安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統以豐富的報表體支撐量體系的完整性。系統具備定時抄表匯總統計功能,用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節(jié)點的用電情況,即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。??
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,維護計量體系的正確性。
??主要功能:具有起始時間和結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項目范圍內所有配電回路的用電量??赏ㄟ^導出按鈕將報表以Excel形式導出保存,通過打印按鈕進行報表打印。
報警及事件
實時報警
??實時報警窗口監(jiān)測系統所采集的遙測量。報警窗口會在系統運行時自動打開,并一直隱藏在后臺。
當有電流或者電壓越限,并且觸及報警界*,“相應實時報警"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
??通過調節(jié)開始時間和結束時間,即可查詢到過去任意時間段內的系統報警信息,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,報警內容等。
4 結束語
??在當今配電設施的應用中,變電所的配電安全性至關重要,本文介紹的安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統在上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤(質子)中心項目的應用,可以實現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,還具有網絡通訊功能,可以與串口服務器、計算機等組成電力監(jiān)控系統。系統實現對采集數據的分析、處理,實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態(tài),對分合閘、負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,便于電能的遠程抄表以及分析、研究,該系統運行安全、可靠、穩(wěn)定,為解決用電問題提供了真實可靠的依據。
??在當今配電設施的應用中,變電所的配電安全性至關重要,本文介紹的安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統在上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤(質子)中心項目的應用,可以實現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,還具有網絡通訊功能,可以與串口服務器、計算機等組成電力監(jiān)控系統。系統實現對采集數據的分析、處理,實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態(tài),對分合閘、負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,便于電能的遠程抄表以及分析、研究,該系統運行安全、可靠、穩(wěn)定,為解決用電問題提供了真實可靠的依據。