山東建筑大學(xué)10KV配電工程電力監控系統的設計及應用

項目概述：

  為滿(mǎn)足新建松園四號學(xué)生公寓及原有學(xué)生公寓安裝空調的用電需求，學(xué)校決定在竹園三號學(xué)生公寓東側新建一座變配電室，設計裝機容量8000KVA，配電室建筑面積841平方米，二層框架結構，層為低壓配電室，第二層為高壓配電室。采用雙電源供電方式，主供電源10KV義安線(xiàn)接線(xiàn)供電，備用電源由客戶(hù)自備發(fā)電機供電。

設計標準：

  本技術(shù)規范書(shū)提供的設備應滿(mǎn)足以下規定、法規和行業(yè)標準：

GB 50052      《供配電系統設計規范》

GB 50054      《低壓配電設計規范》

IEC 61587     《電子設備機械結構系列》

DL/T 5103     《35-110 KV無(wú)人值班變電所設計規程》

GB 50059      《35-110 KV變電所設計技術(shù)規程》

NDG 889       《火力發(fā)電廠(chǎng)、變電所二次接線(xiàn)設計技術(shù)規定》

GB 50229      《火力發(fā)電廠(chǎng)與變電所設計防火條件》

GB 6162       《靜態(tài)繼電器和保護裝置的電氣干擾試驗》

DL/T 587      《微機繼電保護裝置運行管理規程》

GB 14285      《繼電保護和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規程》

GB/T 15145    《微機線(xiàn)路保護裝置通用技術(shù)條件》

GB 7261       《繼電器和繼電保護裝置基本試驗方法》

GB 14285      《繼電保護和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規程》

DL/T 720      《電力系統繼電保護柜、屏通用技術(shù)條件》

方案設計：

  安科瑞Acrel-2000電力監控系統根據山東建筑大學(xué)現場(chǎng)實(shí)際情況，整體網(wǎng)絡(luò )結構采用屏蔽雙絞線(xiàn)直接接至數據采集器然后通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)直接接至配電室的監控主機，保障了電力監控監控系統傳輸的穩定性與實(shí)時(shí)性。

1）站控管理層

  站控管理層針對電力監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在山東建筑大學(xué)項目中指放在一層值班室的監控主機。

2）網(wǎng)絡(luò )通訊層

  通訊層主要是由串口服務(wù)器、以太網(wǎng)設備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組成。串口服務(wù)器主要功能是監測現場(chǎng)智能儀表；以太網(wǎng)設備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的主要功能是實(shí)現分站與主站之間的數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，達到了無(wú)人值守的目的。

3）現場(chǎng)設備層

  現場(chǎng)設備層是數據采集終端，主要由智能儀表AMC72L-E4/KC組成，智能儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器到達該配電間監控主機進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現遠程控制。

系統結構圖

系統功能：

  變電所實(shí)時(shí)監控系統圖為主監控畫(huà)面，主要實(shí)時(shí)監測變電所所有回路的運行狀態(tài)，紅色代表合閘，綠色代表分閘。在系統圖中可以直觀(guān)的看到每路進(jìn)線(xiàn)和出線(xiàn)的運行參數和狀態(tài)，可以看到變壓器出線(xiàn)側的所有常規電力參數，如：三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、頻率、有功電度等。如下圖所示：

一次系統圖

  遙信和遙測報警功能，主要完成對低壓各出線(xiàn)回路的開(kāi)關(guān)運行狀態(tài)和負載進(jìn)線(xiàn)監控，對開(kāi)關(guān)變位和負載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時(shí)處理。負載越限值在相應權限下可自由設置。

  事件告警記錄功能，主要完成對查詢(xún)時(shí)間段內出現的報警信息事件記錄以及發(fā)生時(shí)間，為值班人員提供依據并且分析事故發(fā)生的原因，如下圖所示：

報警功能實(shí)時(shí)查詢(xún)

  參數抄表功能，主要對低壓各出線(xiàn)回路的電參數進(jìn)線(xiàn)查詢(xún)。支持任意時(shí)刻電參數查詢(xún)，具備數據導出和報表打印等功能。該報表查詢(xún)配電室進(jìn)出線(xiàn)各低壓回路的電參數，主要包括：三相電流、有功功率和有功電度。該報表各回路名稱(chēng)和數據庫關(guān)聯(lián)，方便用戶(hù)修改回路名稱(chēng)。如下圖所示:

電參數抄表

  用電量報表功能，可選擇時(shí)間段進(jìn)行查詢(xún)，支持任意時(shí)間段電度累計查詢(xún)，具備數據導出和報表打印等功能。為值班人員提供了準確可靠的電能報表。該報表各回路名稱(chēng)和數據庫關(guān)聯(lián)，方便用戶(hù)修改回路名稱(chēng)。如下圖所示，用戶(hù)可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。如下圖所示：

電能報表

  系統通訊結構示意圖，主要顯示系統的組網(wǎng)結構，系統采用分層分布式結構，同時(shí)監測間隔層設備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障。下圖為變電所通訊狀態(tài)示意圖。

通訊結構示意圖

系統意義：

  本文介紹的Acrel-2000電力監控系統在山東建筑大學(xué)的應用，可以實(shí)現對配電室供配電回路用電的實(shí)時(shí)監控，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、計算機等組成電力監控系統。系統實(shí)現對采集數據的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示配電室內各配電回路的運行狀態(tài)，對負載越限具有彈出報警對話(huà)框、語(yǔ)音提示，并生成各種電能報表、分析曲線(xiàn)、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、穩定，為高校等項目解決用電問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據，取得了較好的企業(yè)效益。