徐霜

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定

    摘要：本文主要介绍了启东东岳药业有限公司采用Acrel-2000电力监控系统对低压配电系统电机配电回路进行监测；系统通过安装安科瑞电动机保护装置实现对电机回路的保护及测控，同时通过系统通讯组网，实时掌握电机运行状态并进行记录，保证了电机设备运行的安全性、可靠性。

    0 项目概述

    启东东岳药业有限公司位于启东滨江医药化工园，是江苏省高新技术企业，2006年通过国家GMP认证，2011年通过国家GMP复审，占地二百多亩，已建有八个标准车间及1000多平方米的实验室等。本项目针对启东东岳药业有限公司某车间60只电动机保护器的监控而设计，电动机保护器集中安装在配电室，值班室设在车间。

    1 用户需求

    系统应通过电动机保护装置、通讯网络和计算机软件，实现公司电机在运行过程中的数据采集、运行监视、事故预警、事故记录和分析、电机保护等，对电动机保护的有效性、运行维护和管理、设备的安全发挥积极作用。系统由主控层、通讯管理层和现场控制层构成。系统要求尽量减少集中采集数据的装置以保证系统的通讯可靠性。

    1.1产品要求

    1）过载保护：电动机在过负载情况下，因长时间超过其额定电流运行，会导致电动机过热，绝缘降低而烧毁，保护器根据电动机的发热特性，计算电动机的热容量，模拟电动机发热特性对电动机进行保护。

    2）欠载保护：当电动机所带负载为泵式负载时，电动机空载或欠载运转会产生危害，保护器提供欠载保护，当三相平均电流与额定电流的百分比低于设定值时，保护器应在脱扣（延时）设定时间内脱扣。

    3）具有RS485通讯接口，符合MODBUS-RTU通讯协议。

    1.2系统要求

    1）数据采集及处理：通过间隔层单元实时采集现场各种模拟量；

    2）画面显示：全部设备的位置状态、变位信息、保护设备动作及复归信息、各测量值的实时数据、各种告警信息、计算机监控系统的状态信息；

    3）记录功能：具有对各种历史数据的记忆功能，以供随时查询、回顾、打印。

    4）报警处理：用户可以按照自己的意愿分类、筛选报警，并将报警归纳于不同的报警窗口中，根据不同的报警级别，采用推出画面、光显示、条纹闪烁及不同声音级别的音响进行报警；

    5）维护功能：系统应具有完善的维护功能，允许系统管理工程师在线对该系统进行诊断、管理、维护和扩充；

    6）应具有完善的用户管理功能，避免越权操作；

    2 设计原则引用标准

    2.1 设计原则

    1）开放性：本系统中将涉及到不同厂商的设备技术，以及系统的扩展需求，在本项目的产品技术选型中，避免采用专有技术，从而使系统的软硬件平台具有充分的开放性.

    2）先进性：系统的软硬件平台建设、应用系统的设计开发以及系统的维护管理所采用的产品技术均综合考虑当今技术发展趋势，采用相对先进同时市场相对成熟的产品技术，以满足系统未来的发展需求.

    3）高性能：系统设计应从服务器处理能力、网络带宽传输能力、软件系统效率等角度综合分析，合理设计结构、使系统具有足够的处理能力，以适应大数量量数据处理和用户访问需求，保障系统服务质量。

    4）安全性：系统对安全性问题予以高度重视，从操作系统层，网络层，应用层每个层次都有相应的措施以解决传输安全，系统安全和信息安全的需求。

    5）可靠性：系统应从系统结构、网络结构、技术措施、设备选型等方面综合考虑，以确保系统中没有单故障节点，实现7X24不间断服务。

    6）扩展性：在本系统中，所有的网络、服务器、存贮、应用软件的设计遵循可扩充的原则，以实现随着需求的发展而扩展。系统采用模块化结构，具有很好的兼容性和可扩充性，即可使不同的厂商的设备和系统集成到同一个平台中，又可使系统在日后可以根据用户需求方便地扩展。

    2.2 引用标准

    1）ISO/IEC11801《国际综合布线标准》

    2）GB/50198《监控系统工程技术规范》

    3）GB50052-2009《供配电系统设计规范》

    4）GB50054-2011《低压配电设计规范》

    5）DL/T 698.1-2009《第1部分：总则》

    6）DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技术规范》

    7）DL/T 698.31-2010《第3.1部分：电能信息采集终端技术规范-通用要求》

    8）DL/T 698.35-2010《第3-5部分：电能信息采集终端技术规范-低压集中抄表终端特殊要求》

    9）DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

    10）DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通讯协议-集中器下行通信协议》

    11）DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

    12）DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通讯协议-集中器下行通信协议》

    3 解决方案

    本项目解决方案为：配电室内安装的60台ARD2F电动机保护器，分为4根RS485总线连接至串口服务器，串口服务器上行以太网接入电力监控系统后台主机。

    3.1 现场设备层

    现场设备层仪表主要包括：安科瑞ARD2F电动机保护装置。

    3.2 网络通讯层

    通讯介质：ARD2F采用屏蔽双绞线通过RS485总线方式接入串口服务器；串口服务器上行网线接入后台电力监控系统。

    3.3 站控管理层

    站控管理层是针对配电网络的管理人员，该层直接面向用户。该层也是系统的最上层部分，主要是由电力系统软件和必要的硬件设备如计算机、打印机、UPS等。其中软件部分具有良好的人机交互界面，通过数据传输协议读取前置机采集的现场各类数据信息，自动经过计算处理，以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况，并可接受管理人员的操作命令，实时发送并检测操作的执行状况，以保证供用电单位的正常工作；电能计量管理功能设计各种符合用户的报表格式，报表内数据严格按照各种标准进行计量，用户只需查找打印即可，极大的方便了操作，提高了工作效率。系统结构拓扑图如下：

    4 系统功能

    4.1配电监测

    安科瑞Acrel-2000电力监控系统具备友好的人机界面，可查看个配电回路电动机保护器运行参数及故障状态。主要数据包括：三相电流，三相电压，功率、电机状态。当选择管理员身份登录系统后，可在系统一次图中点击回路名称，直接对回路名称进行修改，修改后系统会自动保存，在此界面在此界面可查看电动机保护器的详细参数。电机控制图可查看各电机的三相电流路，电机启动运行状态，在管理员登陆状态下可对电机进行控制。

    4.2负荷曲线

    安科瑞Acrel-2000电力监控系统对配电系统总进线回路（或重要负荷的出线）设计了负荷趋势曲线。便于配电维护人员及时掌握用电需求与供电系统负荷占比，确保供电可靠性，为用户单位的用能权益提供保障。借助该功能，还可分析用能需量的增长趋势。

    4.3电参量报表

    安科瑞Acrel-2000电力监控系统具有对实时电力参数和历史电力参数的存储和管理功能，所有实时采集的数据、顺序事件记录等均可保存到实时数据库。在监控画面中能够自定义需要查询的参数、查询的时间段或选择查询最近更新的记录数等，并通过报表方式显示出来。该功能方便用户进行事故追溯查询。

    4.4遥测实时及历史报警

    安科瑞Acrel-2000电力监控系统具备遥信报警配置功能，系统能够对遥测量报警信号进行实时监测并报警。系统报警时能够进行信息语音提示，自动弹出报警画面。系统能够对遥测报警数据进行存储，方便用户对系统报警事件进行追溯查询

    4.5用户权限管理

    安科瑞Acrel-2000电力监控系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如配电回路名称修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行维护管理提供可靠的安全保障。

    5 结束语

    随着用户端配电智能化管理需求的提高，电力监控系统的应用已成为发展趋势。本文介绍的Acrel-2000电力监控系统在启东东岳药业有限公司电力监控系统项目中的应用，实现了对启东东岳药业有限公司的电动机配电回路的保护，同时对系统进行组网并集中监控。系统对采集数据的进行分析、处理，实时显示各监控设备的运行使用状况、告警状态，并生成各种报表、分析曲线、图形等，便于管理者进行设备管理和运行维护。该系统运行安全、可靠、稳定，为后期电力系统及设备的维护提供了科学的依据。

    参考文献

    [1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

    [2].周中.电力仪表在大型公共建筑电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气 2010. 6

    作者简介

    徐霜，女，本科。任职单位：现任职于安科瑞电气股份有限公司<