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正龍煤業(yè)城郊煤礦地面6kV變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

更新時間:2021-12-05瀏覽:1120次

摘要:本文介紹河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦地面6kV變電所電力監(jiān)控系統(tǒng),采用智能電力儀表、采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,通過管理機將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至后臺,通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電室配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

關(guān)鍵詞:煤礦;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng); 

0概述 
      隨著社會經(jīng)濟發(fā)展、生產(chǎn)自動化程度的提高、勞動力的解放和生活質(zhì)量的改善,大量電能驅(qū)動設(shè)備投入到生產(chǎn)、生活中,人們對電力的依賴程度越來越高。供電的可靠性、連續(xù)性已經(jīng)成為整個社會關(guān)心的重要問題之一。由于供電系統(tǒng)具有產(chǎn)生和消費同時發(fā)生的特殊性,對整個供電過程進行有效的監(jiān)控,是保證供電可靠性和連續(xù)性的重要手段。
河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦地面6kV變電所,現(xiàn)場共有1個配電室。
    本次項目主要涉及城郊煤礦地面6kV變電所配電室內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)多功能儀表、微機保護、馬達保護、斷路器、直流屏等設(shè)備,監(jiān)控主機位于1層的值班室。
1需求分析
    為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控。需要對項目現(xiàn)場的配電室中進線及出線回路進行電壓、電流、功率等參數(shù)進行實時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點被監(jiān)視參數(shù)異常,能夠及時檢測報警,有關(guān)人員采取必要的措施,避免安全事故的發(fā)生。自動抄表功能節(jié)省了人力物力,功率趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時間,方便用戶找出非正常用電回路并且及時進行整改,建立電能多級計量體系提供用能分析依據(jù)。
2  系統(tǒng)方案
    安科瑞Acrel-2000系統(tǒng)根據(jù)河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦地面6kV變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場實際情況,整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接至數(shù)據(jù)采集器然后通過光纖將數(shù)據(jù)上至配電室的監(jiān)控主機,保障了電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實時性。
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,是人機交互的直接窗口。在河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦地面6kV變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)工程中主要指置于一層配電室的監(jiān)控主機。
2)網(wǎng)絡(luò)通訊層
   通訊層主要是由采集器、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。串口服務(wù)器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表;以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)分站與主站之間的數(shù)據(jù)交互,使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化,提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性,真正達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,主要由智能儀表組成,智能儀表通過屏蔽雙絞線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)器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網(wǎng),實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖




3  系統(tǒng)功能
     變電所實時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面,主要實時監(jiān)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(tǒng)圖中可以直觀的看到每路進線和出線的運行參數(shù)和狀態(tài),可以看到變壓器出線側(cè)的所有常規(guī)電力參數(shù),如:三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度等。如下圖所:


                                                                                                 一次系統(tǒng)圖
      遙信和遙測報警功能,主要完成對低壓各出線回路的開關(guān)運行狀態(tài)和負(fù)載進線監(jiān)控,對開關(guān)變位和負(fù)載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警,提醒值班人員及時處理。負(fù)載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。       
事件告警記錄功能,主要完成對查詢時間段內(nèi)出現(xiàn)的報警信息事件記錄以及發(fā)生時間,為值班人員提供依據(jù)并且分析事故發(fā)生的原因,如下圖所示:


         報警功能實時查詢
       參數(shù)抄表功能,主要對低壓各出線回路的電參數(shù)進線查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢,具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。該報表查詢河南省正龍煤業(yè)有限公司城郊煤礦地面6kV變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)配電室進出線各低壓回路的電參數(shù),主要包括:三相電流、有功功率和有功電度。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),方便用戶修改回路名稱。如下圖所示:


                                                                                               電參數(shù)抄表
          用電量報表功能,可選擇時間段進行查詢,支持任意時間段電度累計查詢,具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。為值班人員提供了可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),方便用戶修改回路名稱。如下圖所示,用戶可以直接打印報表,可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如下圖所示:

                                                                                                電能報表
       系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖,主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),同時監(jiān)測間隔層設(shè)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(jié)構(gòu)示意圖
4  結(jié)束語
         在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中,項目的配電安全性至關(guān)重要,本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在城郊煤礦地面6kV變電所的應(yīng)用,可以實現(xiàn)對配電室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,實時顯示配電室內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài),對負(fù)載越限具有彈出報警對話框、語音提示,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,為商業(yè)廣場項目解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù),取得了較好的企業(yè)效益。

參考文獻:
[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》, 任致程、周中,中國電力出版社
[2]《電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計中的應(yīng)用》,高士宏,科技風(fēng)
[3]《電力監(jiān)控運用于10kv供配電設(shè)計》,姚強,科技天地



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