電子信息評職論文發(fā)表低壓智能化管理的應(yīng)用

　　摘要：介紹、分析了微機電動機監(jiān)控裝置及智能監(jiān)測裝置的特點及功能，對了常規(guī)配電系統(tǒng)和低壓智能化管理配電系統(tǒng)進(jìn)行了比較。

　　關(guān)鍵詞：低壓智能化管理系統(tǒng),功能特點,性價比

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，石油化工領(lǐng)域生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電氣自動化水平不斷提高，低壓電氣設(shè)備數(shù)量越來越龐大，電力系統(tǒng)實現(xiàn)運行、控制和管理綜合自動化已勢在必行。當(dāng)?shù)蛪汗?、配電回路出現(xiàn)故障，如何以最快速度判斷故障的性質(zhì)及解決問題的方法，裝置檢修時是否對所有電動機解體檢查，利用好中壓后臺監(jiān)控系統(tǒng)雙套微機，從而實現(xiàn)全廠電氣系統(tǒng)自動化控制和管理等，因此低壓智能化管理問題越來越受到電氣專業(yè)技術(shù)人員的重視。就低壓智能化管理的選擇以及性能與價格的比較顯得尤為重要。世界許多大公司如法國的施奈德、德國的西門子、ABB公司等紛紛推出了自己的智能化電器監(jiān)控、保護(hù)和信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中不少已經(jīng)是現(xiàn)場總線型的產(chǎn)品。20世紀(jì)90年代以來，自動化領(lǐng)域發(fā)生了一次具有深遠(yuǎn)影響的重大變革?，F(xiàn)場總線技術(shù)的誕生引發(fā)了傳統(tǒng)的工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)的革命?；诂F(xiàn)場總線技術(shù)的工業(yè)過程智能自動化儀表和開放的自動化系統(tǒng)引起了廣泛的注意和高度的重視，已成為國內(nèi)外自動化技術(shù)發(fā)展的一個熱點。現(xiàn)對 “微機電動機監(jiān)控裝置及智能監(jiān)測裝置”特點、功能及性價比做如下介紹 ：

　　1、特點：

　　1.1配電柜中安裝智能配電系統(tǒng)現(xiàn)場模塊，每一回路信號接入現(xiàn)場模塊，由現(xiàn)場總線聯(lián)入微機監(jiān)控系統(tǒng);

　　1.2監(jiān)控系統(tǒng)留有開放的網(wǎng)絡(luò)硬件和數(shù)據(jù)軟件接口，通過總線方式或局域網(wǎng)將中、低壓配電系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送到廠總變電所和廠電調(diào)度中心，由廠總變電所和廠電調(diào)度中心的前臺機SCADA系統(tǒng)實時顯示并進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，同時實現(xiàn)與DCS系統(tǒng)的互聯(lián)。

　　2、功能分析

　　智能配電系統(tǒng)是隨時以用戶友好的方式，提供所有配電系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，如：由框架斷路器或包括接觸器的電動機啟動器及饋出回路采集來的監(jiān)測和控制信號、參數(shù)、歷史記錄、趨勢分析等。

　　智能配電系統(tǒng)的基本需求是：增強配電系統(tǒng)的可靠性和使用性，對低壓開關(guān)柜集中操作和監(jiān)視，隨時監(jiān)測低壓系統(tǒng)任何狀態(tài)，針對所出現(xiàn)的事件判斷開關(guān)柜位置、設(shè)備名稱、故障性質(zhì)及匯總成報告，并即時報警，使值班人員以最快速度判斷故障的性質(zhì)，并通知維修人員，從而減輕人工維護(hù)的工作量縮短因故障導(dǎo)致的系統(tǒng)停頓時間。系統(tǒng)操作只需通過鍵盤來改變設(shè)置，較少由于現(xiàn)場操作的不安全因素，提高安全性。

　　2.1 信號采集與狀態(tài)監(jiān)視

　　主進(jìn)與母聯(lián)回路：

　　斷路器狀態(tài)：合閘，分閘，脫扣，已復(fù)位;

　　聯(lián)鎖狀態(tài)：自動投切，手動投切，本段失電，母聯(lián)投入，母聯(lián)斷開。

　　饋出回路：合閘，分閘，脫扣。

　　電動機控制回路：斷路器合閘，斷路器分閘，斷路器脫扣，接觸器吸合，接觸器斷開，設(shè)備運行，設(shè)備正常停止，設(shè)備啟動失敗，設(shè)備聯(lián)鎖保護(hù)停機，設(shè)備再啟動。

　　電容補償回路：電容器組投入，電容器組切出，投入組編號。

　　專門定義的重要回路：現(xiàn)場操作柱啟動按鈕按下，現(xiàn)場操作柱停止按鈕按下，現(xiàn)場操作柱手自動轉(zhuǎn)換開關(guān)位置。

　　2.2 測量

　　主進(jìn)與母聯(lián)回路：三相電流，三相電壓，有功功率，無功功率，功率因數(shù)，電度。

　　電動機控制回路：三相電流，累計電動機運行時間，對變頻調(diào)速電機應(yīng)能讀取變頻器所采集數(shù)據(jù)。

　　重要饋出回路：三相電流、有功功率，無功功率，功率因數(shù)，電度。

　　其它設(shè)備：對不間斷電源裝置、直流電源裝置及照明電腦控制器等有通訊接口的設(shè)備，應(yīng)在通訊規(guī)約上統(tǒng)一，并在后臺能讀取各種設(shè)備所采集數(shù)據(jù)。

　　測量功能實現(xiàn)了電量就地和遠(yuǎn)方的實時顯示。

　　2.3 智能控制與信息反饋

　　主進(jìn)與母聯(lián)回路：斷路器合閘，斷路器分閘。

　　投切聯(lián)鎖：母聯(lián)斷路器與主進(jìn)斷路器聯(lián)鎖自投自復(fù)。

　　通過硬接線方式與其它系統(tǒng)的信號聯(lián)鎖：DCS系統(tǒng)。

　　2.4 保護(hù)與判斷

　　斷路器的過載、短路保護(hù)方式：斷路器保護(hù)。

　　電動機回路保護(hù)內(nèi)容：斷路器短路保護(hù)，過載保護(hù)、斷相保護(hù)、三相電流不平衡、零序過電流保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)。

　　2.5 信息管理

　　事件數(shù)據(jù)：操作事件信號的記錄，如：接通，分?jǐn)?，運行，聯(lián)接/投入，再啟動等。

　　報警數(shù)據(jù)：故障記錄，如：短路、過載、斷相、三相電流不平衡、零序過電流，失電等。

　　維護(hù)數(shù)據(jù)：提供關(guān)于維護(hù)的信息，如：已超過最大允許運行時間，電流超限，累計故障次數(shù)，累計觸頭動作次數(shù)，數(shù)據(jù)保存與查詢。

　　3、性能與價格比

　　微機電動機監(jiān)控裝置及智能監(jiān)測裝置可對電流量采集和監(jiān)測,并進(jìn)行事故診斷和制表，實現(xiàn)低壓智能化管理。通過GPS時間控制，了解保護(hù)設(shè)備動作值與循序，更準(zhǔn)確的確定所用設(shè)備保護(hù)動作值，對用電設(shè)備實際運行性能提供理論數(shù)值，便于對用電設(shè)備合理化應(yīng)用。下面僅對采用微機電動機監(jiān)控裝置、智能監(jiān)測裝置與常規(guī)供配電性能與價格比較。由于采用微機電動機監(jiān)控裝置，從而取代常規(guī)電動機保護(hù)回路中熱繼電器、電流表及零序保護(hù)回路中元件，對75kW及以下電動機利用自身電流互感器取代外接電流互感器。在過負(fù)荷保護(hù)方面;微機電動機監(jiān)控裝置有多種保護(hù)曲線可選擇，并帶有Te時間保護(hù)功能，使之更方便的用于各種電動機(如重載、輕載和增安型電動機)。在零序保護(hù)方面;由于靈敏度的提高，解決了電動機由于供電距離空氣開關(guān)靈敏度不足的問題。在電動機再起動方面;由于對進(jìn)線、母聯(lián)和電動機控制回路運行狀態(tài)判斷，充分利用后臺微機監(jiān)控系統(tǒng)功能，實現(xiàn)逐臺再起動，減少起動時對電網(wǎng)的沖擊，取消常規(guī)用再起動柜的設(shè)備和與其電力電纜的聯(lián)線。現(xiàn)按90臺低壓開關(guān)柜，一般情況下平均每臺開關(guān)柜安裝4回路簡單計算。

　　綜上對性能與價格的比較不難發(fā)現(xiàn)，利用低壓智能化監(jiān)控與管理在一次性投資上與常規(guī)保護(hù)比較相差很小，當(dāng)?shù)蛪汗?、配電回路出現(xiàn)故障，能以最快速度判斷故障的性質(zhì)，及時解決問題，減少電氣人員的勞動強度，在裝置檢修時僅對到達(dá)運行時間的電動機進(jìn)行檢查，減少由電動機解體影響電動機壽命，利用中、低壓后臺監(jiān)控系統(tǒng)雙套微機，為實現(xiàn)全廠電氣系統(tǒng)自動化控制和管理打下基礎(chǔ)。

　　系統(tǒng)集成更簡單、靈活。用戶可選擇不同制造商的產(chǎn)品來集成系統(tǒng)，避免或減少系統(tǒng)集成中因不兼容的協(xié)議和接口帶來的麻煩。

　　低壓智能化管理系統(tǒng)是自動化領(lǐng)域的發(fā)展熱點，應(yīng)用低壓智能化管理技術(shù)也是智能化低壓電器的發(fā)展趨向。在低壓電氣設(shè)備中，低壓智能化管理技術(shù)已在電動機控制、綜合測控儀表及開關(guān)保護(hù)等智能化元件上廣泛應(yīng)用，并正在不斷發(fā)展與完善。

　　4、發(fā)展與展望

　　4.1 將工藝電機再啟動系統(tǒng)納入智能集中監(jiān)控系統(tǒng)，可以節(jié)省硬件資源，充分發(fā)揮智能集中監(jiān)控系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的功能;

　　4.2 電機控制采用“DCS集中自動”、“配電柜再起動”、“現(xiàn)場操作柱手動”三重控制方式。操作柱控制按鈕信號采用傳統(tǒng)硬接線方式，同時，重要回路的按鈕信號通過現(xiàn)場總線傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的可靠性;

　　4.3 對低壓柜微機綜合保護(hù)單元的狀態(tài)數(shù)據(jù)信號通過智能配電系統(tǒng)現(xiàn)場模塊采集、匯總，歸入監(jiān)控系統(tǒng);一套用于中壓微機，另一套用于低壓智能系統(tǒng)，將雙套微機相互冗余，充分發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)雙套微機作用。

　　隨著強電控制與微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)一步結(jié)合，使采用智能化儀表的低壓配電系統(tǒng)在遙信、遙測、遙控、遙調(diào)方面都表現(xiàn)出更加優(yōu)異的性能。由于智能化儀表在系統(tǒng)中的應(yīng)用，將使控制系統(tǒng)變成一個兩級系統(tǒng)，即現(xiàn)場級與工作站級，形成真正意義上的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)。智能化低壓配電系統(tǒng)正在向小型化、多功能方向發(fā)展，現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用將提高智能化低壓電器產(chǎn)品的兼容性和系統(tǒng)運行的可靠性。可以預(yù)見，低壓智能化管理設(shè)備取代傳統(tǒng)的低壓管理設(shè)備已是不可抗拒的歷史潮流。

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