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1、【摘要】：介绍六二三所，采用综合保护装置、智能电力仪表，采集配电现场的各种电参量和状态信号。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过Acrel-3000型电力监控与电能管理系统实现变电所变配电回路用电的实时监控和管理。【关键词】：六二三所；10KV变配电所；综合保护装置；智能电力仪表；Acrel-2000/3000型；电能管理系统。概述 中国飞机强度研究所（623所） 中国飞机强度研究所隶属于中国航空工业第一集团公司，编号623所，是中国航空工业唯一的飞机强度研究中心与地面强度验证试验基地。 623所的主要工作方向是：负责飞机结构强度技术领域的预先研究，为新机研制和
2、改型提供结构强度关键技术；负责承担全尺寸飞机结构地面强度验证试验，代表国家对新研与改型飞机在首飞前给出权威性强度结论，并为飞机结构定寿、延寿与可靠性评定提供权威性试验数据。 本项目位于上海浦东新区南围场河路及经三路交叉口，是为中国飞机强度研究所（623所）201号全机静力/疲劳试验厂房及202号动力中心设计的电能管理系统。1、需求分析 现场共有四座变电室，分别为10KV变电所、201号全机静力/疲劳试验厂房变配电所、202号动力中心变配电所及空压机配电所。电能管理系统需要实现数据集中管理、分析处理。软件大概功能要求如下： 电压、电流、功率、功率因数及频率等监测信息实时刷新，并以一次图形式直观动
3、态显示。各回路子画面上显示该回路各电参量、回路名称等信息。 对各回路的电流绘制趋势曲线，便于分析该回路配电运行工况。 对各回路的电能集抄功能，并可生成时间段内符合客户管理需求的用电报表。 对各回路仪表进行实时通讯状态显示。 对高压部分进行SOE事件查询。 对变压器部分进行温度实时报警，便于实时了解现场变压器状态。 多用户权限管理，便于分级操作。 本技术条件适用于六二三所的变配电室。供方产品应具有高安全性与可靠性、易于扩展、便于维修与维护。供方提供的产品应至少满足本技术条件，但不仅限于此，其技术性能应满足对配电室数据监控的要求。2、系统方案 监控系统主要实现对六二三所变配电进行用电监控与电能管理
4、。监控范围为10KV变电室的综合保护装置；201号全机静力/疲劳试验厂房变配电所的综合保护装置、变压器温控仪、低压进出线多功能仪表；202号动力中心变配电所的、变压器温控仪、低压进出线多功能仪表；空压机配电所的综合保护装置。系统接入201号全机静力/疲劳试验厂房变配电所2块综合保护装置，62块多功能仪表，2块变压器温控仪共分8条总线，总线直接接入本变电所内数据采集箱，通过光纤上传数据至202变电室值班室主机；10KV变电室10块综合保护装置，202号动力中心变配电所，46块多功能仪表，2块变压器温控仪，空压机配电所3块综合保护装置，共分8条总线，总线直接接入本变电所内串口服务器，从而在监控主机
5、上实现总线上仪表与监控主机的数据连通。如下图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。系统网络拓扑图1）站控管理层站控管理层针对电能管理系统的管理人员，是人机交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控机、显示器、UPS等。2）网络通讯层通讯层主要是由NPORT5610串口服务器、以太网设备及总线网络组成。NPORT5610串口服务器主要功能是监测现场智能仪表、综合保护装置、直流屏、变压器温控仪；以太网设备及总线网络的主要功能是实现数据交互，使配电系统管理集中化、信息化、智能化，极大提高了配电系统的安全性、可靠性和稳定性，真正达到了无人值守的目的。3）现场设备层现场设备层是数据采集终端，主要由智能
6、仪表、综合保护装置、直流屏、变压器温控仪组成，智能仪表通过屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS通讯协议总线型连接接入通讯服务器，经通讯服务器到达该配电间监控主机进行组网，实现远程监控。智能仪表现场连接示意 现场仪表以手拉手方式通过屏蔽双绞线(RVVSP2*1.0)进行通讯连接，每根总线连接智能仪表数量在20只左右，然后将数据上传至串口服务器NPORT5610，进而将数据上传至当地监控终端。具体连接示意图如下所示： 低压进线和馈线回路采用多功能仪表，它能测量所有常规电力参数，如：三相电压、电流、功率因数、频率、有功电度、无功电度。3、系统功能功能特点 本系统采用全中文界面，操作简单方便；运
7、行稳定可靠；系统具有一次系统图显示，模拟图显示和网络结构图显示；系统提供了友好的人机交互界面，一切操作均可在界面上进行，而且具有远程显示功能。登录界面 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）。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。将用户的级别分为操作工、工程师、系统管理员这三个等级，每个等级可以单独赋给不同的操作权限，包括进入运行、退出运行、报表管理。系统管理员为最高等级用户，高一级的用户可以添加、删除下一级别的用户。 监控系统界面分为三块，标题界面、配电系统界面和菜单切换界面。
8、标题界面中显示当前登录用户及系统当前时间。 系统界面中显示当前界面对应各种参数。 菜单切换界面排布的按钮为系统各个功能切换按钮。不同的功能按钮，可进入相应的功能界面。3、电气火灾设备3.1、Acrel-6000电气火灾监控后台：主要技术参数电源：额定工作电压AC220V（-15%+10%）备用电源：主电源欠压或停电时，维持监控设备工作时间4小时工作制：24小时工作制通讯方式：RS485总线通讯，Modbus-RTU通信协议，传输距离1km，可通过中继器延长通讯传输距离监控容量：监控设备最高可监控200个监控单元（探测器）可配接ARCM系列监控探测器监控报警项目：剩余电流故障（漏电）：故障单元属
9、性（部位、类型）温度报警（超温）：故障单元属性（部位、类型）电流故障（过流）：故障单元属性（部位、类型）监控报警响应时间：30s监控报警声压级（A计权）：70dB1m监控报警光显示：红色LED指示灯，红色光报警信号应保持，直至手动复位监控报警声信号：可手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动故障报警项目：监控设备与探测器之间的通讯连接线发生断路或短路监控设备主电源欠压或断电给电池充电的充电器与电池之间的连接线发生断路或短路故障报警响应时间：100s监控报警声压级（A计权）：70dB1m监控报警光显示：黄色LED指示灯，黄色光报警信号应保持至故障排除故障报警声信号：可手动消除，当再次有报警信
10、号输入时，能再次启动故障期间，非故障回路的正常工作不受影响控制输出：报警控制输出：1组常开无源触点，容量：AC250V3A或DC30V3A自检项目：指示灯检查：报警、故障、运行、主电源、备用电源指示灯显示屏检查音响器件检查自检耗时60s事件记录：记录内容：记录类型、发生时间、探测器编号、区域、故障描述，可存储记录不少于2万条记录查询：根据记录的日期、类型等条件查询操作分级：日常值班级：实时状态监视、事件记录查询监控操作级：实时状态监视、事件记录查询、探测器远程复位、设备自检系统管理级：实时状态监视、事件记录查询、探测器远程复位、设备自检，监控设备系统参数查询、监控设备各模块单独检测、操作员添加
11、与删除使用环境条件：工作场所：消防控制室内、有人值班的变配电所（配电室）、有人值班的房间内墙壁上工作环境温度：040工作环境相对湿度：5%95%RH海拔高度：2500m3.2、ARCM200L系列仪表 ARCM200L型剩余电流式电气火灾监控探测器，是针对0.4kV以下的TT、TN系统设计的，通过对配电回路的剩余电流、导线温度、过电流、过电压等火灾危险参数实施监控和管理，从而预防电气火灾的发生，并实现了对多种电力参数的实时监测,为能耗管理提供精确的数据。产品采用先进的微控制器技术，集成度高，体积小巧，安装方便，集智能化，数字化，网络化于一身，是建筑电气火灾预防监控、系统绝缘老化预估等的理想选择
12、。产品符合GB14287.2-2005电气火灾监控系统第2部分：剩余电流式电气火灾监控探测器的标准要求。4、系统功能4.1.监控报警功能： 监控设备能接收多台探测器的漏电、温度信息，报警时发出声光报警信号，同时设备上红色“报警”指示灯亮，显示屏指示报警部位及报警类型，记录报警时间，声光报警一直保持，直至按显示屏“复位”按钮远程对探测器实现复位。对于声音报警信号也可以使用显示屏“消声”按钮手动消除。4.2.故障报警功能 通讯故障报警：当监控设备与所接的任一台探测器之间发生通讯故障时，监控画面中相应的探测器显示故障提示，同时设备上的黄色“故障”指示灯亮，并发出故障报警声音。 电源故障报警：当主电源
13、或备用电源发生故障时，监控设备也发出声光报警信号并显示故障信息，可进入相应的界面查看详细信息并可解除报警声响。4.3.自检功能 检查设备中所有状态指示灯、显示屏、喇叭是否正常。4.4.报警记录存储查询功能 当发生漏电、超温报警或通讯、电源故障时，将报警部位、故障信息、报警时间等信息存储在数据库中，当报警解除、排除故障时，同样予以记录。历史数据提供多种便捷、快速的查询方法。4.5.电源功能 当主电源发生停电、欠压等故障时，监控设备可自动切换到备用电源工作，当主电源恢复正常供电时，自动切回到主电源，切换过程中保证监控设备连续平稳运行。4.6.对探测器控制功能 通过监控软件操作，可对连接到本设备的所
14、有探测器进行远程复位控制。4.7.权限控制功能 为确保监控系统的安全运行，监控设备软件操作权限分为三级，不同级别的操作员具有不同的操作权限。5、结束语 松原市公安科情报指挥中心10kv变电所新建工程电气火灾监控系统由电气火灾监控装置Acrel-6000/B、漏电火灾探测器漏电火灾探测器ARCM200L组成。Acrel-6000电气火灾监控系统是本公司自主研发的用于接收剩余电流式电气火灾探测器等现场设备信号，以实现对被保护电气线路的报警、监视、控制、管理的运行于计算机的工业级硬件/软件系统。本系统应用于大型商场、生活小区、生产基础、办公大楼、商场酒店等区域的消防控制中心，对分散在建筑内的探测器进行遥测、遥调、遥控、遥信，方便实现监控与管理。本系统采用标准的Modbus现场总线将具有通信功能的探测器相互连接起来，当现场保护线路中的被探测参数超过报警设定值时，能发出报警信号、控制信号，能指示报警部位并保存报警信息。现场仪表采用总线方式接至消控中心的Acrel-6000/B壁挂式电气火灾监控系统。本系统具有安装运输方便、性价比高、维护方便等优点。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.2007.42.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电力监控系统及能耗监测系统在建筑智能化中的应用
