Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在赫斯基注塑（上海）項目的應(yīng)用

董建鋒

上海安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定  201801 

摘要：本文主要介紹了赫斯基注塑（上海）公司采用我司智能電力儀表對配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號的采集。通過總線型組網(wǎng)方式，把數(shù)據(jù)上傳至后臺，進行智能化組網(wǎng)。Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在赫斯基注塑的應(yīng)用，符合了國家對智能工廠電能管理的要求，也為赫斯基注塑節(jié)約了大量人力成本，實現(xiàn)了工廠電能管理智能化。

關(guān)鍵詞：赫斯基注塑 智能電力儀表 Acrel-3000型 電能管理系統(tǒng)

1         項目概況

赫斯基注塑系統(tǒng)（上海）有限公司由加拿大的機械制造企業(yè)赫斯基集團投資設(shè)立，位于上海浦東新區(qū)外高橋保稅區(qū)，是為塑料工業(yè)提供注塑設(shè)備和服務(wù)的供應(yīng)商，設(shè)計和制造業(yè)內(nèi)zui的注塑設(shè)備系列，包括機器、模具、熱流道和機械手。原有配電系統(tǒng)只在全廠總進線回路上裝有電力部門的電度表，管理者只能從每個月電力部門提供的用電總數(shù)值得知本月電量能耗，至于電能都用在了什么地方、有沒有電能浪費，節(jié)能措施有沒有起到相應(yīng)的效果，企業(yè)管理者都不是很清楚，亟待需要一個合理的電能考核機制來實現(xiàn)電能的科學(xué)管理。針對以上存在問題，并根據(jù)客戶要求，對原有配電系統(tǒng)進行改造，改造后的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)，不僅能實現(xiàn)對各配電回路的遠程監(jiān)控和集中管理，實現(xiàn)了分類電能統(tǒng)計，復(fù)費率電能統(tǒng)計、日能耗統(tǒng)計和月耗電能統(tǒng)計，zui大需量報警，為科學(xué)地節(jié)能管理提供了依據(jù)。

2         用戶需求

客戶要求針對赫斯基注塑系統(tǒng)（上海）有限公司內(nèi)的共計40個待改造回路進行設(shè)計改造，實現(xiàn)對改造后回路的電力參數(shù)的測量顯示和電能計量，電流越限報警（現(xiàn)場采用三層紅黃綠信號燈顯示）。采用Acrel-3000電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)遠程電參量（電流，電壓，功率，功率因素等）實時監(jiān)測與分類電能計量。以現(xiàn)場測得的zui大需量（MD）與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的需量限定值進行比較，在超量時報警。

3         設(shè)計方案

上海安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)赫斯基注塑現(xiàn)場的實際情況為其選用了Acrel-3000電能管理系統(tǒng)。

3.1 Acrel-3000符合的標準

本技術(shù)方案以現(xiàn)行國家及電力行業(yè)的標準為依據(jù)，國標未列入部分應(yīng)參考IEC標準和規(guī)范。如標準間有矛盾時，應(yīng)以較高標準為準。

ISO/IEC11801       《綜合布線標準》

JGJ/T 16-92        《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》

GA/T74-94          《中華人民共和國安全防范行業(yè)標準》

GA/T70-94          《中華人民共和國公共安全行業(yè)標準》

GB/50198-94        《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

IEC-61131-3        《圖形可編程標準》

GB50254/59-96      《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》

GB/T17626.5        《浪涌（沖擊）抗擾度試驗》

GB/T17626.6        《射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度》

GB/T17626.8        《工頻磁場的抗擾度試驗》

GB/T17626.10       《阻尼振蕩磁場抗擾度試驗》

GB/T17626.11       《電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度試驗》

GB/T17626.12       《振蕩波抗擾度試驗》

GB/50171-92        《電氣裝置安裝工作盤柜及二次回路結(jié)線施工及驗收規(guī)范》

GB/T13729-92       《遠動終端通用技術(shù)條件》

GB/J63-90          《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》

GB/T15145-94       《微機保護裝置通用技術(shù)條件》

GB/T13729          《遠動終端通用技術(shù)條件》

DL/T630            《交流采樣遠動終端通用技術(shù)條件》

GB/T13850          《交流電量轉(zhuǎn)換為模擬量或數(shù)字信號的電測量變送器》

GB/T13730          《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》

GBJ63-93           《電力裝置電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)程》

GB2887             《計算站場地技術(shù)要求》

3.2 Acrel-3000設(shè)計方案

上圖為安科瑞電氣股份有限公司為赫斯基注塑項目選用的Acrel-3000變配電監(jiān)控系統(tǒng)在該項目上的具體應(yīng)用拓撲圖；Acrel-3000變配電監(jiān)控系統(tǒng)主要分為3層：站控管理層（工控機、打印機、UPS電源）、通訊管理層（4口通訊管理機）、現(xiàn)場設(shè)備層（現(xiàn)場智能裝置）。

如上圖所示：現(xiàn)場中的IO設(shè)備的通訊線纜采用RVSP 2*1.5屏蔽雙絞線，連接至4口通訊管理機。

3.2.1現(xiàn)場設(shè)備層

根據(jù)赫斯基注塑現(xiàn)場要求：智能儀表需滿足對全電參量采集（三相電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、電度、開關(guān)量等）；我司根據(jù)客戶要求，為其在現(xiàn)場選配ACR220EL/K的多功能儀表，*了現(xiàn)場的要求。

ACR220EL是LCD液晶屏顯示，可監(jiān)測三相電流、三相電壓、電網(wǎng)頻率、三相（有功功率、無功功率、功率因數(shù)）、三相有功電能、三相無功電能6項測量參數(shù)。除以上功能外，還可選配其它功能，以下3項功能可共選也可選擇其中幾項：F（復(fù)費率電能統(tǒng)計）、D（zui大需量）、CP（Profibus-DP）。以下3項功能只能選擇其中一項：M（模擬量）、K（2DI/2DO）。

3.2.2站控管理層

配置為EVOC IPC-810B Core2 2.66G /2G/500G +鍵鼠+音箱等。

深圳研祥工業(yè)計算機（IPC810B），完成對整個電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)的管理，數(shù)據(jù)庫管理，在線及離線計算，運行監(jiān)視控制，各圖表曲線的生成，數(shù)據(jù)報表等系統(tǒng)監(jiān)測等功能。

計算機主要配置：

CPU：PIV 3.0

內(nèi)存：2G

硬盤：監(jiān)控工作站500G

顯示器：三星19寸寬屏LCD顯示

接口：1000M以太網(wǎng)、RS232接口、LPT口、BNC視頻輸出接口、4個PCI、2個USB口，聲卡，14槽工業(yè)級底板等

DVD/VCD光驅(qū)刻錄機

4U標準上架式機箱

漫步者音箱一套（用于音響報警）

該計算機為工業(yè)計算機，大風量風扇設(shè)計，開門抽拉可拆換濾網(wǎng)，散熱可靠、維護簡便、特殊的抗震措施，保證機器在惡劣工業(yè)環(huán)境中正常工作；

UPS電源為C1KS/1KVA  待機30分鐘 塔式

監(jiān)控主機采用正版簡體中文WindowsXP操作系統(tǒng)軟件，電能管理軟件采用安科瑞Acrel-3000型電能管理組態(tài)軟件

4         系統(tǒng)功能

4.1 用戶權(quán)限管理

針對不同級別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限，方便不同權(quán)限的管理人員對系統(tǒng)的不同操作，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行。通過用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權(quán)限的修改。

4.2 系統(tǒng)主界面

        系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，CAD圖形顯示配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實時運行參數(shù)，畫面定時輪巡切換；畫面實時動態(tài)刷新；模擬量顯示；開關(guān)量顯示；連續(xù)記錄顯示等，通過畫面顏色的變化（紅色表示合閘狀態(tài)、綠色表示分閘狀態(tài)）可以看到各回路的分合閘狀態(tài)。

登錄普通權(quán)限用戶，通過主界面的操作，可以查看各回路運行的電參量（電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)、電度）；登錄zui高權(quán)限用戶，可以實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部電度報表、電流曲線、報警信息的打印及導(dǎo)出功能。

4.3 系統(tǒng)遙信狀態(tài)報警

系統(tǒng)發(fā)生運行故障時，會及時發(fā)出聲光報警提示用戶及時響應(yīng)故障回路，同時自動記錄事件發(fā)生的時間和回路名稱，以便用戶查詢，追憶故障原因。

4.4 趨勢曲線分析

Acrel-3000電能管理系統(tǒng)提供了實時曲線和歷史趨勢兩種曲線的分析界面，通過調(diào)用相關(guān)回路實時曲線界面分析該回路當前的負荷運行狀況。如通過調(diào)用某配出回路的實時曲線

可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號波動情況。系統(tǒng)的歷史趨勢即系統(tǒng)對所有已存儲數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢，方便工程人員對監(jiān)測的配電網(wǎng)絡(luò)進行質(zhì)量分析。

4.5 報表統(tǒng)計

赫斯基注塑系統(tǒng)中分電能報表為時報表、日報表、月報表三種報表。選擇要查詢的日期，可顯示每個時段的用電量，顯示每個時段用電量的報表對比柱狀圖，方便管理員查看分析（日報表和月報表也具有柱狀圖分析功能），同時系統(tǒng)將采集的有功電度數(shù)據(jù)，按照回路名稱的不同，自動生成報表并有報表打印功能，可對某一回路的某一時間段內(nèi)的用電量進行查詢與打印，這些報表均支持Excel導(dǎo)出功能。

4.6 電能餅圖

可以查看任意時段不同回路的電能百分比，方便了公司內(nèi)部能耗的調(diào)整。

5         運行效果

隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，智能電能管理系統(tǒng)已成為大型智能工廠必然選擇，本文介紹的電力儀表及Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在赫斯基注塑項目的應(yīng)用，可以實現(xiàn)遠程遙測、遙信功能，實時的顯示了現(xiàn)場電參量，方便值班人員查看；給用戶設(shè)置定值修改功能同樣人性化地提高了值班人員操作的安全系數(shù)；同時系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，并生成各種電能報表、分析曲線、棒圖等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究；報警窗口的彈出有助于提醒值班人員及時檢查現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況。

在Acrel-3000電能管理系統(tǒng)應(yīng)用之前，整個工廠的用電基本上靠人工來抄表，投入了大量的人力資源，現(xiàn)場的設(shè)備運行狀態(tài)也不能及時被值班人員掌控，增加了配電房各回路運行時的隱患。Acrel-3000電能管理系統(tǒng)完成以后，減少了電氣值班人員，實現(xiàn)了現(xiàn)場信息的實時監(jiān)測；通過報警窗口的應(yīng)用，了電氣故障，防止過負荷運行而產(chǎn)生電氣隱患；同時人性化電度報表及棒圖的顯示，不僅為用戶節(jié)約的大量的人力成本，而且快捷的對各個時段用電量進行分析，實現(xiàn)了工廠電能管理智能化。

參考文獻：

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

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