某生物制药公司,现有高压开关设备因运行时间较长等原因,存在安全隐患,尤其进线柜没有安装断路器,为消除现有隐患,同时满足新上项目用电的需求,需要进行升级改造。甲方提出的改造内容和要求如下:
1.新增加2台35kV KYN-61型高压柜 (D01、D09)。
2.改造进线柜、1-5#出线开关柜、PT柜,使用新型屏蔽式触头盒、屏蔽式绝缘套管;母线拆卸进行接头和绝缘保护层的处理,更换高压母线加厚型绝缘热缩管,加装母线接头T型护套等。
3. PT柜加装消弧消谐装置,更换电压互感器,进线柜安装断路器。
4.更换微机保护(现有微机保护装置已运行9年),指针仪表更改为智能仪表。
5.配智能电力监控系统监视变电所内高压设备,实现无人值守。
根据变电站综合自动化系统(无人值守)的要求,本变电站间隔层为8台保护装置,其中6台集中组屏,2台就地安装在对应的高压柜上。所有保护装置及仪表通过一台通讯管理机进行通讯管理,与电力监控系统进行通讯;实现本变电站运行管理所需的数据实时采集、各种报警的处理、事件的顺序记录等功能;同时具有遥控、遥信、遥测等功能。
0.4kV智能配电系统
1.概述
低压配电系统主要由进线柜、无功补偿柜、MCC (电动机控制中心,Motor Control Center)控制柜、出线柜和联络柜组成,安科瑞0.4kV智能配电系统是智能配电在0.4kV侧的延伸,经数字通信与计算机系统网络连接,实现配电过程中智能终端管理的自动化、智能化,为客户提供进线回路、无功补偿、出线回路和电动机保护控制回路等智能配电的解决方案,系统实现数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序控制、保护定值管理、事件记录与告警、故障分析、各类报表及设备维护信息管理等功能,大地提高运行的实时性和可靠性,典型的0.4kV智能配电系统拓扑图。
使用Acrel-2000电力监控系统作为站控管理层软件,通过站控管理层监视、管理整个配电系统。由各类数据采集器、以太网交换机和通讯管理机等设备组成网络通讯层,网络通讯层实现对现场仪表的数据采集,采集后的数据通过以太网等方式传送给站控管理层软件,供站控管理层软件进行数据分析、处理和显示。现场设备层通过安装在进线回路、无功补偿、出线回路和电动机保护控制回路等回路的智能元件,采集各配电回路的运行状况,将采集到的信息传送给网络通讯层。
2.进线、出线回路
进线柜和联络柜较为重要,一般都需要同时测量三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能等参数,以及开关状态的监测及控制等功能,可选用ACR330ELH等电力质量分析仪。
出线柜一般不要求其有三相全电量的测量功能,但要能测量三相电流和有功电能等参数,以及对断路器开关状态进行监测,可选用ACR220EL型网络电力仪表。为保证重要出现回路的用电可靠性,可选用ALP220系列低压线路保护产品,对线路的过载、接地和欠压等故障进行保护。带有PT柜的回路可以使用ALP220-PT低压PT保护产品,对线路的欠压、零序过压和过压等故障进行保护。
■ 数据采集功能
实时采集各电压、电流等模拟量、开关数字量、状态量以及脉冲量、保护定值、GPS时钟、通道状态等信息,重要的保护动作、装置故障信息等通过无源接点输入,其他保护功能通过通讯方式采集。
■ 保护功能
通过低压线路保护产品、低压PT保护产品对重要馈线回路实现保护,可以对线路的过载、接地、欠压、过压、PT断线、零序电压等故障进行保护,并通过现场总线将线路的运行状态、保护信息上传到电力监控系统中。
■ 实时报警和故障记录
将遥测越限、正常遥信变位、事故变位、SOE、保护信息、遥控记录、操作记录等信息集中统一管理,激发事件记录分类进行记录。重要报警信息,如事故报警、保护动作等随时弹出文字信息显示,即时打印。
■ 图形显示
图形显示包括主接线图、棒形图、曲线图、饼形图、表计图、趋势图和表格功能。包括主接线图、操作显示、通讯状态显示、报警及各种表格显示及打印。软件把采集的各种数据以数字、文字、图形和语音等方式直接显示在人机界面上。
■ 报表管理
可基于系统已有模板,或自定义的新模板生成报表。可以手动或根据预设定时间表定时生成报表,方便查看和管理。
■ 打印报表
系统具备各种信息打印功能,包括定时和召唤打印各种实时和历史报表、批量打印报表、各类电网图形及统计信息打印等功能。
■ WEB发布
--网上发布,将实时监测数据以安全的方式进行网上发布;
--报表浏览,能够在WEB 服务器提供各种报表,供相关人员进行浏览;
--权限限制,在WEB服务器进行严格的权限限制,限打印报表。
方案一:在智能设备集中分布而且数量不多的情况下,可以采用一条总线对设备进行连接,主机和设备的数据交换通过接口转换器来实现。
方案二:在智能设备分布比较广而且数量很多的情况下,可以先用总线就近对设备进行连接,再汇总连接到网关处。
方案三:在规模比较大,系统包含多个子变电站时,为了保证系统的稳定性,对每个子站都设立的主机,来进行本站中的设备管理、数据计算、信息筛选等,对重要的信息向中心主机进行发送,而中心主机可以查询控制子站主机,这样可以大幅度提高系统的可靠性和运行效率。
电力自动化监控系统未来应用趋势
当今电力系统的自动控制技术的趋势如下:
在控制手段方面增加了对微机、电子器件和远程通讯的应用。日后技术的发展会使我们的工作更加的简单轻便,操作也会逐步的普及,所以电子技术的支撑是它发展的主要信心之一。
由以提高运行的安全、稳定、经济为目的向管理、服务的自动化扩展。随着计算机技术的飞速发展,计算机、通讯、控制及电力装备已经可以的集于电力系统之中,实现功能的一体化和操作的简便化,其内涵外延都不断发展。电力系统的发展如此快速,所设计的范围也越来越广,考虑的细节越来越完善,使得其功能越来越完善,操作也更加人性化。
电力自动化监控系统实现目标
电能管理
系统可自动记录日、周、月、年负荷,优化负荷分配,计算电力消耗(电费)与用电需量,帮助用户实现移峰填谷,平衡负荷,达到节约电费的目的。
提高可靠性
系统可根据供电的实际情况合理安排检修计划,提前发现安全隐患,防止事故发生,保证生产的正常运行,出现故障时能及时反映故障原因,及早排除故障。
提高工作效率
系统具有远程数据采集及自动汇总功能,免除了日常抄表工作和报表计算,减少了维护人员的工作量及劳动强度,提高了工作效率。
提高调度水平
系统实现了对电力参数,状态信息实时显示,实现了对供电设施的远程控制及相关保护参数的在线整定,为安全、稳定、高质量的供电提供了有力**。
可实现信息的扩展与互连
电力自动化监控系统是一个开放的系统,可与多种应用系统集成,实现了供配电数据的充分共享。
协调器子系统
对协调器子系统进行设计时,选择了德州仪器公司生产的CC2538SF53芯片,与上述芯片相比,该芯片内安装了ARMCortex-M3内核,利用其强大的功能,将RAM增加到32KB,从而提升了整个系统的处理任务的能力[4]。在程序设计内,协调器接收到上微机上的运行指令,并传递给路由器时,路由器会展开信息收集任务,并将收集到的信息传递给协调器,因而,其需要更加强大的RAM,而通过对CC2538SF53芯片发现,该芯片则符合协调器的要求,成为了协调器子系统的选择。
在设计和开发的过程中,分阶段的进行设计评审和设计验证,设计完成后,选择能代表顾客的单位进行确认,确保公司的设计能满足顾客的要求。
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