上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤中心項(xiàng)目電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

繆建梅

安科瑞電氣股份有限公司  上海 嘉定

摘要：介紹上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤（質(zhì)子）中心項(xiàng)目，采用綜合保護(hù)裝置、多功能儀表、變壓器溫控儀、直流屏，采集配電現(xiàn)場(chǎng)的各種電參量和狀態(tài)信號(hào)。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過(guò)安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電所變配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。

關(guān)鍵詞：上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤（質(zhì)子）中心項(xiàng)目；10KV變配電所；綜合保護(hù)裝置；Acrel-2000；電力監(jiān)控系統(tǒng)。

0概述 

  上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤（質(zhì)子）中心項(xiàng)目，新建集門(mén)診、質(zhì)子治療與科研、檢查等功能于體的新樓（1#腫瘤（質(zhì)子）中心）及附屬用房（2#能源中心及3#門(mén)衛(wèi)、4#門(mén)衛(wèi)），1#腫瘤（質(zhì)子）中心主體地上三層，地下層，總建筑面積約22943平方米，其中地上建筑面積約11488平方米，地下建筑面積約11455平方米。2#能源中心主體地上二層，地下層，總建筑面積3085平方米，其中地上面積1880平方米，地下面積1205平方米。

  該新建項(xiàng)目為個(gè)變配電所，總共有兩路10kV進(jìn)線；經(jīng)2臺(tái)2000Kva變壓器、2臺(tái)630Kva變壓器、2臺(tái)1250Kva變壓器變?yōu)?.4KV對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行供電。10kV及0.4kV變配電站綜保、多功能儀表、溫控儀、直流屏等設(shè)備采用RS485總線組網(wǎng)接入電力監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)主機(jī)安裝在變配電所值班室內(nèi)。

2  系統(tǒng)方案

  監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤（質(zhì)子）中心項(xiàng)目進(jìn)行用電安全監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍為綜合保護(hù)裝置8臺(tái)，多功能儀表289臺(tái)，變壓器溫控儀6臺(tái)，直流屏臺(tái)；通過(guò)485總線接入本變電所內(nèi)數(shù)據(jù)采集器，再經(jīng)過(guò)網(wǎng)線上傳數(shù)據(jù)至變電所值班室主機(jī)，從而在監(jiān)控主機(jī)上實(shí)現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

1）站控管理層

  站控管理層針對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機(jī)、顯示器、UPS及軟件等。

2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

  通訊層主要是由采集器及總線網(wǎng)絡(luò)組成。采集器主要功能是監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)智能儀表、綜合保護(hù)裝置；總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)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，達(dá)到了無(wú)人值守的目的。

3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

  現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由綜合保護(hù)裝置、多功能儀表組成，通過(guò)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(dá)該配電間監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

綜保選型表

②多功能儀表

  安科瑞多功能儀表產(chǎn)品眾多，面向市場(chǎng)中高低端都有適合的品牌，主要功能采集現(xiàn)場(chǎng)電流、電壓、功率因數(shù)、功率、用電量等電參量，另外多功能儀表可以按照需求選購(gòu)自己需要的選配功能，包括開(kāi)關(guān)量輸入輸出功能、諧波檢測(cè)功能、付費(fèi)率功能、需量功能等，主要面板尺寸72mm*72mm、80mm*80mm、96mm*96mm,如客戶(hù)需求更大尺寸規(guī)格有104mm*104mm規(guī)格，滿(mǎn)足市場(chǎng)上絕大多數(shù)需求，獲多項(xiàng)家證書(shū)，元器件年銷(xiāo)售數(shù)量200萬(wàn)臺(tái)以上。

③施工

  安科瑞有合格的三方施工合作單位，能夠安全按時(shí)完成成套柜改造，現(xiàn)場(chǎng)施工布線，管線鋪設(shè)，橋架安裝等事宜。

④軟件

  安科瑞電力監(jiān)控軟件能為客戶(hù)24小時(shí)值守變配電所，監(jiān)測(cè)各配電回路運(yùn)行狀態(tài)，即時(shí)定位故障，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。具體功能參見(jiàn)下面軟件功能。

⑤售后

  安科瑞總部位于上海嘉定，總公司、分公司及辦事處都配有技術(shù)人員及售后人員。如有問(wèn)題可以保證2小時(shí)內(nèi)回應(yīng)，必要時(shí)24小時(shí)以?xún)?nèi)派人現(xiàn)場(chǎng)處理。

4  系統(tǒng)功能

功能特點(diǎn)

  本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡(jiǎn)單方便；運(yùn)行穩(wěn)定可靠；系統(tǒng)具有次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)提供了友好的人機(jī)交互界面，切操作均可在界面上進(jìn)行，而且具有遠(yuǎn)程顯示功能。

配電監(jiān)測(cè)

  安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠以配電次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等合、分狀態(tài)，以及有關(guān)故障、告警等信號(hào)。

配電監(jiān)測(cè)選擇界面

低壓界面

通訊狀態(tài)

  安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。從而方便運(yùn)行維護(hù)人員實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備的通訊狀態(tài)，及時(shí)維護(hù)出現(xiàn)異常的設(shè)備，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

通訊狀態(tài)圖

電參量報(bào)表

  安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲(chǔ)和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，在查詢(xún)界面中能夠自定義需要查詢(xún)的參數(shù)、時(shí)間或選擇查詢(xún)更新的記錄數(shù)據(jù)等，并通過(guò)報(bào)表方式顯示出來(lái)。

電能報(bào)表

  安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)以豐富的報(bào)表體支撐量體系的完整性。系統(tǒng)具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時(shí)可分析追溯，維護(hù)計(jì)量體系的正確性。

報(bào)警及事件

實(shí)時(shí)報(bào)警

  實(shí)時(shí)報(bào)警窗口監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所采集的遙測(cè)量。報(bào)警窗口會(huì)在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)自動(dòng)打開(kāi)，并直隱藏在后臺(tái)。

當(dāng)有電流或者電壓越限，并且觸及報(bào)警界*，“相應(yīng)實(shí)時(shí)報(bào)警”窗口就會(huì)自動(dòng)彈出，并以紅色字體顯示具體的報(bào)警信息：回路名、越限的電參量、報(bào)警值等。

歷史報(bào)警

  通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，即可查詢(xún)到過(guò)去任意時(shí)間段內(nèi)的系統(tǒng)報(bào)警信息，包括遙測(cè)報(bào)警和遙信報(bào)警，還包括具體的報(bào)警時(shí)間，報(bào)警類(lèi)型，報(bào)警內(nèi)容等。

5  幫助客戶(hù)解決問(wèn)題

1、人力成本高問(wèn)題：

  變電所傳統(tǒng)運(yùn)維方式采用人工視、紙質(zhì)記錄、電溝通，缺乏智能化的手段，通過(guò)我司電力監(jiān)控系統(tǒng)可以幫助客戶(hù)智能化管理，將原有人工巡講變?yōu)橹悄芑矙z，節(jié)省下來(lái)人工可以協(xié)調(diào)其他工作。

2、工作效率低

  變電所傳統(tǒng)運(yùn)維方式視頻率低、巡檢任務(wù)無(wú)法定位、巡檢過(guò)程不標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、巡檢缺陷缺乏閉環(huán)跟蹤，通過(guò)我司電力監(jiān)控系統(tǒng)可以幫助客戶(hù)實(shí)時(shí)24小時(shí)不間斷監(jiān)管。

3、搶修時(shí)間長(zhǎng)

  通過(guò)人工巡檢無(wú)法即時(shí)識(shí)別和定位故障信息，需要用戶(hù)通知后到現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，而我司電力監(jiān)控系統(tǒng)可以不間斷巡檢，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有故障發(fā)生時(shí)可以通過(guò)電力監(jiān)控軟件、短信形式進(jìn)行報(bào)警，提示運(yùn)維人員及時(shí)處理。

4、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防薄弱

  傳統(tǒng)運(yùn)維無(wú)法通過(guò)歷史大數(shù)據(jù)識(shí)別可能存在的隱患、分析用電情況，通過(guò)我司系統(tǒng)可以挖掘存在的隱患點(diǎn)，挖掘用能潛力。

6  結(jié)束語(yǔ)

  在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，變電所的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腫瘤（質(zhì)子）中心項(xiàng)目的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所供配電回路用電的實(shí)時(shí)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(jì)算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示變電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)分合閘、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對(duì)話框、語(yǔ)音提示、短信報(bào)燈，并生成各種電能報(bào)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(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為解決用電問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

繆建梅，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電