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Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為上海東方電視臺電力的可靠運行保駕護航

2013-04-23 瀏覽數(shù)：2306

安科瑞 徐玉麗

（江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405）

摘要：通過對上海東方電視臺90年代初配電系統(tǒng)的改造，將各配電柜安裝的機械式電度表、電流表、電壓表更新成帶通訊遠傳功能的智能電力儀表ACR220ELH、AMC16-1I9、ARTU-K32,將原有靜態(tài)模擬屏更新成可與配電系統(tǒng)狀態(tài)同步的動態(tài)模擬屏，上位監(jiān)控軟件使用Acrel-2000安科瑞電力監(jiān)控組態(tài)軟件開發(fā)，完成了一套具有實時電力參數(shù)采集、配電回路狀態(tài)監(jiān)測、遙信遙測及故障分析報警等功能的現(xiàn)代化智能電力監(jiān)控系統(tǒng)。為世博期間及以后上海東方電視臺安全、持續(xù)、可靠的電力供給提供了堅實的保障。
關(guān)鍵詞：Acrel-2000；電力監(jiān)控系統(tǒng)；配電改造；智能儀表；上海東方電視臺；應(yīng)用

1 項目背景
        上海東方電視臺于1993年1月18日開播，1995年12月與上?？茖W(xué)教育電影制片廠影視部合并，組建了硬件設(shè)施與軟件設(shè)施一流的新的上海東方電視臺。它通過亞洲第一高塔東方明珠廣播電視塔進行發(fā)射和微波差轉(zhuǎn)，信號覆蓋長江三角洲地區(qū)20多個大中型城市，覆蓋地區(qū)人口達1.3億。該臺是由江澤民總書記題寫臺名，是第一家落戶上海浦東新區(qū)、具有獨立法人資格的省級無線綜合性電視臺（英文簡寫OTV）。
      在世博會前上海東方電視臺配電系統(tǒng)基本還是使用90年代初期建臺時的設(shè)備，配電柜中安裝的儀表都是機械式電度表、電流指針表和電壓指針表。配電模擬屏為靜態(tài)式，各配出回路狀態(tài)靠人工手動調(diào)節(jié)。整個配電網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)和參數(shù)基本上是人工定時檢查抄錄模式，配電故障的可預(yù)見性差，事故后的原因追溯分析比較困難。這些情況與上海國際化大都市、東方臺在國民經(jīng)濟和生活中的重要地位以及配電系統(tǒng)智能化的趨勢都是極不匹配的。為了確保上海世博會期間東方電視臺電力的安全可靠供給，電視節(jié)目的可靠轉(zhuǎn)播，對臺內(nèi)原有老配電系統(tǒng)的升級改造變的勢在必行。通過電視臺的公開招標，安科瑞電氣以其穩(wěn)定可靠的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)解決方案成功中標。  
 
2 用戶需求
        上海東方電視臺配電系統(tǒng)共分為：4~10層豎井動力柜、演播劇場UPS變電所、8層UPS變電所等3個區(qū)域。
        UPS變電所配出回路都為單項回路，只需要采集單項電流參數(shù)，電流參數(shù)的可查詢時間間隔需小于5分鐘，各回路要求能夠獨立設(shè)置電流上限報警參數(shù)，當某個回路電流越限時主機要彈出報警窗口顯示報警回路名稱、報警類型、報警數(shù)值等信息，主機的音箱也要發(fā)出報警聲音，并且報警聲音可以人為設(shè)置打開或關(guān)閉；對于報警事件具有存儲、查詢和打印的功能，至少可以查詢2年以內(nèi)的報警記錄。
        4~10層豎井動力柜各饋線回路需要采集電流、電壓、功率、功率因數(shù)、有功電能、無功電能、頻率等電參量。對電流、電壓參數(shù)都要設(shè)置越限報警功能，各回路都可查詢歷史電參量，可自動生成電流和功率趨勢曲線。各回路斷路器狀態(tài)實時采集，主機上的刷新頻率小于5秒鐘。東廣電甲線和東廣電乙線的總進線電參數(shù)以及各回路的斷路器狀態(tài)要實時同步轉(zhuǎn)發(fā)給動態(tài)模擬屏，模擬屏的狀態(tài)和主機界面的顯示狀態(tài)要求同步時間間隔不大于5秒鐘。各回路名稱要求用戶可編輯修改。
需要有監(jiān)測點位分布圖，監(jiān)測點位通訊發(fā)生故障時可通過手機發(fā)送短信給相關(guān)值班人員?？赏ㄟ^監(jiān)測點表查看到儀表的型號、通訊地址、CT變比、安裝位置等信息。
 
3 設(shè)計方案
3.1   主要設(shè)計參考標準
        DL/T721-2006              《配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠方終端》
        GB/50198-94                《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
        GB50254～59－96      《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》
        GB/J63-90                     《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》
        ISARP55.1                     《數(shù)字處理計算機硬件測試》
        DL/T630                         《交流采樣遠動終端通用技術(shù)條件》
        DL/T 814-2002             《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》
        ISO/IEC11801               《國際綜合布線標準》
        GBJ232-2006               《電測量儀表裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》
        DL5002-2010                 地區(qū)電網(wǎng)電力調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)范
        DL451-2003                   循環(huán)式遠動規(guī)約
 
        配電回路的改造
      根據(jù)上海東方電視臺原有配電系統(tǒng)的現(xiàn)有情況和用戶需求分析，確定需要改造的配電回路，并進行合理的儀表選型，如下表所示（部分）：

  

序號
設(shè)備
柜號
儀表型號
數(shù)量
合計
一、地下室高壓配電室電力監(jiān)控配置
1
高壓進線1#、14#監(jiān)控
1#、14#
ACR220ELH
2
ACR220ELH
10
2
高壓總開關(guān)2#、13#監(jiān)控
2#、13#
ACR220ELH
2
WHD96-11
10
3
高壓動力5#、10#監(jiān)控
5#、10#
ACR220ELH
2
 
 
4
高壓技術(shù)6#、9#監(jiān)控裝置
6#、9#
ACR220ELH
2
5
高壓二期7#、8#監(jiān)控裝置
7#、8#
ACR220ELH
2
6
變壓器溫濕度控制器
 
WHD96-11
10
 
 
二、地下室技術(shù)低壓配電室電力監(jiān)控配置
1
低壓進線1#監(jiān)控裝置
1#
ACR220ELH
1
ACR220ELH
2
2
低壓出線5#監(jiān)控裝置
5#
AMC16-3I3/K
1
AMC16-3I3
3
3
低壓聯(lián)絡(luò)6#監(jiān)控裝置
6#
AMC16-3I3/K
1
　
　
4
低壓出線7#監(jiān)控裝置
7#
AMC16-3I3/K
1
5
低壓進線11#監(jiān)控裝置
11#
ACR220ELH
1
三、地下室動力低壓配電室電力監(jiān)控配置
1
低壓進線1#監(jiān)控裝置
1#
ACR220ELH
1
ACR220ELH
2
2
低壓出線5#監(jiān)控裝置
5#
AMC16-3I3/K
2
AMC16-3I3
8
3
低壓聯(lián)絡(luò)6#監(jiān)控裝置
6#
AMC16-3I3/K
1
　
　
4
低壓出線7#監(jiān)控裝置
7#
AMC16-3I3/K
1
5
低壓進線11#監(jiān)控裝置
11#
ACR220ELH
1
6
播出區(qū)空調(diào)配電柜監(jiān)控裝置
P1
AMC16-3I3/K
2
P2
AMC16-3I3/K
2
四、播出用電配電室（播出區(qū)2F）電力監(jiān)控配置
1
P1柜電力監(jiān)控裝置
P1
AMC16-3I3/K
1
AMC16-3I3
4
2
P2柜電力監(jiān)控裝置
P2
AMC16-3I3/K
1
AMC16-1I9
7
AMC16-1I9/K
1
　
　
3
P3柜回路監(jiān)控裝置
P3
AMC16-1I9/K
1
4
P4柜回路監(jiān)控裝置
P4
AMC16-3I3/K
1
AMC16-1I9/K
1
5
P5柜回路監(jiān)控裝置
P5
AMC16-1I9/K
1
6
P6柜監(jiān)控裝置
P6
AMC16-1I9/K
1
7
P7柜監(jiān)控裝置
P7
AMC16-1I9/K
1
8
P8（直播室照明）電力監(jiān)控裝置
P8
AMC16-3I3/K
1
AMC16-1I9/K
1
五、節(jié)目中心UPS機房（播出區(qū)3F）電力監(jiān)控配置
1
P1柜電力監(jiān)控裝置
P1
AMC16-3I3/K
1
AMC16-3I3
4
2
P2柜電力監(jiān)控裝置
P2
AMC16-3I3/K
2
AMC16-1I9
2
3
P3柜電力監(jiān)控裝置
P3
AMC16-3I3/K
1
　
　
AMC16-1I9/K
1
4
P4柜電力監(jiān)控裝置
P4
AMC16-1I9/K
1
六、柴油發(fā)電機電力監(jiān)控配置
1
發(fā)電機柜電力監(jiān)控裝置
P1
AMC16-3I3/K
2
AMC16-3I3
2

  

3.3 改造過程
        模擬屏的設(shè)計圖如下，采用動態(tài)模擬屏取代原有需要值班人員手動操作的靜態(tài)模擬屏， 模擬屏的狀態(tài)數(shù)據(jù)由電力監(jiān)控系統(tǒng)的上位計算機轉(zhuǎn)發(fā)，使得其狀態(tài)始終與現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)保持一致
        儀表的二次接線設(shè)計圖如下(部分)：

        配電柜間儀表通訊線纜的連接如下圖：

3.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
        網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)采用間隔層、站級層和網(wǎng)絡(luò)層三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
        1） 間隔層由智能測量儀表單元組成，這里采用的上海安科瑞電氣股份有限公司生產(chǎn)的ACR220ELK、AMC16-1I9、ARTU-K32網(wǎng)絡(luò)多功能電力監(jiān)控儀表和信號采集模塊。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分為9個網(wǎng)段，每個網(wǎng)段連接儀表個數(shù)不超過20臺。并以總線形式接入站級層主控單元，傳輸介質(zhì)采用屏蔽雙絞電纜。主要負責電力參數(shù)測量和信號采集并與主控單元進行通信。
 
        2） 站級層由通訊子站構(gòu)成（即通訊服務(wù)器），主要是作為本站間隔層設(shè)備采集電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理、儲存、調(diào)配以及通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，并接入網(wǎng)絡(luò)層，將本站經(jīng)處理的數(shù)據(jù)上傳和接受網(wǎng)絡(luò)層下傳的設(shè)定參數(shù)或控制信號等指令。

        3） 網(wǎng)絡(luò)層采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機，將從現(xiàn)場儀表采集到的各種信號上傳到上位主機。網(wǎng)絡(luò)層傳輸層協(xié)議采用TCP/IP。
上海東方電視臺電力監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如下圖。監(jiān)控主機位于主樓地下一層的配電值班室內(nèi)
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閱讀上文 >> Acrel-2000配電監(jiān)控系統(tǒng)在中糧糧油（重慶）中的應(yīng)用
閱讀下文 >> Acrel-2000配電監(jiān)控系統(tǒng)在內(nèi)江天科化工中的應(yīng)用

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