智能mcc相对于传统mcc的比较优势

智能 MCC 相对于传统 MCC 的比较优势侯书庆 张成磊 （晨鸣纸业股份有限公司 山东 寿光 262700）摘要：本文通过低压开关柜管理系统（智能 MCC）和传统 MCC 系统相比较，分析了智能MCC 的工作原理和优点，为智能 MCC 的进一步推广起到了很好的指导作用。关键词：低压开关柜管理系统（智能 MCC） 传统 MCC 系统 比较优势1. 引言开关柜是一种对供配电设备进行控制、保护的电器成套装置，由主回路一次设备和辅助回路二次设备组成。近几十年来，国内外开关制造企业不论是开关柜的结构设计、还是主、辅回路元件的功能、可靠性等方面，均取得了很大进展。开关柜正不断地朝着无油化、小型化、全工况、免维护的方向发展，特别是当代信息技术、传感技术、计算机数据处理技术在开关柜上的应用，从而产生了一种全新的电气自动化系统开关柜管理系统。开关柜管理系统分为高压和低压两种，我们在生产中用于中、高压配电及中压电机运行监控的电站综合自动化系统属于高压开关柜管理系统。而低压开关柜管理系统就是通过采用智能化的电机保护器与现场总线技术结合，将传统的通过硬接线方式与 DCS 系统远程 I/O 连接进行监控自动化生产的模式改为总线通讯的方式，并对生产过程中的每一台电气设备进行全面有效的监控和维护管理的开关柜系统。2. 低压开关柜的工作原理2.1 传统 MCC 的工作原理及所存在问题传统的 MCC 控制是通过硬接线的方式 ，用控制电缆和信号电缆与安放在 MCC 室的 DCS 系统的远程 I/O 连接，DCS 的控制命令和 MCC 的反馈信息均由电缆传输，每一个电机控制回路均需要多根电缆（如下图 1 所示） 。传统的 MCC 控制存在以下问题：1、控制和信号电缆数量巨大。2、现场需要远程 I/O 柜。3、接线工作量大，安装、调试周期长。4、接线点多，因此故障点多，事故原因不易查找。5、在生产中增加设备回路时，须重新敷设控制和信号电缆，不易扩展。6、用于生产运行的管理、诊断信息少，对电气设备的运行维护差。7、备件数量多，不易统一，占用资金大。图 1 传统开关柜的工作原理2.2 低压开关柜管理系统的工作原理及特点智能 MCC 系统是集信息技术、传感技术、计算机数据处理技术相结合的新型电气自动化控制系统。其核心元件是带通讯功能的电机智能保护器，DCS 的控制指令和电动机的相关运行信息均通过总线通讯的方式进行,其现场总线如 LONWORKS, PROFIBUS, ETHERNET,TCP/IP, MODULS，可以根据需要配置备用通信接口（如图 2） 。其特点如下： 1、无需 DCS 现场 I/O 柜，通常每根通讯总线可最多可控制 100 个电机回路，其所需电缆远少于传统 MCC。2、线路接点少，抗干扰能力强，故障原因明确，便于查找排除。3、采用总线通讯方式，因此安装、调试周期短。4、在生产中增加设备回路时，如系统允许，仅需在软件中设置，扩展方便、灵活。5、运行管理信息丰富，可提供详细的设备维护信息，可做到设备的预防性能够维护，最大限度的减少设备意外故障停机时间。6、具有备件管理功能，备件数量少，可减少资金占用。图 2 开关柜管理系统原理3. 智能 MCC 和传统 MCC 的比较采用智能马达保护器和总线通讯技术的智能化开关柜管理系统与传统的通过硬接线方式进行过程自动化控制的 MCC/DCS 综合比较，其优势如下：3.1 保护功能比较传统的 MCC 通常通过热继电器对电机进行保护，其保护功能主要是过载、断相和负荷不衡保护，由于热继电器是通过调整双金属热元件的间隙进行保护范围的调整，因此功能单一、灵敏度低、误差大、稳定性差、保护可靠性差；而智能开关柜的核心元件是电子智能式马达保护器。智能马达控制器是一种电动机起动新摡念产品，是一种基于微处理器的装置，它集控制、监视、保护和通信功能于一身，能满足工业应用领域的各种要求。具有控制软起动、限流起动、全压起动、双斜坡软起动、泵控制、预置低速运行、智能电动机制动、带制动的低速运行、软停止、准确停车、节能运行、相平衡等控制和故障诊断功能。保 护 功 能 传统 MCC 智能 MCC电机保护的元件 热继电器 智能马达保护器过载保护 有/可靠性低 有/可靠性高堵转保护 无 有接地保护 无 有缺相保护 有/可靠性差 有相不平衡 有/可靠性差 有欠压/过压保护 无 有欠载/欠流保护 无 有基于 cos的欠载保护 无 有柜内铜排接触温度/温度不平衡保护 无 有电动机 PTC 保护 无 有启动间隔限制保护 无 有启动次数限制保护（1 分钟） 无 有空载保护 无 有表 1 智能 MCC 与传统 MCC 的功能比较3.2 智能 MCC 与传统 MCC 的管理、维护功能比较传统的 MCC 通过控制电缆和信号电缆这种硬接线方式与过程自动化控制系统 DCS 连接，因此只能提供有限的管理和诊断信息，并且受继电器回路接点数量和电缆的限制，而智能 MCC 系统以通讯的方式可提共全面的管理诊断信息，使系统的电气设备状态数据透明化，实现自动采集和分析，并提供各类报表；可对能源消耗情况进行测量、统计、分析，为电能消耗和成本结构优化提供依据，可为电气人员提供详细、明确的电气设备运行工况，使电气管理维护人员通过设备运行的数据进行有计划的设备维护和检修工作，可大大的提高设备的有效运行率，提高维护人员的工作效率，节约备品备件及保养维护费用，降低备件库存及资金占用。管理、诊断功能 传统 MCC 智能 MCC电机运行反馈 有 有电机故障反馈有，不能显示具体的故障内容有，可显示具体电机故障内容电机运行电流 有，无其他功能 有，且可以通过电流采样进行相关保护和数据记电机运行功率 有，可提供报警信息 有，且可以进行相关保护电压显示 无 有功率/功率因数 无 有跳闸电流/时间 无 有实时数据采集与处理 无 有系统参数在线设置 无 有事件实时打印和召唤打印无 有遥测实时数据查询 无 有遥信实时数据查询 无 有电能数据查询 无 有历史数据、事件记录查询无 有实时数据趋势图 无 有电能计量统计 无 有设备管理及运行维护管理无 有故障分析与设备维护管理无 有马达运行管理自动监视 无 有图纸资料管理 无 有备件管理 无 有累计运行时间 无 有接触器运行次数管理 无 有抽屉单元使用次数管理 无 有表 2 智能 MCC 与传统 MCC 的管理、维护功能比较同时，管理系统的友好界面可以使新入厂的工作人员在接受简单的培训后，在最短的时间内就可以掌握全厂电气设备的运行状况，并在故障时迅速得知故障原因，及时进行故障排除确保生产运行正常。而传统 MCC 则对维护人员的要求较高，需对设备运行有经验的电气维护人员进行维护，并且人员的培训成熟期长，要做到迅速判断故障原因并能及时排除需要几年的时间。3.3 投资比较根据国内外其他相关工程估算，采用智能 MCC 比采用传统 MCC 总投资节约 10%，安装调试时间缩短 1/2，由于其保护功能齐全，能提供详细的维护诊断信息，使各种数据透明化，因此长期运行的费用也低于传统 MCC。4. 结束语由智能 MCC 构成的自动化控制系统目前已受到了企业界和集成商的广泛关注。一般来说在需要用到配电及控制的工业及民用领域均可采用智能 MCC 作为自动化控制系统，在国外已经有非常成熟的应用经验，目前，国内化工、钢铁、石油行业也已经有很好的应用，而且国内更多的厂家及新建工程均考虑和打算采用智能 MCC 系统，目前应用比较多的智能 MCC 系统有 SIEMENS-3UF7、ABB-INSUM/IS、SCHNEIDER-TSYST/U 等。由于智能 MCC 的种种优势，因此有着更为广大的市场应用空间，我们相信在不久的将来，智能 MCC 会成为低压配电系统的主宰。The More Advantage of The Intelligent MCC Than the Traditional MCCHou Shuqing Zhang Chenglei( Chenming Paper Holdings Ltd. Shandong Shouguang 262700)Abstract：By comparing the Management System for Low Voltage Switch Cabinet (intelligent MCC) with traditional MCC System，the principle and advantage of