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2020 4 8 工厂能效管理系统解决方案 主讲 杨兴1 工厂配电管理特点和需求 工厂供配电系统特点 电能消耗大 大功率用电设备多供配电系统规模庞大 结构复杂 管理困难一级 二级负荷多 供电可靠性要求高谐波源及感性负载多 电能质量难保证 2 设计依据 Q GDW213 2008 变电站计算机监控系统工厂验收管理规程 GB50052 2009 供配电系统设计规范 DL T814 2013 配电自动化系统技术规范 JGJ16 2008 民用建筑电气设计规范 DL448 2000 电能计量装置技术管理规程 GB14287 2005 电气火灾监控系统 GB50045 2005 高层民用建筑设计防火规范 GB50016 2006 建筑设计防火规范 GB50797 2012 光伏发电站设计规范 GB50303 2002 建筑电气施工质量验收规范 3 工厂能效管理系统解决方案 4 工厂能效管理系统解决方案 1 工厂变电所智能配电管理系统2 电能质量在线监测与管理系统3 工厂能源管理系统4 职工宿舍电能管理系统5 可再生能源 光伏电站电力监测系统6 电气火灾监控系统7 消防设备电源监控系统 5 一 工厂变电所智能配电管理系统 工厂能效管理系统解决方案 6 工厂变电所智能配电管理系统 工厂变电所配电管理系统需要解决的问题 如何保障供电系统安全可靠供电 重要负荷不间断供电如何预测故障 快速查找和排除故障 合理安排检修计划如何提高管理效率 减少运行成本如何保障重要负荷的供电质量 7 Acrel 2000智能配电管理系统 Acrel 2000用户端智能配电系统针对工厂供配电系统关心的问题提供解决方案 工厂变电所智能配电管理系统 8 提高供电可靠性 不间断的保护和自动控制装置AM5微机保护装置对供配电系统提供不间断保护 一旦有故障发生能在40ms内断开故障回路 保护一次设备和非故障回路正常运行 避免事故扩大 实时数据采集与处理实时不间断采集配电系统的电流电压等模拟量 开关状态量 以图形方式显示在人机界面 以画面形式仿真整个配电系统运行状态 随时了解每个回路运行情况 工厂变电所智能配电管理系统 9 预测故障 快速查找故障 告警管理事故告警和预告告警 对异常情况及时以画面 文字和声音形式告警 便于预知故障和隐患事件顺序记录 SOE 和故障录波精确到2ms的针对重要设备的事件顺序记录和故障波形记录故障分析事故发生后通过系统记录的状态量模拟事故 重放事故过程 分析故障原因 工厂变电所智能配电管理系统 10 增效降本 遥控操作通过计算机对远方开关进行遥控分合闸报表自动生成自动生成自定义格式的各种日 周 月 季 年报表减少人工巡视通过遥测 遥信和告警功能 实时掌握系统动态 减少人工巡视自动抄表一键完成整个系统的抄表 保证数据的及时性和正确性 工厂变电所智能配电管理系统 11 工厂供配电系统供电方式 部分 工厂变电所智能配电管理系统 12 安科瑞AM微机保护测控装置 AM5 F线路保护测控装置AM5 T10kV变压器保护测控装置AM5 B母联保护测控及备自投装置AM5 M10kV电动机保护测控装置 功率小于2000kW AM5 C10kV电容器保护测控装置AM5 UPT监测装置AM6 D2两圈变差动保护装置AM6 D3三圈变差动保护装置AM6 T35kV变压器后备保护装置AM6 DM10kV电动机保护装置 2000kW 工厂变电所智能配电管理系统 13 Acrel 2000工厂变电所智能配电管理系统拓扑图 工厂变电所智能配电管理系统 14 二 电能质量在线监测与管理系统 工厂能效管理系统解决方案 15 谐波治理要求 GB T14549 电能质量 公用电网谐波 中对电压谐波的限值 电能质量在线监测与管理系统 16 电能质量监测 谐波监测重要回路2 31次电流和电压谐波监测 越限告警电压合格率统计对电压敏感负载回路进行电压越限告警和电压合格率统计三相不平衡分析对三相负载进行平衡分析 提出合理改进措施 电能质量在线监测与管理系统 17 安科瑞APF有源滤波装置功能 谐波治理消除电网侧谐波污染 平衡三相电网负载 无功补偿提高电网侧功率因数 电能质量在线监测与管理系统 18 设计依据 GB T14549 1993 电能质量 公用电网谐波 GB T15543 2008 电能质量 三相电压允许不平衡度 GB T12325 2008 电能质量 供电电压允许偏差 GB T12326 2008 电能质量 电压波动和闪变 GB T18481 2001 电能质量 暂时过电压和瞬态过电压 GB T15945 2008 电能质量 电力系统频率允许偏差 GB7625 1 1998 电能质量 低压电气电子产品发出的谐波电流限值 JGJ T16 2008 民用建筑电气设计规范 电能质量在线监测与管理系统 19 安科瑞APF有源滤波装置实际应用 APF有源滤波补偿后的波形 APF目前可选滤波容量为 30A 50A 75A 100A 150A 400A 电能质量在线监测与管理系统 20 安科瑞APF有源滤波装置的认证 电能质量在线监测与管理系统 21 三 工厂能源管理系统 工厂能效管理系统解决方案 22 工厂能源管理系统 工厂能源建设目标 实现能耗波动跟踪 实现能耗准确预测 实现能耗监控 报警自动化 避免不合理消耗 实现能耗 能效标准化管理 形成具有推广性的标准 实现能耗量化分析 能耗管理流程化 精细化管理 建立更加科学合理的能源计量考核体系 将能源计量考核到部门 班组 确定责任人 定量考核 通过公示推动节能 节能效果评估 实现对节能改造措施的全面管理 23 工厂能源管理系统 解决办法 24 工厂能源管理系统 变电所能源计量 25 电能管理解决方案 工厂能源管理系统现场设备选型 10kV进线内部计量仪表 仪表功能 三相三线制高精度电能计量仪表 计量电度 功率等 通信接口 具有远传功能 标准物理接口 通信协议 采用标准开放协议 0 4kV过程监测仪表 仪表功能 监测三相 单相 电流及有功功率和计量三相 单相 有功电度的功能 通信接口 具有远传功能 标准物理接口 通信协议 采用标准开放协议 精度等级 不低于1 0级 工厂能源管理系统 26 各生产车间计量总表 仪表功能 三相三线制高精度电能计量仪表 计量电度 功率等 通信接口 具有远传功能 标准物理接口 通信协议 采用标准开放协议 电能管理解决方案 工厂能源管理系统现场设备选型 工厂能源管理系统 楼层总配电箱计量仪表 计量功能 监测和计量三相电流 电压 有功功率 功率因数 有功 无功电能 最大需量等 通信接口 具有远传功能 标准物理接口 通信协议 采用标准开放协议 精度等级 有功不低于1 0级 无功不低于2 0级 接入方式 二次接入 27 终端用电设备计量仪表 计量功能 监测三相 单相 有功电度 单相电压 电流的功能 通信接口 具有远传功能 标准物理接口 通信协议 采用标准开放协议 精度等级 有功不低于1 0级 无功不低于2 0级 接入方式 直接接入 电能管理解决方案 工厂能源管理系统现场设备选型 工厂能源管理系统 28 工厂能源管理系统 网络通讯层 站控管理层 现场设备层 数据网关 以太网交换机 29 系统功能 工厂能源管理系统 将整个工厂消耗的主要能源 电耗 热耗 集中供热 燃气消耗 水资源消耗等 按种类划分进行采集和统计 将各类能源消耗折算成标准煤 分析各分类能耗的组成 建立更加科学合理的能源计量考核体系 将能源计量考核到部门 班组 确定责任人 定量考核 通过公示推动节能 统计工厂大型用电设备的能耗 并进行逐时 逐日 逐月 逐年显示 30 四 职工宿舍电能管理系统 工厂能效管理系统解决方案 31 职工宿舍电能管理系统 安科瑞为职工公寓 宿舍 提供多种电能管理解决方案 方案一 多用户表 优点 实现计量 收费 控制的三位一体 内置大容量磁保持继电器 可直接实现对负载的通断控制 无需外配断路器或接触器 结合功率限值控制 定时控制可实现对用户的用电管控 一表多用户计量 工程实施方便 简洁 总体造价有优势缺点 多用户共用一表 易引起争议 多用户共用一表 检修维护时影响面稍大 32 职工宿舍电能管理系统 安科瑞为职工公寓 宿舍 提供多种电能管理解决方案 方案二 单相 三相预付费电表 优点 可实现抄表 收费 控制的三位一体 杜绝欠费现象的发生可对电表实时抄读 实现对用户用电信息的实时监控缺点 工程造价相对较高 建设周期长不能实现自动合闸 如需要 需控制交流接触器 33 职工宿舍电能管理系统 安科瑞为职工公寓 宿舍 提供多种电能管理解决方案 方案三 职工公寓 宿舍 用电管理终端 计量 总计量识别 负载参数监测 恶性负载识别控制 一路输入 2 3路输出 照明 插座 空调 风扇负控 总路 时控 分路 预付费控 总路 强控 分路 优点 符合学校精确计量 安全用电 节能管理的要求 内置磁保持继电器 可直接实现对负载的通断控制 无需外配断路器或接触器 灵活的管理功能 一路输入 二 三路输出 定时控制 恶性负载识别控 预付费控制 强制控制 缺点 最大可直接接入电流相对小 20A 34 职工宿舍电能管理系统 职工公寓 宿舍 预付费电能管理系统功能 实现每日 每月收费报表或者电度电能汇总报表 方便对用电进行管理 根据当前电价情况设定收费电价 可以针对部分职工可能存在偷电 漏电或者不安全用电情况的存在 本系统设置可疑用电查询 主要针对用电量极少或者不符合常规的情况进行查询 通过本界面 可以查看各职工宿舍信息 电表类型 标号 电价 剩余电量 囤积电量 购电次数 报警电量等 并且当职工换宿舍 离职时 剩余电量 剩余电费均可通过本系统清算 35 五 光伏电站监测系统 工厂能效管理系统解决方案 36 太阳能电池板通过微逆变将每个光伏组件进行交直流转换功 并将光伏组件发出的电能直接转换成交流电能供交流负载使用 微型逆变器 环境检测仪 等设备通过双绞线 光纤 无线物联网 电力载波等技术结合使用 实现数据采集与传输 并通过Acrel 2000V8 0光伏发电监测系统实现后台集中监控 光伏发电示意图 光伏电站监测系统 37 光伏电站监测系统 电池串 汇流箱 逆变器 太阳能电池板通过光伏汇流箱进行汇流 由逆变器进行集中逆变 汇流箱 逆变器 环境检测仪 等设备通过双绞线 光纤 无线物联网等技术结合使用 实现数据采集与传输 并通过Acrel 2000V8 0光伏发电监测系统实现后台集中监控 光伏发电示意图 38 光伏电站 微逆变监测系统 39 光伏电站 微逆变监测系统 实时监测太阳能电池板的电压 电流等运行参数防雷器状态 断路器状态采集与显示实时监控逆变器工作状态 监测其故障信息系统详细运行参数显示具有电量累计 系统分析 历史记录功能简单易用的参数设置功能 简化值班人员工作系统输出电流 电压 瞬时发电功率 累计发电量 CO2 SO2减排量 40 六 电气火灾监控系统 工厂能效管理系统解决方案 41 电气火灾监控系统 高层民用建筑设计防火规范 GB50045 1995 2005年修订 9 5漏电火灾报警系统9 5 1高层建筑内火灾危险性大 人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统 9 5 2漏电火灾报警系统通常应具有下列功能 9 5 2 1探测漏电电流 过电流等信号 发出声光信号报警 准确报出故障线路地址 监视故障点的变化 9 5 2 2储存各种故障和操作试验信号 信号存储时间应不少于12个月 9 5 2 3切断漏电线路上的电源 并显示其状态 9 5 2 4显示系统电源状态 电气火灾监控系统 参照标准 42 电气火灾监控系统 建筑设计防火规范 GB50016 2006 11 2 7下列场所宜设置剩余电流动作电气火灾监控系统 1按一级负荷供电且建筑高度大于50 0m的乙 丙类厂房和丙类仓库 2按二级负荷供电且室外消防用水量大于30L s的厂房 仓库 3按二级负荷供电的剧院 电影院 商店 展览馆 广播电视楼 电信楼 财贸金融楼和室外消防用水量大于25L s的其他公共建筑 4国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑 5按一 二级负荷供电的消防用电设备 43 电气火灾监控系统 民用建筑电气设计规范 JGJ16 2008 13 12防火剩余电流动作报警系统13 12 1为防范电气火灾 下列民用建筑物的配电线路设置防火剩余电流动作报警系统时 应符合下列规定 1火灾自动报警系统保护对象分级为特级的建筑物的配电线路 应设置防火剩余电流动作报警系统 2除住宅外 火灾自动报警系统保护对象分级为一级的建筑物的配电线路 宜设置防火剩余电流动作报警系统 13 12 2火灾自动报警系统保护对象分级为二级的建筑物或住宅 应设接地故障报警并应符合本规范第7 6 5条的规定 13 12 3采用独立型剩余电流动作报警器且点数较少时 可自行组成系统亦可采用编码模块接入火灾自动报警系统 报警点位号在火灾报警器上显示应区别于火灾探测器编号 44 电气火灾监控系统 民用建筑电气设计规范 JGJ16 2008 13 12 4当采用剩余电流互感器型探测器或总线形剩余电流动作报警器组成较大系统时 应采用总线式报警系统 当建筑物的防火要求很高时 也可采用电气火灾监控系统 13 12 5剩余电流检测点宜设置在楼层配电箱 配电系统第二级开关 进线处 当回路容量较小线路较短时 宜设在变电所低压柜的出线端 13 12 6防火剩余电流动作报警值宜为500mA 当回路的自然漏电流较大 500mA不能满足测量要求时 宜采用门槛电平连续可调的剩余电流动作报警器或分段报警方式抵消自然泄漏电流的影响 13 12 7剩余电流火灾报警系统的控制器应安装在建筑物的消防控制室或值班室内 宜由消防控制室或值班室统一管理 13 12 8防火剩余电流动作报警系统的导线选择 线路敷设 供电电源及接地 应与火灾自动报警系统要求相同 45 电气火灾监控系统 楼层配电箱中装设电气火灾监控产品 ARCM200BL J1 ARCM300 J1 功能 一路剩余电流监测 可选配三路温度 ARCM100 Z ARCM200L Z 功能 一路剩余电流监测 全电参量监测 ARCM200L Z2 具有双通讯功能 46 电气火灾监控系统 楼层配电箱中装设电气火灾监控产品 ARCM200BL J4 ARCM300 J4 ARCM200L J8 47 电气火灾监控系统 Acrel6000系列电气火灾监控系统产品 48 电气火灾监控系统 电气火灾监控系统典型组网图 单体建筑 适用于 128点的项目中 适用于 1024点的项目中 49 电气火灾监控系统 电气火灾监控系统典型组网图 建筑群建筑 采用电气火灾监控设备 琴台式 电气火灾监控设备 壁挂式 电气火灾监控探测器的三层结构组网模式 50 电气火灾监控系统 软件功能概述 可查询任意时段内相应报警或动作类型下的记录 直观的列出了所查询监测点配置的监控装置的内部设定参数 测量参数 状态参数 并可于该界面对监控装置进行远程解除报警或分