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文档简介

1、一、概述随着地铁系统的安全运营管理对电气设备控制自动化和智能化程度的要求越来越 高,利用现代电子技术、传感器技术、通讯技术、计算机及网络技术,将电力设备在正常及 事故情况下的监测、保护、控制、电力计量同集散控制系统DCS、PLC、融合在一起,达到 高层次、高透明度的良好管理,已成为一种必然趋势和发展方向。在数字化的时代,INTERNET风靡全球,网络改变着全世界。它正式宣布数字化网络(以 太网)时代已经来临。这意味着一切运行和经营管理方式均需数字化,并且必须与电脑、通 信相融合,所以地铁低压配电系统监控管理已成为必然。二、配电系统自动化的需求(智能开关柜的最优化组合)1、配电自动化的发展过程从

2、80年代末到90年代初,随着计算机技术、微电子技术、电力电子技术、抗干 扰技术等新技术的迅速发展,特别是网络通讯技术的发展使得电力自动化技术得到了空前发 展。各大公司开始把这些技术应用于配电系统,也就是所谓的把强电控制与微电子技术、计 算机技术、网络通讯技术相结合,从而诞生了智能型开关柜及相关产品,如德国西门子公司 SIVACON系列,英国ALSTOM公司GALAXIS和TRIMLINE系列,ABB公司HONOR系列, 施耐德公司BLOKSET系列等。目前,智能型开关柜及智能配电系统在我国的应用已经由起步阶段进入到成熟阶 段,尤其是2001年8月颁布的低压智能配电标准草案”更起到了推波助澜的作

3、用,智能型 开关柜革命性地改变了传统开关柜的概念;具有多功能、数字化、网络化、智能化、结构紧 凑、易于维护等特点,它可以满足电力工业未来的需求,具有预防/避免事故发生、强化企 业内部能源考核、减少设备维护和检修时间、实现数据资源共享等诸多优点,为企事业单位 的现代化管理提供了坚实、可靠的基础,一次投资,终身受益,真正保证用户的投资利益 不受损害。智能型开关柜是以智能电力仪表替代模拟指针式仪表、继电器、电度表,通过其网 络通讯接口与中央控制室的计算机系统联网,从而可以实现对各供配电回路的电压、电流、 有功功率、无功功率、功率因数、频率、电度量等电参数进行监测以及对断路器的分合状态、 故障信息进行

4、监视,对断路器的分合状态进行控制,配合各种完善的远程监控软件,从而实 现四遥”:遥测:通过计算机实时对系统进行电压、电流、有功功率、无功功率、功率因 数、频率等进行不断的采集、分析、处理、记录,显示曲线、棒图,自动生成报表。遥信:可以实时对开关的运行状态、保护动作等开关量进行监视,计算机实时显示 和自动报警,并对各柜内开关的状态、事故跳闸、过流、速断、温度等动作进行实时记录、 打印。遥控:通过计算机屏幕选择相应的站号、开关号、合分闸等信息,并在屏幕上将要 选择的开关的状态反馈回来,确认后执行,实时记录操作的时间、类型和开关号等。遥调:用于设定各种智能模块的运行参数,既计算机根据屏幕操作指令或计

5、算机根 据对系统分析判断结果,对智能模块的设定值和故障保护值进行远程整定。智能配电系统就 是与智能型开关柜与计算机监控系统的组合应用,其配置可根据具体工程的需要,既可配置 成全智能型器件及监控装置的开关柜,又可配置成全部使用传统电器元件及监控装置的开关 柜,同时也能混合配置。给用户选用提供了较大的灵活性,以满足不同层次的需要。2、智能开关柜采用变送器加PLC与采用智能电力仪表的比较:在原有的开关内配置电流变送器、电压变送器配合PLC实现对开关内电参数的采 集及数据上传,其存在的突出缺点是:体积大,接线复杂,如果测量三相线电压、相电压、电流、有功功率、无功功率、 功率因数、频率等参数,需配置变送

6、器在10数台,输入接线可达40多条,输出PLC的4 20mA信号线近30条,总数可达70条左右。成本较高,投资较大,对变送器送出的420mA电流需要进行A/D采样,要求就 地设置一台PLC或工控机,初始投资大。稳定性能和精度差。由于电压互感?PT?、电流互感器?CT后面带许多变送器,使 PT、CT二次负载太大,使得系统测量稳定性和精度差。故障率高,调试困难。由于接线复杂,设备种类繁多,易发生故障。一般变送器上 无显示,无法判断安装后是否正确,造成调试复杂困难,施工周期长。谐波影响变送器的精度。由于电网中谐波的污染愈重,对变送器的影响愈重,从而 使系统的精度受到影响。采用智能电力仪表实现对开关内

7、电参数的采集及数据上传,其突出特点是:体积小,接线简单,一只表可监测几十个参数,大大减少了接线数量。功能齐全,监测电参量多。如珠海派诺电子有限公司生产的PMAC720多功能电 力仪表,具有变送器、数显、数字接口的功能,对各电参量交流采样后,经CPU数据处理, 大屏幕直接显示;并配有RS485数字通讯接口;具有设置倍率,接装附表和与微机数据交 换等功能,可作为一次表,也可作为二次仪表、三次仪表。稳定性好,不受谐波干扰。智能监控仪表均采用交流采样,其有效值方式,且采 用数字接口 RS485,具有光电隔离作用,因此系统稳定性好。三表合一,减少占屏面积,且省去变送器柜,较变送器加A/D卡方案投资较少。

8、3、智能开关柜采用智能通讯断路器与采用智能电力仪表的比较:ABB的E3系列智能断路器经常被用于低压供配电系统中,作进线断路器、母联分 段断路器和部分大电流(重要)出线回路的断路器开关。这些回路中往往要求测量三相电流、 电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度等电力参数,在智能供 配电系统中又要求遥测这些电量,甚至有的要求遥信、“遥控、遥调这种断路器开关。结合E3系列断路器开关的自身特点及对供电回路的要求作如下比较:可记录时间发生时间.可把事件顺序储存.可记录动作秋藏疫接点磨损.与中央as控系!躇a可以遥控的方式设定保尸功能,单元的配置展通诏参数.可传送泗星值,断路器的状态及

9、警报到中央监控系统.可隹送电路器发生的事件及维护资料到中央监控系统.自goiigkonj|c警报及脱口器超温跳间.因薇处理器故障引起的报警.用户界面使用BIF开关设定参数.使用健盘及澈晶体预示屏设定参数.L夏5的报警预示功能.对所有保护的预报警股自我监控完全处理.具有REAP及EDIT功能的设定键.匾载控制C带辅眄单元)ngkor;om通过电流值来确定断路器对员载连接或不连接.区型通过功能吕和G被激活而实现.通过功能d被激活而实现(方向式保护).自对断路器开关台、分及储能状态的遥信A11100G.net对断路器开关合、始及储能状态的遥控4、智能配电柜的功能四遥功能(遥测电量参数、遥信开关状态、

10、遥控开关、遥调装置设置参数)故障预警(事故发生前及时消除事故隐患)和事故记录功能(分析事故原因)电能消耗的分配和统计(电费分解到各个部门,利于内部核算)电能质量的监测(避免设备非预期损坏)数据记录和方便快捷的报表生成(便于统计分析)实现无人值守的配电站(防火防盗,保证设备安全)等。三、PMAC智能电力仪表满足地铁恶劣环境的应用1、PMAC系列智能电力仪表的技术指标:尺寸89. 5 M X89. 5 (h) X 55 响IP防护等级操作面板:IPS4侧面和后部:IP 20测量三相星形,三相三角 aonfikoAs-com190 250Vac 60/S0Hz85 266Vac 或 80 SOOVd

11、c电源参数测重范围精度|电压直接测重:N2OT相/380V城0. 2%电流CTT欠侧:0-S99, 000A0. 2%CT二次侧:M或0功率每相功率测重范围:。-100抑加.皿0. 5%总功率测重范围:0-300 W/Mvar电度0. 06-999, 999, 99.9OH/Kvar1.0%频率45-65HZ0.01Hz电磁特性静电抗扰性试验IEC 61000-4-2, Level 3辐射抗扰性试验IEC 61000-4-3, Level 3电快速瞬斐豚冲票抗扰性试验IE。61000-4-4, Level 3浪涌抗扰性试验(1- 2/50 g8/20ki s) IEC 61000-4-5, L

12、evel 3传导射频干扰试验ENnet辐射射频干扰试验EN 56022, Class B2、PMAC系列智能电力仪表的功能选型:序列功能PMAC720PMAC600BPMAC600APMAC9900EPMAC3000/3032实时测星值租电压/可选g/鳗电压fff/电流/可选/百访功密/可选/视轻功幽/ 9/由塞因数/可选可由/有功电度/可由/王访电度/检在电度/尼费酬茨计改配U mt-fV 1.电能质垦电压三相不平衡度/电流三相不平衡度/电压总诺波奄配电徂.总谐波电压,电血奇攻谴选配数据时间阳,中记录选配可最/g开关是轿聂/16-32璧电黝控制牯出血口.)幽配./16-32gkong,c模拟信牯顶、X4-20Mi/0-5v1幽配.7通 讯RS485 接口/MODBUS趣拘/X/.AihtooiknjetPROFETJS 规豹/四、地铁配电系统应用中的电磁兼容问题:地铁用户由于电磁干扰强烈,电力仪表的电磁兼容性好坏直接影响到系统正常使 用,轻则仪表CPU频繁复位影响正常工作,重则造成仪表损坏。许多产品制造厂家由于技 术与测试设备的局限性产不能完全克服此类问题。珠海派诺公司较早就

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