断路器辅助开关介绍基于Acrel-3000电能打点组态软件和ACR120EFL多功能电力仪表设计并实现了一套分离式收集和集中控制打点的工厂电能打点系统。系统实现了微机在监控中心无人打点的功能,主机作为Web处事器,局域网用户只需使用IE浏览器即可对电能打点系统访谒,提高了供电质量和打点水平,具有简明实用、投资少等优点。 断路器辅助开关:电能打点软件;电力仪表;智能配电系统;节能;夏普电器;应用 断路器辅助开关概述 上海夏普电器是由上海广电(团体)公司、上海广电信息财产股分有限公司、日本夏普株式会社、日本三菱商式株式会社、日本夏普电子手艺公司(美国销售公司)配合投资1.5598亿美元组建的综合家用电器合伙企业。公司成立于一九九二年六月,地处上海浦东新区金桥出口加工区,是第一家入驻浦东的年夜型家电合伙企业。 上海夏普电器现在分为两个厂区,新厂主要生产洗衣机和冰箱等电器,老厂主要生产空调设备。原先厂区的配电室内安装的电力仪表主要为指针式,且多为电流和电压表,工厂对所生产产品的耗能情况只是在总量上有个统计,而对每个回路设备的耗能情况没有做到详细的统计,这对工厂下一步推进企业节能降耗工作带来了诸多未便。通过这次对上海夏普电器公司各配电室内老式电力仪表的更新改革,裁撤原先指针式电流电压表,安装上海安科瑞电气股分有限公司的ACR120EFL多功能电力仪表,使得工厂能够对全厂的产品耗能情况做到加倍邃密化的预算和打点,为企业的推进节能降耗打下根本。 2 用户需求 电能监测要求切确到办公区和每条生产线的主要用电设备,如生产线的注塑机、冷却泵、冲床和办公区的照明、热泵、电梯等设备。在时间上需要从年度到每季度、每月、每周、每天,将每个重要用电环节的电能消耗与产量产值的关系清晰显现出来,而且与每条生产线、班组乃至小我的绩效查核连系起来,真正做到电能打点的邃密化和全面化,将节能降耗工作落到实处。 依照上海市电网两部制分时电价规定对全厂用电进行分时段计量。通过电能打点软件公道制定重要用电设备的用电打算,将设备用电打算落实到生产班组和小我。将打算用电界面通过工厂现有局域网进行Web发布,使得设备打点人员通过图表、曲线、报表等软件功能实时监测到设备运行和电能消耗情况,将节能意识从工厂打点层渗透到下层。 3 设计方案 3.1 主要设计参考尺度 l DL 448-91 《电能计量装置打点规程》 l DL/T 814-2002 《配电自动化系统功能规范》 l DL/T448-2003 《电能计量装置手艺打点规程》 l ISO/IEC11801 《国际综合布线尺度》 l GBJ232-82 《电丈量仪表装置设计手艺规程》 3.2 厂区配电回路电表改革平面图 3.3 改革回路确定 依照夏普工厂配电系统的现有情况和用户需求分析,确定需要进行改革的配电柜回路(部分)如下表:序 号 总开关柜 名称 回路名称 柜体编号 变压器 名称 倍率 **/5A 一,洗衣机B室 1 NP2 100V∕200V 60HZ 电源 B21馈电柜 BT2 500 2 NC2-0 成型1号部品升降机 B22馈电柜 300 3 B14 不锈钢槽加工2号线(北) B14馈电柜 400 4 N10-5 不锈钢槽加工线(北)冲床 B13馈电柜 100 5 N13 不锈钢槽二次加工线 500 6 N107A 洗衣机捆包线 B12馈电柜 300 7 N12 不锈钢槽加工线(南) 400 8 NP1 100∕200V60HZ电源 B11馈电柜 500 2、洗衣机底层A'室(待加表17块) 1 3PP1 注塑机250T ILC3馈电柜 AT3 200 2 3PP4 注塑机1300T 600 3 3PP2 注塑机900T ILC2馈电柜 500 4 3PP3 注塑机900T 500
三、洗衣机A室(中二层) 1 N7 注塑机 200吨 A22馈电柜 AT2 300 2 N5 注塑机 1300吨 A23馈电柜 1000 3 N11 注塑机4台 350吨 350吨 550吨 650吨 1000 4 N4 注塑机 1300吨 A24馈电柜 1000 5 N8 注塑机 850吨 A11馈电柜 AT1 1000 6 N9 注塑机 850吨 A12馈电柜 1000 7 N13-01 洗衣机外壳成型线 A13馈电柜 1000 8 NC6-01 平衡圈 (金属板轻电机源) A65馈电柜 AT6 300 9 NA64 洗衣机车间新风 A64馈电柜 500 10 NL2 冷冻机NB2 A62馈电柜 AT6 800 11 NLK2 冷却泵 600 12 NL1 冷冻机NB1 A61馈电柜 800 13 NLK1 冷却泵 600 14 N6 注塑机120吨 A57馈电柜 AT5 300 15 N3 注塑机1300吨 A65馈电柜 1000 16 N56-01 洗衣机外壳成型线 1000 17 N2 注塑机1300吨 A55馈电柜 1000 18 N1 注塑机1600吨 A54馈电柜 1200
四、洗衣机C室 1 C01 洗衣机全自动总装线 C21馈电柜 CT2 500 2 CO2 洗衣机全自动脱水槽组装线 C22馈电柜 500 3 2APO4-1-1 滚筒线60HZ, 电源 C24馈电柜 500 4 1AP04-1 滚筒线100V ∕200V电源 C15馈电柜 CT1 1000 5 AP02 滚筒总装线 C14馈电柜 500 6 BK11 全自动100V ∕200 V 50HZ 电源 C11馈电柜 CT1 1000
3.4 系统结构设计 断路器辅助开关系统通过安装在工厂电网中主要受电点和枢纽配电柜中的电能监测仪表收集到配电网的各项电力参数信号,再将信号转换为数据传输到计较机中,计较机对数据进行存储、计较和分类存储到数据库中,然后通过计较软件将电能以报表、图表的形式进行展示。电能打点人员可通过计较机看到电能的输入、传输、消耗的全历程。 整个电能打点系统采取散布式结构,按功能或区域进行划分,模块化设计。整个系统分为三层,即现场层、中间层、主控层。
现场层主要任务是将现场的各类配电系统的运行参数进行收集和丈量,并将收集和丈量的各类数据传输给监控系统。中间层位于现场层与主控层之间,采取高性能、嵌入式通讯处事器。通讯处事器负责把现场层仪表收集的数据颠末网络通信联接、数据互换上传到主控层,是主控层与现场层的桥梁。主控层主要设置工业计较机,是人机交互层。 主要功能为:一次主接线图界面显示;事件记实,系统运行异常监测;故障报警及操作记实;电能报表查询与打印;系统负荷、用户权限打点等主要功能;当前月用电打算设定,超打算报警;功率越限报警。 整个系统采取网络散布式结构,网络拓扑结构如下图。监控主机位于办公楼二楼的情况品质检测部,数据收集主要划分为三个区,洗衣机生产回路设备、冰箱生产回路设备和老厂空调生产回路设备。电力仪表的通讯为485总线结构,将信号通过屏蔽双绞线传输到数据收集器,数据收集器连入厂区的局域网中。
网络拓扑图 距离层主要的设备为: ACR120EFL网络电力仪表、开关量、模拟量收集模块和智能断路器等。这些装置分袂对应相应的一次设备安装在电气柜内,这些装置均采取RS485通讯接口,通过现场MODBUS总线组网通讯,实现数据现场收集。
通讯层主要为:通讯处事器,其主要功能为把分离在现场收集装置集中收集,同时远传至站控层,完成现场层和站控层之间的数据交互。 站控层:设有高性能工业计较机、显示器、UPS电源、打印机、报警蜂鸣器等设备。监控系统安装在计较机上,集中收集显示现场设备运行状况,以人机交互的形式显示给用户,同时用户可以通过系统软件发送指令至现场设备,实现远程遥控功能。 ACR120EFL网络电力仪表采取RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议,RS485采取屏蔽线传输,一般都采取二根连线,接线简单便当;通讯接口是半双工通信即通信的双方都可以领受、发送数据可是在同一时刻只能发送或领受数据,数据最高传输速率为10Mbps。RS-485接口是采取平衡驱动器和差分领受器的组合,抗噪声干扰能力增强,总线上允许连接多达32个设备,最年夜传输距离为1.2km。
3.5 电能打点软件设计 软件开辟平台采取Acrel-3000电能打点组态软件。该组态软件是对现场电力参数进行收集与历程控制的专用软件,它提供了良好的用户开辟界面和简捷的工程实现体例,只要将其预设置的各类软件模块进行简单的“组态”,即可以很是容易地实现和完成监控层的各项功能,好比在散布式网络应用中,所有应用(例如趋势曲线、报警等)对远程数据的引用体例与引用当地数据完全相同,通过“组态”的体例可以缩短自动化工程师的系统集成的时间,提高集成效率。 该系统实施后,实现了各类用电设备的一次系统图显示、各回路实时电参量遥测、重要回路电能报表、以及进线回路的负荷用电趋势、重要回路的分合闸报警、用户权限打点等功能,软件运行界面见下图。 断路器辅助开关上图为动力房BT1、AT1变压器室低压一次配电示意图,功能有电量遥测主要监测运行设备的电参量,其中包含:三相线电压,电流,功率,电能等电参量及配出回路的三相电流;遥信功能实现显示现场设备的运行状态,主要包含:开关的分、合闸运行状态和通讯故障报警;断路器变位时会发出报警信号,提醒用户实时措置故障。 图上各个断路器图形,如果是红色说明此分支断路器合闸母线有电,如果是绿色说明断路器分闸母线无电。
通过详细电参量界面,可查看各回路设备的实时详细电参数,如电压、电流、功率、功率因数、电能等,使用户在监控值班室内即可实时不雅观察到每一个用电设备的运行参数。如上图所示。 断路器辅助开关在电流功率趋势曲线界面,可以查看某一具体用电设备的电流趋势曲线和功率趋势曲线,通过电流趋势曲线用户可以查看到某段时间内的设备运行最年夜电流以及该峰值电流的发生时刻,还可查看到该段时刻内三相电流的平均值,为设备的维护和制定公道的用电打算提供了靠得住的数据依据。运行界面如下图所示。 通过汇总图表分析功能,用户可以查看设按时间段内分类汇总的空调、冰箱和洗衣机的汇总用电量,并以柱状图或饼图的体例直不雅观显示出来。也可以更进一步的查看各分类用电设备中每一台设备的任意时段用电量,并以柱状图显示,确定高耗能设备。