安科瑞 師晴晴
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

摘要：本文主要介紹了赫斯基注塑（上海）公司采用我司智能電力儀表對配電現場的各種電參量和開關信號的采集。通過總線型組網方式，把數據上傳至后臺，進行智能化組網。Acrel-3000電能管理系統在赫斯基注塑的應用，符合了對智能工廠電能管理的要求，也為赫斯基注塑節約了大量人力成本，實現了工廠電能管理智能化。

關鍵詞：赫斯基注塑 智能電力儀表 Acrel-3000型 電能管理系統

0 項目概況

     赫斯基注塑系統（上海）有限公司由加拿大的機械制造企業赫斯基集團投資設立，位于上海浦東新區外高橋保稅區，是為塑料工業提供注塑設備和服務的供應商，設計和制造業內的注塑設備系列，包括機器、模具、熱流道和機械手。原有配電系統只在全廠總進線回路上裝有電力部門的電度表，管理者只能從每個月電力部門提供的用電總數值得知本月電量能耗，至于電能都用在了什么地方、有沒有電能浪費，節能措施有沒有起到相應的效果，企業管理者都不是很清楚，亟待需要一個合理的電能考核機制來實現電能的科學管理。針對以上存在問題，并根據客戶要求，對原有配電系統進行改造，改造后的Acrel-3000電能管理系統，不僅能實現對各配電回路的遠程監控和集中管理，實現了分類電能統計，復費率電能統計、日能耗統計和月耗電能統計，大需量報警，為科學地節能管理提供了依據。

1 用戶需求

    客戶要求針對赫斯基注塑系統（上海）有限公司內的共計40個待改造回路進行設計改造，實現對改造后回路的電力參數的測量顯示和電能計量，電流越限報警（現場采用三層紅黃綠信號燈顯示）。采用Acrel-3000電能管理系統實現遠程電參量（電流，電壓，功率，功率因素等）實時監測與分類電能計量。以現場測得的大需量（MD）與系統預先設定的需量限定值進行比較，在超量時報警。

2 設計方案

    江蘇安科瑞電器制造有限公司根據赫斯基注塑現場的實際情況為其選用了Acrel-3000電能管理系統。

2.1 Acrel-3000符合的標準

    本技術方案以現行及電力行業的有效標準為依據，國標未列入部分應參考IEC標準和規范。如標準間有矛盾時，應以較高標準為準。   

　　ISO/IEC11801 《綜合布線標準》

　　JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設計規范》

　　GA/T74-94 《中華人民共和國防范行業標準》

　　GA/T70-94 《中華人民共和國公共行業標準》

　　GB/50198-94 《監控系統工程技術規范》

　　IEC-61131-3 《圖形可編程標準》

　　GB50254/59-96 《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》

　　GB/T17626.5 《浪涌（沖擊）抗擾度試驗》

　　GB/T17626.6 《射頻場感應的傳導騷擾抗擾度》

　　GB/T17626.8 《工頻磁場的抗擾度試驗》

　　GB/T17626.10 《阻尼振蕩磁場抗擾度試驗》

　　GB/T17626.11 《電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度試驗》

　　GB/T17626.12 《振蕩波抗擾度試驗》

　　GB/50171-92 《電氣裝置安裝工作盤柜及二次回路結線施工及驗收規范》

　　GB/T13729-92 《遠動終端通用技術條件》

　　GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》

　　GB/T15145-94 《微機保護裝置通用技術條件》

　　GB/T13729 《遠動終端通用技術條件》

　　DL/T630 《交流采樣遠動終端通用技術條件》

　　GB/T13850 《交流電量轉換為模擬量或數字信號的電測量變送器》

　　GB/T13730 《地區電網數據采集與監控系統通用技術條件》

　　GBJ63-93 《電力裝置電測量儀表裝置設計規程》

　　GB2887 《計算站場地技術要求》

2.2 Acrel-3000設計方案

圖1

    在該項目上的具體應用拓撲圖；Acrel-3000變配電監控系統主要分為3層：站控管理層（工控機、打印機、UPS電源）、通訊管理層（4口通訊管理機）、現場設備層（現場智能裝置）。

    如上圖所示：現場中的IO設備的通訊線纜采用RVSP 2*1.5屏蔽雙絞線，連接至4口通訊管理機。

2.2.1現場設備層

    根據赫斯基注塑現場要求：智能儀表需滿足對全電參量采集（三相電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、電度、開關量等）；我司根據客戶要求，為其在現場選配ACR220EL/K的多功能儀表，*了現場的要求。

    ACR220EL是LCD液晶屏顯示，可監測三相電流、三相電壓、電網頻率、三相（有功功率、無功功率、功率因數）、三相有功電能、三相無功電能6項測量參數。除以上功能外，還可選配其它功能，以下3項功能可共選也可選擇其中幾項：F（復費率電能統計）、D（大需量）、CP（Profibus-DP）。以下3項功能只能選擇其中一項：M（模擬量）、K（2DI/2DO）。

2.2.2站控管理層

    配置為EVOC IPC-810B Core2 2.66G /2G/500G +鍵鼠+音箱等。

    深圳研祥工業計算機（IPC810B），完成對整個電站的計算機監控系統的管理，數據庫管理，在線及離線計算，運行監視控制，各圖表曲線的生成，數據報表等系統監測等功能。

    計算機主要配置：

    CPU：PIV 3.0

    內存：2G

    硬盤：監控工作站500G

    顯示器：三星19寸寬屏LCD顯示

    接口：1000M以太網、RS232接口、LPT口、BNC視頻輸出接口、4個PCI、2個USB口，聲卡，14槽工業級底板等DVD/VCD光驅刻錄機

    4U標準上架式機箱

    漫步者音箱一套（用于音響報警）

    該計算機為工業計算機，大風量風扇設計，開門抽拉可拆換濾網，散熱可靠、維護簡便、特殊的抗震措施，保證機器在惡劣工業環境中正常工作；

    UPS電源為C1KS/1KVA 待機30分鐘 塔式

    監控主機采用正版簡體中文WindowsXP操作系統軟件，電能管理軟件采用安科瑞Acrel-3000型電能管理組態軟件

3 系統功能

3.1 用戶權限管理

    針對不同級別的用戶，設置不同的權限，方便不同權限的管理人員對系統的不同操作，實現配電系統的，可靠運行。通過用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權限的修改。

3.2 系統主界面

圖2

    系統提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，CAD圖形顯示配電系統電氣一次主接線圖，顯示配電系統設備狀態及相應實時運行參數，畫面定時輪巡切換；畫面實時動態刷新；模擬量顯示；開關量顯示；連續記錄顯示等，通過畫面顏色的變化（紅色表示合閘狀態、綠色表示分閘狀態）可以看到各回路的分合閘狀態。

    登錄普通權限用戶，通過主界面的操作，可以查看各回路運行的電參量（電流、電壓、有功、無功、功率因數、電度）；登錄高權限用戶，可以實現系統內部電度報表、電流曲線、報警信息的打印及導出功能。

3.3 系統遙信狀態報警

圖3

圖4    

    系統發生運行故障時，會及時發出聲光報警提示用戶及時響應故障回路，同時自動記錄事件發生的時間和回路名稱，以便用戶查詢，追憶故障原因。

3.4 趨勢曲線分析

圖5

    Acrel-3000電能管理系統提供了實時曲線和歷史趨勢兩種曲線的分析界面，通過調用相關回路實時曲線界面分析該回路當前的負荷運行狀況。如通過調用某配出回路的實時曲線

    可分析該回路的電氣設備所引起的信號波動情況。系統的歷史趨勢即系統對所有已存儲數據均可查看其歷史趨勢，方便工程人員對監測的配電網絡進行質量分析。

3.5 報表統計

圖6

圖7

    赫斯基注塑系統中分電能報表為時報表、日報表、月報表三種報表。選擇要查詢的日期，可顯示每個時段的用電量，顯示每個時段用電量的報表對比柱狀圖，方便管理員查看分析（日報表和月報表也具有柱狀圖分析功能），同時系統將采集的有功電度數據，按照回路名稱的不同，自動生成報表并有報表打印功能，可對某一回路的某一時間段內的用電量進行查詢與打印，這些報表均支持Excel導出功能。

3.6 電能餅圖

圖8

    可以查看任意時段不同回路的電能百分比，方便了公司內部能耗的調整。

4 運行效果

    隨著社會的發展及電力的廣泛應用，智能電能管理系統已成為大型智能工廠必然選擇，本文介紹的電力儀表及Acrel-3000電能管理系統在赫斯基注塑項目的應用，可以實現遠程遙測、遙信功能，實時的顯示了現場電參量，方便值班人員查看；給用戶設置定值修改功能同樣人性化地提高了值班人員操作的系數；同時系統實現對采集數據的分析、處理，并生成各種電能報表、分析曲線、棒圖等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究；報警窗口的彈出有助于提醒值班人員及時檢查現場設備的運行狀況。

    在Acrel-3000電能管理系統應用之前，整個工廠的用電基本上靠人工來抄表，投入了大量的人力資源，現場的設備運行狀態也不能及時被值班人員掌控，增加了配電房各回路運行時的隱患。Acrel-3000電能管理系統完成以后，減少了電氣值班人員，實現了現場信息的實時監測；通過報警窗口的應用，了電氣故障，防止過負荷運行而產生電氣隱患；同時人性化電度報表及棒圖的顯示，不僅為用戶節約的大量的人力成本，而且快捷的對各個時段用電量進行分析，實現了工廠電能管理智能化。

參考文獻：

 [1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京.中國電力出版社. 2007. 4