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摘要:本文主要介紹印度50萬噸焦化廠區,采用智能電力儀表、微機保護、madabaohuduipeidianxianchangdegezhongdiancanlianghekaiguanxinhaodecaijiyijiduigaoyahuiludekongzhi。tongguozongxianxingzuwangfangshi,bashujushangchuanzhihoutai,jinxingzhinenghuazuwang。Acrel-2000係統在印度50萬噸焦化廠的應用,加強了工廠配電係統的安全可靠性,也為廠區節約了大量人力成本,實現了工廠監控的智能化。
1項目概況
印度烏塔姆(Uttam)鋼公司在馬哈拉施特拉邦Wardha(Wardha地區有著豐富的煤炭和鐵礦石資源,交通便利,有公路和鐵路通過)建設年產量為50萬噸的生鐵廠,配套項目包括一座燒結廠和一座50萬噸焦化廠,整個項目預計投資110億盧比(2.28億美元)。
50萬噸焦化廠建設內容包括備煤車間、煉焦車間、煤氣淨化車間等生產設施以及配套的公用輔助設施;作為其他廠區的能源供應區,配電安全方麵顯得尤其重要,要求也更高,在電力操控方麵必須要求安全、可靠、快(kuai)捷(jie),依(yi)靠(kao)人(ren)工(gong)現(xian)場(chang)操(cao)控(kong)已(yi)經(jing)不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)該(gai)項(xiang)目(mu)的(de)實(shi)際(ji)要(yao)求(qiu)。上(shang)海(hai)安(an)科(ke)瑞(rui)電(dian)氣(qi)股(gu)份(fen)有(you)限(xian)公(gong)司(si)承(cheng)上(shang)海(hai)德(de)力(li)西(xi)公(gong)司(si)委(wei)托(tuo),至(zhi)印(yin)度(du)焦(jiao)化(hua)廠(chang)現(xian)場(chang)施(shi)工(gong)調(tiao)試(shi)智(zhi)能(neng)電(dian)力(li)係(xi)統(tong);主要完成對焦化廠內的6.6KV配電係統和0.4KV配電係統進行集中監控,確保焦化廠供電係統正常運行。
2用戶需求
安科瑞電氣股份有限公司變配電管理係統軟件的功能需滿足:具有用戶權限管理、一次主接線圖實時監測與顯示各回路的電參量、接入裝置的一次設備的分合閘狀態、配電運行工況報表、6.6KV斷路器的遙控功能、6.6KV微機保護的定值在線修改功能、監視及查詢打印功能。
安科瑞電氣股份有限公司完成三套係統:一個6.6KV係統,對其所采用的10台ACRM4係列微機保護測控裝置和1台ACRM5係列微機保護測控裝置進行通訊完成電力監控功能;一個0.4KV係統A,對其所采用的52台電力儀表通訊完成電力監控功能;另一個0.4KV係統B,對其所采用的39台電力儀表完成電力監控功能。
3設計方案
安科瑞公司根據印度50萬噸焦化現場的實際情況為其選用了ACREL-2000電力監控係統。
3.1Acrel-2000符合的標準
本技術方案以現行國家及電力行業的有效標準為依據,國標未列入部分應參考IEC最新標準和規範。如標準間有矛盾時,應以較高標準為準。
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》
JGJ/T16-92 《民用建築電氣設計規範》
GA/T74-94 《中華人民共和國安全防範行業標準》
GA/T70-94 《中華人民共和國公共安全行業標準》
GB/50198-94 《監控係統工程技術規範》
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範》
GB/T17626.5 《浪湧(衝擊)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櫃及二次回路結線施工及驗收規範》
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範》
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係統通用技術條件》
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》
3.2Acrel-2000設計方案
圖1為6.6KV配電係統拓撲圖
圖2為0.4KV係統A配電係統圖
圖3為0.4KV係統B配電係統圖
上圖均為安科瑞電氣股份有限公司為印度50萬噸焦化項目選用的Acrel-2000變配電監控係統在該項目上的具體應用拓撲圖;Acrel-2000變配電監控係統主要分為3層:站控管理層(工控機、打印機、UPS電源)、通訊管理層(PCI擴展卡)、現場設備層(現場智能裝置)。
如圖所示:現場中的IO設備的通訊線纜采用RVSP2*1.5屏蔽雙絞線。
3.2.1現場設備層
如圖1所示為6.6KV係統拓撲圖,6.6KV高壓配電櫃主要包含2台進線櫃(主進線櫃、備用進線櫃)、2台PT櫃、4台變壓器出線櫃、2台電動機出線櫃、1台tai母mu聯lian備bei自zi投tou櫃gui。在zai該gai係xi統tong中zhong,安an科ke瑞rui電dian氣qi股gu份fen有you限xian公gong司si為wei滿man足zu用yong戶hu在zai高gao壓ya回hui路lu回hui路lu的de要yao求qiu且qie本ben著zhe為wei用yong戶hu節jie約yue成cheng本ben的de原yuan則ze,現xian場chang設she備bei層ceng配pei置zhi:在2路進線櫃上為其選用我公司2台ACRM4-F綜合保護(LCD顯示、線路保護測控裝置、測控一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、遠程通訊等功能);在2台電動機出線櫃上為其選用我公司2台ACRM4-M綜合保護(LCD顯示、電動機保護、測控一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、遠程通訊等功能);在4台變壓器出線櫃上為其選用我公司4台ACRM4-T綜合保護(LCD顯示、配變電保護測控裝置、測控一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、遠程通訊等功能);在2台PT櫃上為其選用我公司2台ACRM4-U(LCD顯示、兩段PT供電切換,PT櫃的全麵綜合保護、測控一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、遠程通訊等功能);在1台母聯備自投櫃上為其選用我公司1台ACRM5-B(LCD顯示,備自投保護、測控一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、遠程通訊等功能)。
如圖2所示為0.4KV係統A拓撲圖,主要監測水泵房內三相電流、電壓、電度等電參量。安科瑞電氣股份有限公司根據客戶的需求,給該配電所配有PZ42-E4的電力儀表,該電力儀表可以測量三相電流、三相電壓、有功、無功、功率因數、電度等,嵌入式安裝方式;完全滿足了客戶的要求,且安裝方便,性價比高。
如圖3所示為0.4KV係統B拓撲圖,主要監測備煤車間、煉焦車間等電動機電力參數。用戶主要查看電動機三相電流、電壓、電度等電參量以及查看電動機運行狀態及修改定值等。
安科瑞電氣股份有限公司根據客戶的需求,同樣給該配電所配有PZ42-E4的電力儀表來采集現場電參量(在電動機保護回路上配有其他廠家馬達保護裝置)
3.2.2通訊管理層
通訊管理層:采用台灣MOXACP134U-I通訊擴展卡,具有超過800Kbps數據吞吐量,效能全球第一,4口具備ADDC8482;RS-422/485接口速率高達921.6Kbps,4線RS-485傳輸距離最長可達1.2km,內建15KVESD突波保護或可選擇2KV光電隔離保護,支持128byteFIFO驅動程序和內建軟硬件流量控製,通用的PCI可兼容3.3/5V的PCI和PCI-X,支持Windows2003/XP/2000/98/ME、Linux、UNIX驅動,提供節省空間的lowprofile通訊多串口卡可供選擇。
3.2.3站控管理層
配置為EVOCIPC-810BCore22.66G/1G/160G+鍵鼠+音箱等。
深圳研祥工業計算機(IPC810B),wanchengduizhenggedianzhandejisuanjijiankongxitongdeguanli,shujukuguanli,zaixianjilixianjisuan,yunxingjianshikongzhi,getubiaoquxiandeshengcheng,shujubaobiaodengxitongjiancedenggongneng。
計算機主要配置:
CPU:PIV3.0
內存:1G
硬盤:監控工作站160G
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(用於音響報警)
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分鍾塔式
監控主機采用正版簡體中文WindowsXP操作係統軟件,電力監控軟件采用安科瑞Acrel-2000型電力監控組態軟件
4施工難點
4.1現場施工溝通問題
在印度Wardha地(di)區(qu),由(you)於(yu)焦(jiao)化(hua)廠(chang)現(xian)場(chang)施(shi)工(gong)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za),且(qie)施(shi)工(gong)方(fang)麵(mian)均(jun)是(shi)包(bao)給(gei)印(yin)方(fang)工(gong)人(ren),我(wo)們(men)提(ti)供(gong)現(xian)場(chang)技(ji)術(shu)支(zhi)持(chi)和(he)負(fu)責(ze)軟(ruan)件(jian)調(tiao)試(shi),所(suo)以(yi)和(he)現(xian)場(chang)印(yin)方(fang)工(gong)程(cheng)師(shi)以(yi)及(ji)當(dang)地(di)工(gong)人(ren)接(jie)觸(chu)比(bi)較(jiao)多(duo),當(dang)地(di)人(ren)所(suo)講(jiang)的(de)英(ying)文(wen)很(hen)不(bu)標(biao)準(zhun),起(qi)初(chu)在(zai)語(yu)言(yan)交(jiao)流(liu)方(fang)麵(mian)比(bi)較(jiao)困(kun)難(nan),需(xu)要(yao)當(dang)地(di)翻(fan)譯(yi)才(cai)能(neng)流(liu)利(li)溝(gou)通(tong),後(hou)來(lai)漸(jian)漸(jian)熟(shu)悉(xi)了(le),通(tong)過(guo)手(shou)勢(shi)配(pei)合(he)基(ji)本(ben)的(de)英(ying)語(yu)也(ye)能(neng)交(jiao)流(liu)。當(dang)地(di)印(yin)度(du)人(ren)很(hen)樸(pu)實(shi),對(dui)我(wo)們(men)中(zhong)國(guo)人(ren)也(ye)很(hen)友(you)善(shan),盡(jin)管(guan)他(ta)們(men)生(sheng)活(huo)很(hen)落(luo)後(hou),但(dan)是(shi)很(hen)樂(le)觀(guan)。
4.2現場施工天氣問題
當地3月份的天氣就比較炎熱,中午平均氣溫可達46度du左zuo右you,即ji使shi穿chuan著zhe防fang熱re抗kang紫zi外wai線xian的de外wai裝zhuang,高gao溫wen對dui我wo們men國guo內nei技ji術shu工gong程cheng師shi也ye是shi一yi種zhong考kao驗yan,為wei了le避bi免mian中zhong暑shu,最zui有you效xiao的de方fang法fa就jiu是shi喝he水shui,基ji本ben上shang一yi天tian要yao喝he8、9升的水,否則就容易中暑,嚴重影響工作。
4.3施工中技術問題
調試高壓綜合保護時,數據可以正常上傳,但是不能控製分合閘狀態。
到dao達da印yin方fang現xian場chang,最zui緊jin急ji的de任ren務wu就jiu是shi要yao調tiao試shi高gao壓ya綜zong合he保bao護hu,因yin為wei現xian場chang需xu要yao上shang電dian,以yi供gong部bu分fen設she備bei調tiao試shi所suo用yong。在zai本ben地di遙yao控kong回hui路lu的de分fen合he閘zha工gong作zuo正zheng常chang,但dan是shi不bu能neng控kong製zhi遠yuan程cheng,即ji使shi重zhong新xin刷shua新xin了le綜zong保bao內nei的de邏luo輯ji程cheng序xu,依yi然ran不bu起qi作zuo用yong,請qing印yin方fang當dang地di電dian氣qi工gong程cheng師shi協xie助zhu解jie決jue,雖sui然ran有you當dang地di翻fan譯yi,有you些xie專zhuan用yong術shu語yu還hai是shi很hen難nan溝gou通tong,經jing過guo很hen長chang時shi間jian,才cai檢jian查zha出chu來lai,原yuan來lai是shi綜zong合he保bao護hu的de遠yuan程cheng控kong製zhi繼ji電dian器qi供gong電dian端duan沒mei有you通tong電dian,以yi致zhi在zai後hou台tai輸shu出chu分fen合he命ming令ling時shi,綜zong合he保bao護hu內nei部bu繼ji電dian器qi不bu動dong作zuo。
現場用到其他公司的馬達保護器,在印方提供的說明書上顯示是標準的MODBUS-RTU通(tong)訊(xun)協(xie)議(yi),但(dan)是(shi)馬(ma)達(da)保(bao)護(hu)器(qi)對(dui)下(xia)發(fa)的(de)命(ming)令(ling)一(yi)直(zhi)沒(mei)有(you)響(xiang)應(ying),後(hou)來(lai)通(tong)過(guo)印(yin)方(fang)和(he)中(zhong)方(fang)工(gong)程(cheng)師(shi)協(xie)調(tiao),要(yao)來(lai)廠(chang)家(jia)報(bao)文(wen)格(ge)式(shi),原(yuan)來(lai)是(shi)非(fei)標(biao)的(de)協(xie)議(yi),根(gen)據(ju)廠(chang)家(jia)的(de)報(bao)文(wen)格(ge)式(shi),重(zhong)新(xin)編(bian)寫(xie)了(le)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)驅(qu)動(dong)程(cheng)序(xu),才(cai)完(wan)成(cheng)了(le)正(zheng)常(chang)通(tong)訊(xun)。
5係統功能
5.1用戶權限管理
針對不同級別的用戶,設置不同的權限,防止因人為誤操作給生產、生活帶來的損失,實現配電係統的安全,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。
用戶權限管理在本項目中顯得尤其重要,因為在6.6KV係xi統tong中zhong要yao對dui現xian場chang的de所suo有you綜zong合he保bao護hu實shi行xing控kong製zhi,高gao權quan限xian的de設she定ding保bao障zhang了le現xian場chang操cao作zuo的de規gui範fan性xing合he格ge性xing,同tong時shi具ju有you操cao作zuo票piao設she置zhi,規gui範fan了le對dui高gao壓ya櫃gui遠yuan程cheng操cao控kong的de順shun序xu。
5.2係統6.6KV主界麵
係統提供簡單、易用、良好的用戶使用界麵。采用全英文界麵,CAD圖形顯示配電係統電氣一次主接線圖,顯示配電係統設備狀態及相應實時運行參數,畫麵定時輪巡切換;畫麵實時動態刷新;模擬量顯示;開關量顯示;連續記錄顯示等。
在6.6KV係統一次圖上,通過畫麵顏色的變化(紅色表示合閘狀態、綠色表示分閘狀態、灰色表示手車分離狀態)可以看到現場斷路器運行狀態、手車位置、接地刀閘狀態、彈簧儲能狀態等。
登錄普通權限用戶,通過主界麵的操作,可以查看6.6KV各回路運行的電參量(電流、電壓、有功、無功、功率因數、電度、);登錄最高權限用戶,可以實現對現場斷路器實現分合閘控製,查看綜保定值,在線修改定值等功能。
5.3 0.4KV係統A和0.4KV係統B操作界麵
Acrel-2000具有友好的人機界麵,在0.4KV係統A和0.4KV係統B主界麵,登錄普通權限用戶,可以查看現場水泵房以及2台運行變壓器工作的電參量,方便客戶查看回路各類電參量,主要包括:電流、電壓、電度等。
5.4係統遙信狀態報警
在(zai)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)發(fa)生(sheng)運(yun)行(xing)故(gu)障(zhang)時(shi),會(hui)及(ji)時(shi)發(fa)出(chu)聲(sheng)光(guang)報(bao)警(jing)提(ti)示(shi)用(yong)戶(hu)及(ji)時(shi)響(xiang)應(ying)故(gu)障(zhang)回(hui)路(lu),同(tong)時(shi)自(zi)動(dong)記(ji)錄(lu)事(shi)件(jian)發(fa)生(sheng)的(de)時(shi)間(jian)和(he)回(hui)路(lu)名(ming)稱(cheng),以(yi)便(bian)用(yong)戶(hu)查(zha)詢(xun),追(zhui)憶(yi)故(gu)障(zhang)原(yuan)因(yin)。
5.5趨勢曲線分析
Acrel-2000dianlijiankongxitongtigongleshishiquxianhelishiqushiliangzhongquxiandefenxijiemian,tongguotiaoyongxiangguanhuilushishiquxianjiemianfenxigaihuiludangqiandefuheyunxingzhuangkuang。rutongguotiaoyongmoupeichuhuiludeshishiquxiankefenxigaihuiludedianqishebeisuoyinqidexinhaobodongqingkuang。xitongdelishiqushijixitongduisuoyouyicunchushujujunkezhakanqilishiqushi,fangbiangongchengrenyuanduijiancedepeidianwangluojinxingzhiliangfenxi。
5.6報表統計
係(xi)統(tong)采(cai)集(ji)的(de)有(you)功(gong)電(dian)度(du)數(shu)據(ju),按(an)照(zhao)回(hui)路(lu)名(ming)稱(cheng)的(de)不(bu)同(tong),自(zi)動(dong)生(sheng)成(cheng)報(bao)表(biao)並(bing)有(you)報(bao)表(biao)打(da)印(yin)功(gong)能(neng),可(ke)對(dui)某(mou)一(yi)回(hui)路(lu)的(de)某(mou)一(yi)時(shi)間(jian)段(duan)內(nei)的(de)用(yong)電(dian)量(liang)進(jin)行(xing)查(zha)詢(xun)與(yu)打(da)印(yin),同(tong)時(shi)這(zhe)些(xie)報(bao)表(biao)也(ye)能(neng)以(yi)Excel的格式導出。
6運行效果
隨著社會的發展及電力的廣泛應用,智能電力監控係統已成為大型工廠必然選擇,本文介紹的電力儀表及Acrel-2000電力監控係統在印度50噸焦化項目的應用,可以實現遠程對6.6KV高(gao)壓(ya)櫃(gui)的(de)遙(yao)控(kong)功(gong)能(neng),實(shi)現(xian)了(le)遙(yao)控(kong)智(zhi)能(neng)化(hua),也(ye)為(wei)印(yin)方(fang)節(jie)約(yue)了(le)大(da)量(liang)人(ren)力(li)成(cheng)本(ben)和(he)減(jian)少(shao)了(le)因(yin)斷(duan)電(dian)引(yin)起(qi)的(de)巨(ju)大(da)損(sun)失(shi),遠(yuan)程(cheng)遙(yao)測(ce)功(gong)能(neng)能(neng)實(shi)時(shi)顯(xian)示(shi)現(xian)場(chang)電(dian)參(can)量(liang),方(fang)便(bian)值(zhi)班(ban)人(ren)員(yuan)查(zha)看(kan);給高級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安全係數;同時係統實現對采集數據的分析、處理,並生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便於電能的遠程抄表以及分析、研究;報警窗口的彈出有助於提醒值班人員及時檢查現場設備的運行狀況。
在Acrel-2000電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)應(ying)用(yong)之(zhi)前(qian),整(zheng)個(ge)工(gong)廠(chang)的(de)用(yong)電(dian)基(ji)本(ben)上(shang)靠(kao)人(ren)工(gong)來(lai)操(cao)作(zuo),投(tou)入(ru)了(le)大(da)量(liang)的(de)人(ren)力(li)資(zi)源(yuan),現(xian)場(chang)的(de)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)也(ye)不(bu)能(neng)及(ji)時(shi)被(bei)值(zhi)班(ban)人(ren)員(yuan)掌(zhang)控(kong),增(zeng)加(jia)了(le)工(gong)廠(chang)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)時(shi)的(de)隱(yin)患(huan)。Acrel-2000電力監控係統完成以後,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,消除了電氣故障,遠程的遙控操作,使值班人員更加安全,整套工作的實施也更加人性化。
印yin度du作zuo為wei我wo國guo南nan亞ya地di區qu最zui大da的de貿mao易yi夥huo伴ban,是shi我wo國guo商shang品pin的de重zhong要yao出chu口kou國guo,更geng是shi我wo國guo原yuan材cai料liao和he軟ruan件jian等deng重zhong要yao產chan品pin的de進jin口kou國guo。印yin度du在zai冶ye金jin領ling域yu通tong過guo焦jiao化hua廠chang項xiang目mu對dui我wo司si電dian力li監jian控kong係xi統tong的de應ying用yong,推tui進jin了le我wo司si在zai國guo外wai冶ye金jin工gong程cheng方fang麵mian電dian力li係xi統tong的de發fa展zhan,為wei公gong司si在zai工gong程cheng方fang麵mian積ji累lei更geng多duo經jing驗yan。
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
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