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趙斌
安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定 201801
一、 行業用戶用電特性分析
塑料製品行業按國民生產行業可細分為塑料薄膜業、塑料板、管、型材的製造業、塑料絲、繩及編織品的製造業、泡沫塑料製造、塑料人造革、合成革製造、塑料包裝箱及容器製造、塑料零件製造、日用塑料製造(塑料鞋製造,日用塑料雜品製造)、其他塑料製品製造。
該行業一般都由10kV變電所和0.4kV供電,其用電負荷中等,一般在2000千瓦左右乃至更小;生產性質一般為三班製連續作業。
塑料製品行業用戶設備分類表
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類別
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主要設備
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備注
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非生產性負荷
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電腦、蓄冷水空調、食堂蒸飯車、鼓風機、廠區道路照明、電扇、照明、大部分電腦及打印機、複印機、掃描儀電器設備、生活水泵、路燈門警。
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一般
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輔助生產負荷
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風機、空壓機、冷卻塔、空調、行車、電梯,
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一般
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主要生產性負荷
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塑料研磨機、塑料攪拌機、塑料混合機、捏合機、煉塑機、塑料造粒機、塑料回收再生造粒機械、塑料切粒機、篩造機、破碎機、塑料注射成型機、塑料擠出成型機、塑料中空成型機、塑料壓延成型機、壓塑機、擠塑機、吹塑機、滾塑機、發泡機、塑料熱成型機、塑料焊接機、塑料熱合機、塑料燙印機、塑料真空蒸鍍機、塑料擴管機、塑料異型材拚裝機、塑料邊角料自動回收機、注塑製品自動取出機、注塑模具冷卻劑機。
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重要
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安全保障負荷
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塑料擠出機、車間設備照明、消防水泵設施
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重要
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二、 行業用戶參與錯峰限電能力分析
1.塑料製品行業用戶一般為24小時連續生產,屬於連續性負荷,基本不受時段、季節、氣候影響。
2.緊(jin)急(ji)錯(cuo)峰(feng)限(xian)電(dian),可(ke)停(ting)用(yong)非(fei)生(sheng)產(chan)性(xing)負(fu)荷(he)和(he)部(bu)分(fen)輔(fu)助(zhu)生(sheng)產(chan)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)負(fu)荷(he),將(jiang)快(kuai)速(su)響(xiang)應(ying)錯(cuo)峰(feng)實(shi)施(shi)。該(gai)行(xing)業(ye)用(yong)電(dian)負(fu)荷(he)中(zhong)等(deng),緊(jin)急(ji)錯(cuo)峰(feng)限(xian)電(dian)效(xiao)果(guo)一(yi)般(ban)。
3.階段性錯峰,該行業用戶可以通過有效組織部分生產線停產讓電的方式開展,階段性錯峰效果較好。
三、 行業用戶參與錯峰限電技術方案
(一) 缺口等級Ⅳ級參與方案
1. 階段性錯峰:
在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下,留用基本保安負荷的同時,結合自身生產工藝流程可有選擇地在一段時間釋放一條生產線(塑料擠出機、高速混合機和分切機等)及其他生產負荷。采用四分之三生產方式限電。
2. 緊急錯峰
接到錯峰指令後需快速停用空調、電扇、照明等非生產性負荷和輔助生產負荷,然後根據指令逐步釋放負荷恢複正常生產。
(二) 缺口等級Ⅲ級參與方案
1. 階段性錯峰:
在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下,留用基本保安負荷的同時,結合自身生產工藝流程可有選擇地在一段時間釋放幾條(塑料擠出機、高速混合機和分切機等)生產線及其他生產負荷。采用一半生產方式限電或每月執行開二十天停十天。
2. 緊急錯峰
在執行Ⅳ級方案的基礎上,在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下,留用基本保安負荷的同時,結合自身生產工藝流程可有選擇地停用高速混合機和分切機等部分生產性負荷。
(三) 缺口等級Ⅱ級參與方案
1. 階段性錯峰:
在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下,留用基本保安負荷的同時,結合自身生產工藝流程可有選擇地在一段時間釋放幾條生產線(塑料擠出機、高速混合機和分切機等)及其他生產負荷。采用一半生產方式限電或每月執行開十五天停十五天。
2. 緊急錯峰
在執行Ⅲ級方案的基礎上,在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下,留用基本保安負荷的同時,結合自身生產工藝流程可有選擇地停用高速混合機和分切機等部分生產性負荷。
(四) 缺口等級Ⅰ級參與方案
1. 階段性錯峰:
在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下,留用基本保安負荷的同時,結合自身生產工藝流程可有選擇地在一段時間釋放全部(塑料擠出機、高速混合機和分切機等)生產線及其他生產負荷。采用停產檢修方式限電。
2. 緊急錯峰
在執行Ⅱ級方案的基礎上,在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下,留用基本保安負荷的同時,結合自身生產工藝流程可有選擇地停用高速混合機和分切機等部分生產性負荷。
四、 行業用戶參與錯峰限電風險及注意事項
1. 塑料行業用戶為連續性生產設備,突然失電將形成較大的經濟損失,並會造成設備損壞,生產線必須提前2個小時時間才能安全停止生產,生產線一旦從停產到正常運轉需要2~3天的時間才能保證產品品質達到標準要求。
2. 塑料行業生產輔助設備負荷占生產負荷比率小,約為20%,且不能長時間關停,否則原料補充不到位最終導致全部生產線停產。
3. 塑料行業參與錯峰不宜采用強製拉電或遙控設備控製限電,應提前做好安排,有計劃地實施錯峰限電。
4. 塑料行業不適合以周為單位執行輪休,這樣容易導致生產線關停頻繁,產品質量不合格等問題,建議以月為單位執行輪休。
綜(zong)上(shang),該(gai)行(xing)業(ye)參(can)與(yu)錯(cuo)峰(feng)不(bu)宜(yi)采(cai)用(yong)強(qiang)製(zhi)拉(la)電(dian)或(huo)遙(yao)控(kong)設(she)備(bei)控(kong)製(zhi)限(xian)電(dian),企(qi)業(ye)應(ying)製(zhi)定(ding)有(you)效(xiao)內(nei)部(bu)應(ying)急(ji)預(yu)案(an),主(zhu)動(dong)配(pei)合(he)錯(cuo)峰(feng)限(xian)電(dian)實(shi)施(shi),杜(du)絕(jue)惡(e)性(xing)事(shi)故(gu)發(fa)生(sheng),既(ji)主(zhu)動(dong)擔(dan)負(fu)社(she)會(hui)責(ze)任(ren)又(you)將(jiang)損(sun)失(shi)降(jiang)到(dao)最(zui)低(di)。
五、智能電力監控的功能與應用
5.1項目概況
赫斯基注塑係統(上海)youxiangongsiyoujianadazhumingdejixiezhizaoqiyehesijijituantouzisheli,weiyushanghaipudongxinquwaigaoqiaobaoshuiqu,shiweisuliaogongyetigongzhusushebeihefuwudelingxiangongyingshang,shejihezhizaoyeneizuiquanmiandezhusushebeixilie,baokuojiqi、模具、reliudaohejixieshou。yuanyoupeidianxitongzhizaiquanchangzongjinxianhuilushangzhuangyoudianlibumendediandubiao,guanlizhezhinengcongmeigeyuedianlibumentigongdeyongdianzongshuzhidezhibenyuedianliangnenghao,zhiyudiannengdouyongzaileshenmedifang、有you沒mei有you電dian能neng浪lang費fei,節jie能neng措cuo施shi有you沒mei有you起qi到dao相xiang應ying的de效xiao果guo,企qi業ye管guan理li者zhe都dou不bu是shi很hen清qing楚chu,亟ji待dai需xu要yao一yi個ge合he理li的de電dian能neng考kao核he機ji製zhi來lai實shi現xian電dian能neng的de科ke學xue管guan理li。針zhen對dui以yi上shang存cun在zai問wen題ti,並bing根gen據ju客ke戶hu要yao求qiu,對dui原yuan有you配pei電dian係xi統tong進jin行xing改gai造zao,改gai造zao後hou的deAcrel-3000電能管理係統,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,複費率電能統計、日能耗統計和月耗電能統計,最大需量報警,為科學地節能管理提供了依據。
5.2用戶需求
客戶要求針對赫斯基注塑係統(上海)有限公司內的共計40個待改造回路進行設計改造,實現對改造後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電能管理係統實現遠程電參量(電流,電壓,功率,功率因素等)實時監測與分類電能計量。以現場測得的最大需量(MD)與係統預先設定的需量限定值進行比較,在超量時報警。
5.3 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(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。
(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,完全滿足了現場的要求。
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(複費率電能統計)、D(最大需量)、CP(Profibus-DP)。以下3項功能隻能選擇其中一項:M(模擬量)、K(2DI/2DO)。
(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),wanchengduizhenggedianzhandejisuanjijiankongxitongdeguanli,shujukuguanli,zaixianjilixianjisuan,yunxingjianshikongzhi,getubiaoquxiandeshengcheng,shujubaobiaodengxitongjiancedenggongneng。
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,電能管理軟件采用安科瑞Acrel-3000型電能管理組態軟件。
5.4 係統功能
(1)用戶權限管理
zhenduibutongjibiedeyonghu,shezhibutongdequanxian,fangbianbutongquanxiandeguanlirenyuanduixitongdebutongcaozuo,shixianpeidianxitongdeanquan,kekaoyunxing。tongguoyonghuguanlijinxingyonghudenglu、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。
(2)係統主界麵

圖2
係統提供簡單、易用、良好的用戶使用界麵。采用全中文界麵,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,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)可以看到各回路的分合閘狀態。
登錄普通權限用戶,通過主界麵的操作,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);登錄最高權限用戶,可以實現係統內部電度報表、電流曲線、報警信息的打印及導出功能。
(3)係統遙信狀態報警

圖3

圖4
xitongfashengyunxingguzhangshi,huijishifachushengguangbaojingtishiyonghujishixiangyingguzhanghuilu,tongshizidongjilushijianfashengdeshijianhehuilumingcheng,yibianyonghuzhaxun,zhuiyiguzhangyuanyin。
(4)趨勢曲線分析

圖5
Acrel-3000電(dian)能(neng)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)了(le)實(shi)時(shi)曲(qu)線(xian)和(he)曆(li)史(shi)趨(qu)勢(shi)兩(liang)種(zhong)曲(qu)線(xian)的(de)分(fen)析(xi)界(jie)麵(mian),通(tong)過(guo)調(tiao)用(yong)相(xiang)關(guan)回(hui)路(lu)實(shi)時(shi)曲(qu)線(xian)界(jie)麵(mian)分(fen)析(xi)該(gai)回(hui)路(lu)當(dang)前(qian)的(de)負(fu)荷(he)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang)。如(ru)通(tong)過(guo)調(tiao)用(yong)某(mou)配(pei)出(chu)回(hui)路(lu)的(de)實(shi)時(shi)曲(qu)線(xian)
可(ke)分(fen)析(xi)該(gai)回(hui)路(lu)的(de)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)所(suo)引(yin)起(qi)的(de)信(xin)號(hao)波(bo)動(dong)情(qing)況(kuang)。係(xi)統(tong)的(de)曆(li)史(shi)趨(qu)勢(shi)即(ji)係(xi)統(tong)對(dui)所(suo)有(you)已(yi)存(cun)儲(chu)數(shu)據(ju)均(jun)可(ke)查(zha)看(kan)其(qi)曆(li)史(shi)趨(qu)勢(shi),方(fang)便(bian)工(gong)程(cheng)人(ren)員(yuan)對(dui)監(jian)測(ce)的(de)配(pei)電(dian)網(wang)絡(luo)進(jin)行(xing)質(zhi)量(liang)分(fen)析(xi)。
(5)報表統計

圖6

圖7
赫斯基注塑係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tong時shi係xi統tong將jiang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,這zhe些xie報bao表biao均jun支zhi持chiExcel導出功能。
(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。
六、主要監控產品
(1)高壓回路或低壓進線回路選ACR330ELH儀表
該表為電能質量分析儀表,主要功能有:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計量、複費率電能統計;THDu,THDi、2-31次各次諧波分量;電壓波峰係數、電話波形因子、電流K係數、電壓與電流不平衡度計算;電網電壓電流正、負、零序分量(含負序電流)測量;4DI+3DO(DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警);RS485通訊接口、Modbus協議或DL/T645規約。外形尺寸:120×120mm,開孔尺寸:108×108mm。適用於高壓重要回路或低壓進線櫃。
(2)低壓聯絡或出線回路選ACR220EL電力儀表
該表主要功能有:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計量、複費率電能統計、最大需量統計;4DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協議。外形尺寸:96×96mm,開孔尺寸:88×88mm。適用於低壓聯絡櫃、出線櫃。
(3)低壓出線櫃選ARD係列
該表測量三相電流、定值查詢、定值整定、過載、斷相(不平衡)、堵轉、欠載、外部故障、阻塞、欠壓等保護功能、8DI+4DO、電能管理、漏電保護、SOE記錄、多種起動模式、RS485通訊接口、MODbus協議/Profibus-DP協議可選。
(4)節能產品可選導軌表或APF有源濾波裝置
照明箱DDSF1352電表主要功能:電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、複費率電能統計、電能脈衝輸出、RS485通訊接口、Modbus協議或DL/T 645規約可選。外形尺寸:76×89×74mm,4模數。適用於照明箱的電流、電壓測量;單相電能計量。
ARDDTSF1352導軌式電表主要功能:電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、複費率電能統計、電能脈衝輸出、RS485通訊接口、Modbus協議或DL/T 645規約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數。適用於照明箱的三相電能計量。
DTSD1352導軌式電表主要功能:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計量、複費率電能統計、 最大需量統計;電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、RS485通訊接口、Modbus協議或DL/T 645規約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數。適用於動力櫃。
ANAPF係列有源電力濾波裝置,以並聯方式接入電網,通過實時檢測負載的諧波和無功分量,采用PWM變流技術,從變流器中產生一個和當前諧波分量和無功分量對應的反向分量並實時注入電力係統,從而實現諧波治理和無功補償。
七、設備清單
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序號
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名稱
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型號、規格
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單位
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數量
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備注
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1
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電力儀表
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網絡儀表
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ACR220EL
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隻
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100
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安科瑞
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開口式電流互感器
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AKH-0.66係列
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隻
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172
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安科瑞
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2
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監控中心值班室
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操作台
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YT-341
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套
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1
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香河
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工作站主機
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IPC-610L/769VG/E5300/2G/500G/DVD/88小鍵+鼠標(原裝整機標配)2個串口
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台
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1
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研華
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顯示器
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L197WA
|
台
|
1
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聯想
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|
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UPS電源
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C1K/1KVA
|
台
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1
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SANTAK
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打印機
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HP 1108 A4幅麵
|
台
|
1
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惠普 甲供
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係統軟件
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正版微軟WINDOWS XP/SP3
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套
|
1
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微軟 甲供
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工業網絡交換機
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D-LINK 16口
|
台
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1
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D-LINK
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工業串口服務器
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NPORT5232I RS485接口×2 帶光隔
|
台
|
4
|
MOXA
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工業開關電源
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KDYA-DG30-24K
|
隻
|
4
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華力
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電能管理軟件
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係統組態軟件Acrel-3000V6
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套
|
1
|
安科瑞
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|
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電能管理軟件
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數據存儲軟件Acrel-dbSQL
|
套
|
1
|
安科瑞
|
|
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電能管理軟件
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電能管理軟件Acrel-EnerSys
|
套
|
1
|
安科瑞
|
|
|
電能管理軟件
|
設備驅動軟件Acrel-Driver
|
套
|
1
|
安科瑞
|
|
|
光電轉換器
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單模光電轉換HTB-1100S(25km)
|
隻
|
8
|
|
|
3
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工程材料
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|
|
|
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通訊線纜
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單模4芯光纖
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千米
|
2
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通訊線纜
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屏蔽雙絞線RVVSP 2*0.75
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千米
|
0.2
|
起帆
|
|
|
通訊線纜
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BVR 1.5mm
|
千米
|
4
|
|
|
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工程輔材
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拖線板、轉換線、線管、標牌等
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套
|
1
|
|
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計量箱
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每個變電所內配置1台共需4台。
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隻
|
4
|
|
|
|
光纖附件
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含熔接、尾纖、法蘭、跳線等
|
套
|
4
|
|
|
4
|
工程施工及調試
|
|
|
|
|
|
|
通訊線纜鋪設
|
|
米
|
2200
|
|
|
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綜合調試
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|
人/天
|
25
|
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設備運輸費用
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項
|
1
|
|
|
|
培訓費用
|
|
項
|
1
|
|
|
|
施工改造費用
|
|
項
|
1
|
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參考文獻:
[1]安科瑞電氣股份有限公司係統解決方案.2013.1版.
[2]塑料製品行業錯峰限電技術指導.
作者簡介:
趙斌,男,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能電力監控與電能管理係統,Email: 7377987@qq.com 手機:
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