產品中心
淺談智能配電能效系統(tǒng)在供水廠的設計與應用
任運業(yè)
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201800
摘要：分析重要市政設施用電安全現(xiàn)狀，調研智能配電設備元件情況，采用一種智能化的配電系統(tǒng)架構，輔以電力監(jiān)控、能耗管理、設備運維等多維度管理手段，并將其應用于上海市某大型供水廠改造工程。
關鍵詞：大型供水廠；智能配電系統(tǒng)；運維管理；配電設備資產管理；能源效率管理；電能質量管理；智能元件選型；系統(tǒng)架構
引言
供水廠作為重要的市政設施，與經濟建設、民生發(fā)展密切相關，經過多年建設，國內各主要城市供水廠整體處理能力基本滿足社會需求，近階段建設重點集中在工藝提標、設備設施自動化與智能化等方面。本文以上海市某大型供水廠工程實例為切入點，探索在重要基礎設施項目中應用新型智能配電系統(tǒng)的可行性。
項目背景
本文研究的智能配電系統(tǒng)依托項目系上海市某大型供水廠深度處理改造工程，該水廠始建于1959年，是新中國成立后由我國自行設計建造并逐漸擴建發(fā)展起來的大型水廠，日供水量100余萬噸，承擔上海西南城區(qū)的供水重任。供水廠概覽如圖1所示，供水廠35kV變電所系統(tǒng)如圖2所示。供水廠目前設有一座35/6kV受電變電所，接受上一級變電所兩路相互獨立的35kV電源，受電變電所內設置2×16000kVA主變，35kV側采用內橋接線，6kV側采用單母線分段接線，外部供電可靠性較高。但由于歷經60年不斷擴建改造，水廠內部現(xiàn)狀配電系統(tǒng)較為老舊，且廠區(qū)面積大(占地約272畝)、單體多，配電設施繁多，導致維護難度大，給水廠連續(xù)供電、保障生產帶來較大隱患。鑒于上述情況，擬結合本次水廠工藝提標工程實施廠內配電系統(tǒng)的智能化改造。
圖1供水廠概念圖
二、傳統(tǒng)配電系統(tǒng)問題分析
傳統(tǒng)配電系統(tǒng)可靠性主要依賴硬件產品的質量和性能，常規(guī)情況下基本能滿足供水廠用電需求，但也日益暴露出各種問題。目前，各大水務集團都在推行無人或少人值守的運行方式，而配電設備卻逐年增加且有經驗的一線運維人員呈現(xiàn)明顯的老齡化，從而導致設備更新維護滯后，帶來電力中斷的隱患點。供水廠屬于電力負荷密集型生產企業(yè)，傳統(tǒng)配電系統(tǒng)缺乏數(shù)據(jù)收集、分析功能，因而無法進行電力的合理調配，能源運行效率較低。大型水廠的配電設施繁多，如何進行有效的電氣資產管理，也是傳統(tǒng)配電系統(tǒng)面臨的一大挑戰(zhàn)。根據(jù)生產工藝需要，現(xiàn)代化水廠中精密的設備設施如臭氧發(fā)生器、紫外消毒器、各種測量儀表等日益增多，這些設備對電能質量要求較高，而傳統(tǒng)配電系統(tǒng)尤其是低壓側缺少諧波、電壓擾動等方面的檢測與診斷措施，容易損傷對電能質量較為敏感的設備設施。
三、智能配電系統(tǒng)架構
近年來，隨著制造工藝的提高、信息技術的發(fā)展，便有了結合*新的技術設計新型智能配電系統(tǒng)的可能性。由于國家目前尚未頒布相關智能配電系統(tǒng)的標準，本文結合傳統(tǒng)配電系統(tǒng)存在的問題，并綜合考慮供水廠實際運行的需要，給出一種智能配電系統(tǒng)的架構方案，主要功能如表1所示。通過智能系統(tǒng)的上述管理，可提高供電的可靠性和安全性，提升供水企業(yè)的運營效率和設備使用效率，提高生產性企業(yè)的能源利用率。上述架構的物理實施方案可通過智能化的電力設備、集成化的控制系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)和人工智能的有機結合實現(xiàn)，如圖3所示。
序號 | 功能模塊 | 性能描述 |
1 | 運行維護管理 | ①運行狀態(tài)及現(xiàn)場報警管理； ②斷路器等主要設備老化分析及故障預警管理； ③實時/歷史數(shù)據(jù)、歷史故障記錄、運行報表及查詢管理功能； ④圖紙資料及信息管理，相關信息可通過柜門二維碼快速訪問； ⑤電力設備維護和預防性維護過程信息管理； ⑥基于物理設施的單線圖管理； ⑦配電室運行日報、報警周報； ⑧手機等移動終端監(jiān)測，自動/人工生成工單及派單，實現(xiàn)無人值守 |
2 | 配電設備資產管理 | ①電氣資產設備安裝信息、靜態(tài)動態(tài)參數(shù)配置信息； ②可通過Web端登錄、APP二維碼掃描等方式多維度查詢及生成資產報告； ③設備健康度管理 |
3 | 能源效率管理 | ①能源數(shù)據(jù)監(jiān)測、采集； ②電能分析和展示功能； ③能耗報告 |
4 | 電能質量管理 | ①故障錄波、瞬時波形分析功能； ②電壓合格率對比分析(驟變分析報告)； ③諧波分析 |
表1
圖3
上海市某大型供水廠智能配電系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
1智能配電系統(tǒng)設計拓撲
經調研目前主流配電設備制造商的智能配電系統(tǒng)領域產品線及其配套的軟件系統(tǒng)，本工程智能配電系統(tǒng)設計方案采用了圖4所示的系統(tǒng)拓撲。
2主要硬件設備選型
各類硬件可選配的功能十分豐富，本工程實施過程中設備選型以經濟合理為基本原則，既要保證系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，又要避免配置過高造成浪費。
（1）智能中壓斷路器選型
本工程6kV中壓斷路器選配斷路器操作智能檢測、配電柜智能檢測、溫度智能檢測功能。智能操作檢測功能可以實時顯示零部件健康狀態(tài)，預判線圈及儲能電機壽命趨勢。配電柜智能檢測功能主要用于檢測斷路器與開關的配合是否到位，避免“虛接"導致的溫升及絕緣事故。溫度智能檢測系統(tǒng)通過設置內嵌式傳感器，檢測斷路器觸臂、母排溫度，以確保開關設備的絕緣性能。
（2）數(shù)字化框架斷路器選型
框架斷路器選用*新的數(shù)字化框架斷路器，功能選擇上主要包括傳統(tǒng)的三段式保護、框架三遙及老化分析、斷路器狀態(tài)指示、故障預警、電能采集等，配合后臺系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)測、預警、控制、老化分析、故障診斷等功能。
圖2供水廠現(xiàn)狀35kV變電所系統(tǒng)圖
（3）合理選配智能電力儀表
電力儀表的選用根據(jù)不同回路合理搭配，具體如表2所示。
（4）通信元件及網關選型
通信網關為儀表、綜保裝置、脫扣器、電機控制器等需要迅速有效傳輸數(shù)據(jù)的設備提供支持，實現(xiàn)性能可靠、經濟快捷的以太網連接。
（5）智能化電動機保護控制器
電動機保護器可以實現(xiàn)電機的熱過載、啟動過流、堵轉(過流)、過頻啟動限制、啟動超時、剩余電流動作保護(可配外置剩余電流動作互感器)、電流不平衡、缺相等保護功能。該系列產品還具備運行狀態(tài)記錄功能，主要包括電機帶載時長、電機啟停頻次、故障狀態(tài)等，并通過通信接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，同時接受系統(tǒng)遙控。
序號 | 線路級別 | 功能配置 |
1 | 進線回路 | ①遙測、遙信、遙控； ②全電氣量測量，諧波畸變、電壓波動檢測，擾動方向判定； ③數(shù)據(jù)記錄，時間記錄，趨勢預測 |
2 | 重要出線回路 | ①遙測； ②全電氣量測量，諧波畸變、電壓波動檢測 |
3 | 一般出線回路 | ①遙測； ②全電氣量測量，諧波畸變 |
4 | 二、三級配電回路 | ①測量三相系統(tǒng)有功電能 |
表2智能電力儀表選配原則
通過一系列智能化的硬件組合使用，輔以系統(tǒng)的調配，可基本實現(xiàn)智能配電的系統(tǒng)設計。
3系統(tǒng)功能描述
系統(tǒng)建成后可向建設單位和運行單位提供完整的智能配電系統(tǒng)解決方案，提供設備的運行監(jiān)測、設備性能、能源利用分析和電能質量分析信息等，供決策者參考使用。本工程智能配電系統(tǒng)在傳統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上，通過收集智能硬件中的有效信息，實現(xiàn)就地的智能化電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以提供多方位的實時狀態(tài)監(jiān)測，為供水廠配電系統(tǒng)運行提供高可靠和高性能的監(jiān)視和控制解決方案。通過可視化電力系統(tǒng)監(jiān)控界面，可以提供水廠35kV及6kV變配電單線圖系統(tǒng)顯示、0.4kV各個配電室配電單線圖系統(tǒng)顯示、各個回路運行狀態(tài)顯示及細節(jié)參數(shù)顯示、主要設備(高壓綜保、低壓表計、交直流屏、變壓器等)狀態(tài)和運行參數(shù)顯示、報警信息及事件記錄信息顯示、數(shù)據(jù)報表顯示等。當系統(tǒng)出現(xiàn)斷路器故障、綜保裝置動作，或者出現(xiàn)其他報警信號時，報警界面強制彈出，并根據(jù)故障等級發(fā)出相應報警聲響信號。系統(tǒng)會收集統(tǒng)計各回路各時段的電度值、每臺變壓器回路周期性*大/*小/平均取樣電流、各測量回路電氣參數(shù)如電流、電壓、功率和負荷曲線并生成運行報表。系統(tǒng)自診斷功能可以根據(jù)報錯信息確定故障部位，然后報警和閉鎖故障元件，保證其它部分正常工作，降低故障影響范圍，同時記錄故障點、故障類型，供運維人員調查。系統(tǒng)通過分級授權的安全保障措施，確保能夠安全穩(wěn)定運行，同時對操作員的重要操作進行記錄，以供需要時查閱。
能耗分析系統(tǒng)能提供多種形式的能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計，可按生產區(qū)域統(tǒng)計、設備類型統(tǒng)計、時段能耗統(tǒng)計等，并提供便于用戶觀察的圖形表現(xiàn)方式。能源流監(jiān)視功能通過對能源流的圖形化呈現(xiàn)，將從能源介質、生產工序和綜合能源三個方面實現(xiàn)能源流的可視化，直觀地體現(xiàn)系統(tǒng)的能源平衡狀況。系統(tǒng)將離散的能源信息通過有效的分級和組織，變成動態(tài)生動的數(shù)據(jù)，反映能源干線中各個用能設備的用能特點。系統(tǒng)投運后獲得相當數(shù)量的數(shù)據(jù)信息后，能源數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)能夠統(tǒng)計分析不同的因素對能源使用狀況的影響。如季節(jié)、水質變比、溫度等對水廠耗能情況的影響，從而輔助運行單位分析預測和優(yōu)化能源使用。
運維管理系統(tǒng)主要用于向運維人員進行設備維護、資產管理提供決策依據(jù)。斷路器在配電系統(tǒng)中起著決定性作用，設備老化監(jiān)控系統(tǒng)通過對斷路器絕緣性能、機械性能、電性能的quan方位監(jiān)控，通過建模分析，提供斷路器的老化程度監(jiān)視，并定期向運維人員推送老化分析報告。維護計劃管理功能通過設備壽命周期計算設置警告閾值，提供維護計劃和隨工管理，也可以設定周期性巡檢維護(根據(jù)資產信息，自動生成計劃)，以及自動/人工生成工單及派單，提供清晰準確的工作日程。
考慮到供水廠信息的敏感性，本次暫未實施系統(tǒng)的云端化，僅做接口預留，待后期充分論證后再行實施。
AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺
1平臺概述
安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計算到能效管理平臺的產品生態(tài)體系，AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平臺通過在污水廠源、網、荷、儲、充的各個關鍵節(jié)點安裝保護、監(jiān)測、分析、治理裝置，用于監(jiān)測污水廠能耗總量和能耗強度，重點監(jiān)測主要用能設備能效，保護污水廠運行安全可靠，提高污水廠能效，為污水處理的能效管理提供科學、精細的解決方案。
2平臺組成
AcrelEMS智慧水務綜合能效管理系統(tǒng)由變電站綜合自動化系統(tǒng)、電力監(jiān)控及能效管理系統(tǒng)組成，涵蓋了水務中壓變配電系統(tǒng)、電氣安全、應急電源、能源管理、照明控制、設備運維等，貫穿水務能源流的始終，幫助運維管理人員通過一套平臺、一個APP實時了解水務配電系統(tǒng)運行狀況，并且根據(jù)權限可以適用于水務后勤部門管理需要。
3平臺拓撲圖
4平臺子系統(tǒng)
（1）變電站綜合自動化系統(tǒng)及電力監(jiān)控
對水務配電系統(tǒng)中35kV、10kV電壓等級配置繼電保護和弧光保護，實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調等功能，對異常情況及時預警。
監(jiān)測變壓器、水泵、鼓風機的電流、電壓、有功/無功功率、功率因數(shù)、負荷率、溫度、三相平衡、異常報警等數(shù)據(jù)。
（2）電能質量監(jiān)測與治理
水務中大量的大功率電機、水泵變頻啟動導致配電系統(tǒng)中存在大量諧波，通過監(jiān)測其配電系統(tǒng)的諧波畸變、電壓波動、閃變和容忍度指標分析其電能質量，并配置對應的電能質量治理措施提高供電電能質量。
（3）電動機管理
馬達監(jiān)控實現(xiàn)水務中電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，電動機保護器能對過載、短路、缺相、漏電等異常情況進行保護、監(jiān)測和報警。高效、準確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、故障地點、及相關信息，對電機進行健康診斷和預防性維護。同時支持與PLC、軟啟、變頻器等配合，實現(xiàn)電動機自動或遠程控制，監(jiān)視、控制各個工藝設備,保障正常生產。
（4）能耗管理
為水務搭建計量體系，顯示水務的能源流向和能源損耗，通過能源流向圖幫助水務分析能源消耗去向，找出能源消耗異常區(qū)域。
將所有有關能源的參數(shù)集中在一個看板中，從多個維度對比分析，實現(xiàn)各個工藝環(huán)節(jié)的能耗對比，幫助領導掌控整個工廠的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。
能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計采集水務中污水廠、自來水廠、水泵站等的用電、用水、燃氣、冷熱量消耗量，同環(huán)比對比分析，能耗總量和能耗強度計算，標煤計算和CO2排放統(tǒng)計趨勢。
能效分析按三級計量架構，分別進行能效分析，契合能源管理體系要求，可對各車間/職能部門的能效水平進行分析，同比、環(huán)比、對標等。通過污水處理產量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù)，在污水單耗中生成污水單耗趨勢圖，并進行同比和環(huán)比分析，同時將污水的單耗與行業(yè)/先進指標對標，以便企業(yè)能夠根據(jù)產品單耗情況來調整生產工藝，從而降低能耗。
系統(tǒng)為污水廠、自來水廠、水泵站等提供了照明控制管理方案，支持單控、區(qū)域控制、自動控制、感應控制、定時控制、場景控制、調光控制等多種控制方式，模塊可根據(jù)經緯度自動識別日出日落時間實現(xiàn)自動控制功能，盡量利用自然光照，實現(xiàn)室內、廠區(qū)照明的智能控制達到安全、節(jié)能、舒適、高效的目的。
5電氣安全
監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度，實現(xiàn)對污水廠、自來水廠、水泵站的電氣安全預警。
根據(jù)預先設置的應急預案快速啟動疏散方案引導人員疏散。系統(tǒng)接入消防應急照明指示系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過平面圖顯示疏散指示燈具工作狀態(tài)和異常情況。
監(jiān)測消防設備的工作電源是否正常，保障在發(fā)生火災時消防設備可以正常投入使用。
6防火門監(jiān)控系統(tǒng)
防火門監(jiān)控系統(tǒng)集中控制其各終端設備即防火門監(jiān)控模塊、電動閉門器、電磁釋放器的工作狀態(tài)，實時監(jiān)測疏散通道防火門的開啟、關閉及故障狀態(tài)，顯示終端設備開路、短路等故障信號。系統(tǒng)采用消防二總線將具有通信功能的監(jiān)控模塊相互連接起來，當終端設備發(fā)生短路、斷路等故障時，防火門監(jiān)控器能發(fā)出報警信號，能指示報警部位并保存報警信息，保障了電氣安全的可靠性。
7環(huán)境監(jiān)測
污水廠、自來水廠、水泵站等場所溫濕度、煙霧、積水浸水、視頻、UPS電池間可燃氣體濃度展示和預警，保障污水廠、自來水廠、水泵站等安全運行。當可燃氣體或有害氣體濃度超標可自動啟動排風風機或新風系統(tǒng)，排除隱患，保持良好的水處理環(huán)境。
實時監(jiān)測低壓并網柜每路的電流、電壓、功率等電氣參數(shù)及斷路器開關狀態(tài)，逆變器運行監(jiān)視，對逆變器直流側每一光伏組串的輸入直流電壓、直流電流、直流功率，逆變器交流電壓、交流電流、頻率、功率因數(shù)、當前發(fā)電功率、累計發(fā)電量進行監(jiān)測，以曲線方式繪制上述監(jiān)測的各個參量的歷史數(shù)據(jù)。
平臺結合廠區(qū)實際分布情況，通過3D或2.5D平面圖顯示分布式光伏組件在屋頂、車棚的分布情況，顯示匯流箱、并網點位置，各個屋頂?shù)难b機容量。
平臺通過2D、3D方式實時監(jiān)視粗格柵、污水提升、細格柵、曝氣沉砂、改良生化處理、二沉、加氯接觸消毒、污泥濃縮壓濾、生物除臭等工藝設備運行狀態(tài)。在格柵清渣機、污水提升泵、回流泵、曝氣風機、加藥泵、濃縮壓濾機、吸沙泵、吸泥泵等低壓電動機控制柜或低壓饋電柜安裝電動機保護，進行短路、過流、過載、起動超時、斷相、不平衡、低功率、接地/漏電、te保護、堵轉、逆序、溫度等保護以及外部故障連鎖停機，與PLC、軟啟、變頻器等配合，實現(xiàn)電動機自動或遠程控制，監(jiān)視、控制各個工藝設備,保障正常生產。
相關平臺部署硬件選型清單
1.電力監(jiān)控、電能質量、電動機管理及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
應用場合（10KV） | 產品 | 型號 | 功能 | |
| 10KV進/饋線 |
| AM6-L | 相間電流速斷保護，相間xian時電流速斷保護（可帶低壓閉鎖），相間過電流保護（可帶低壓閉鎖），兩段式零序過流保護，反時限相間過流保護（可帶低壓閉鎖），零序反時限過流保護，過負荷保護，控制回路異常告警。 |
10/0.4KV變壓器 | AM6-S | 分合閘位置、手車工作/試驗位置、接地刀閘位置、硬接點信號(保護跳閘、裝置告警、控制回路斷線、裝置異常、未儲能、事故總等)、報文(過流、過負荷、超溫報警、過溫報警、裝置告警、PT斷線、CT斷線、對時異常等)、遙控開關、故障波形分析(故障錄波、故障波形、故障記錄、跳閘、故障電流電壓)等。 | ||
智能操控裝置 |
| ASD500 | 一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、自動溫濕度控制及顯示（標配一路強制加熱）、遠方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲能旋鈕、人體感應、柜內照明控制、RS485接口、高壓柜內電氣接點無線測溫。 | |
10KV計量 |
| APM520 | 該儀表采用交流采樣技術，能分別測量電網中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù)，可通過面板薄膜開關設置倍率。帶RS-485通訊接口，采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號轉換成標準的直流模擬信號輸出;或帶開關量輸入/輸出，繼電器報警輸出等功能。 | |
弧光保護 |
| ARB5-M | 主控單元，可接20路弧光信號或4個擴展單元，配置弧光保護（8組）、失靈保護（4組）、TA斷線監(jiān)測（4組）、11個跳閘出口； | |
ARB5-E | 擴展單元，多可以插接6塊擴展插件，每個擴展插件可以采集5路弧光信號： | |||
| ARB5-S | 弧光探頭，可安裝于中壓開關柜的母線室、斷路器室或電纜室，也可于低壓柜。弧光探頭的檢測范圍為180°，半徑0.5m的扇形區(qū)域； | ||
應用場合（0.4KV） | 產品 | 型號 | 功能 | |
0.4KV進/出線 |
| APView500 | 相電壓電流＋零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波，諧波（電壓/電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子）、波動/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發(fā)及定時錄波，波形實時顯示及故障波形查看，PQDIF格式文件存儲，內存32G，16D0＋22D1，通訊2RS485＋1RS232＋1GPS，3以太網接口（＋1維護網口）＋1USB接口支持U盤讀取數(shù)據(jù)，支持61850協(xié)議 | |
|
| APM520 | 該儀表采用交流采樣技術，能分別測量電網中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù)，可通過面板薄膜開關設置倍率。帶RS-485通訊接口，采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號轉換成標準的直流模擬信號輸出;或帶開關量輸入/輸出，繼電器報警輸出等功能。 | |
電能質量 |
| ARC | 測量I、U、Hz、cosΦ，具備過電壓保護、欠流鎖定、電網諧波過大保護功能,可控制電容器的投切，RS485/Modbus協(xié)議 | |
| ANSVC | ANSVC低壓無功功率補償裝置并聯(lián)在整個供電系統(tǒng)中，能根據(jù)電網中負載功率因數(shù)的變化通過控制器控制電力電容器投切進行補償,無功功率補償裝置采用散件組成方案，主要以電容電抗、投切開關、控制器等組成。 | ||
| ANAPF | ANAPF系列有源電力濾波器通過電流互感器采集系統(tǒng)諧波電流，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產生諧波電流指令，通過功率執(zhí)行器件產生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入電力系統(tǒng)中，從而抵消非線性負載所產生的諧波電流。 | ||
電動機保護器 | 電機回路 |
| ARD3M | 智能電動機保護器（以下簡稱保護器）適用于額定電壓至660V的低壓電動機回路，集保護、測量、控制、通訊、運維于一體。其完善的保護功能確保電動機安全運行，帶有邏輯可編程功能，可以滿足多種控制方式。可選配不同通訊模塊適應現(xiàn)場通訊需求。該產品采用分體式結構，由主體、顯示單元、互感器組成，可適應各種柜體的安裝。具有許昌開普研究院有限公司、中心檢測合格的型式檢驗報告證書和電磁兼容檢驗證書， |
配套附件 | 0.4kV電流互感器 |
| AKH-0.66 | 測量型互感器，采集交流電流信號 |
智能網關 |
| Anet系列 | 8個RS485串口2kV隔離，2個以太網接口，支持ModbusRTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設備的接入，支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC-60870-5-104等上傳協(xié)議、支持多中心不同數(shù)據(jù)服務要求，支持斷點續(xù)傳，裝置電源:220VAC/DC。 | |
應用場合（配電室） | 產品 | 型號 | 功能 | |
環(huán)境監(jiān)測 | 溫濕度 |
| / | 用于配電房溫度和濕度。工作電源：AC/DC85～265V工作溫度：-40.0℃～99.9℃工作濕度：0%RH～99%RH |
煙霧 |
| / | 光電式煙霧傳感;電源正極（DC12V）：+12V，繼電器輸出：常開觸點 | |
水侵 |
| / | 接觸式水浸傳感器，監(jiān)測變電所、電纜溝、控制室等場所積水情況，工作電源：DC10-30V工作溫度：-20℃~+60℃工作濕度：0%RH~80%RH響應時間：1s繼電器輸出：常開觸點 | |
局方檢測 |
| / | 監(jiān)測變壓器、開關、開關柜的局部放電 | |
門禁 |
| / | 常開型；感應距離：30-50mm材質：鋅合金，銀灰色電度干接點輸出 | |
攝像機 |
| / | 視頻監(jiān)控 | |
開關量模塊 |
| ARTU-KJ8 | 8路開關量輸入,8路繼電器輸出 | |
智能網關 |
| ANet-2E4SM | 4路RS485串口，光耦隔離，2路以太網接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC12V～36V。支持4G擴展模塊，485擴展模塊,*多可擴展16路。 | |
應用場合（綜合樓、污水地下箱體） | 產品 | 型號 | 功能 | |
普通照明 | 配電箱 |
| ASL220-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤5VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出，輸出可通過按鈕手動控制，輸出狀態(tài)液晶屏顯示。 4、2路開關量輸入，可接入開關、報警、人體紅外感應器等信號。 5、外形尺寸:144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、35mm標準導軌式安裝 |
按鍵面板 |
| ASL220-F1/2 | 1聯(lián)兩鍵 1、ALIBUS總線場景面板，通信鏈路供電； 2、1聯(lián)2鍵輕觸按鍵，多彩背光指示，金、黑、灰可選； 3、每個按鍵支持長按、短按功能，均可實現(xiàn)開關、調光、場景控制； 4、外形尺寸:86mm(W)*86mm(H)*24mm(D)； 5、86底盒安裝 | |
探測器 |
| ASL220-PM/T | PIR+照度傳感器 1、ALIBUS總線傳感器，通信鏈路供電,功耗：20mA@24V； 2、特殊運算電路，可通過紅外感應探測到人體動作； 4、安裝方式：嵌入式； 5、外形尺寸：ф80mm*33mm；產品外露尺寸：ф80mm*2.5mm | |
備用照明 | 雙切箱 |
| ASL210-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤3VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出。 4、1路開關量輸入，可接入開關、報警、人體紅外感應器等信號，1路485通訊。 5、外形尺寸:108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、消防聯(lián)動啟動一般照明（備用照明）。 7、35mm標準導軌式安裝 |
應用場合（綜合樓、污水地下箱體） | 產品 | 型號 | 功能 | |
普通照明 | 配電箱 |
| ASL220-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤5VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出，輸出可通過按鈕手動控制，輸出狀態(tài)液晶屏顯示。 4、2路開關量輸入，可接入開關、報警、人體紅外感應器等信號。 5、外形尺寸:144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、35mm標準導軌式安裝 |
按鍵面板 |
| ASL220-F1/2 | 1聯(lián)兩鍵 1、ALIBUS總線場景面板，通信鏈路供電； 2、1聯(lián)2鍵輕觸按鍵，多彩背光指示，金、黑、灰可選； 3、每個按鍵支持長按、短按功能，均可實現(xiàn)開關、調光、場景控制； 4、外形尺寸:86mm(W)*86mm(H)*24mm(D)； 5、86底盒安裝 | |
探測器 |
| ASL220-PM/T | PIR+照度傳感器 1、ALIBUS總線傳感器，通信鏈路供電,功耗：20mA@24V； 2、特殊運算電路，可通過紅外感應探測到人體動作； 4、安裝方式：嵌入式； 5、外形尺寸：ф80mm*33mm；產品外露尺寸：ф80mm*2.5mm | |
備用照明 | 雙切箱 |
| ASL210-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤3VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出。 4、1路開關量輸入，可接入開關、報警、人體紅外感應器等信號，1路485通訊。 5、外形尺寸:108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、消防聯(lián)動啟動一般照明（備用照明）。 7、35mm標準導軌式安裝 |
IP網關 |
| ASL200-485-IP | IP協(xié)議轉換器（ALIBUS<-->TCP/IP） 1、1路ALIBUS通信總線接口。 2、1路RS485 3、1路以太網接口，以太網通訊 4、串口速率1200~115200bps可配置。串口支持標準MODBUS-RTU協(xié)議。 5、外形尺：96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D)。 6、35mm標準導軌式安裝 7、IP地址設置連接、ALIBUS系統(tǒng)組網擴容、ALIBUS通訊軟件連接 | |
IP輔助電源 |
| ASL200-P20 | 輔助電源 1、輸入電壓范圍：176-264VAC 2、輸出電壓及功率：24VDC/20W 3、電壓調整范圍：21.6~29V 4、工作溫度:-40~+70℃ 5、外形尺寸：96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D) 6、35mm標準導軌式安裝 | |
應用場合（0.4KV出線、工藝動力箱） | 產品 | 型號 | 功能 | |
各變電所、各動力箱 | 0.4KV出線 |
| ARCM200 系列 | 用于檢測TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流、溫度等電氣參數(shù)，從而預防電氣火災的發(fā)生。 |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機 |
| Acrel-6000/B3 | 接收電氣火災監(jiān)控探測器信號，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，采用485通訊 |
主變點所 監(jiān)控中心 | 控制主機 |
| Acrel-6000/B | 接收電氣火災監(jiān)控探測器信號和各區(qū)域分機數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，可采用485通訊。 |
配套附件 | ||||
0.4kV電流 互感器 |
| AKH-0.66 | 測量型互感器，采集交流電流信號。 | |
應用場合（綜合樓、污水地下箱體） | 產品 | 型號 | 功能 | |
消防設備電源電壓監(jiān)控 |
| AFPM3-2AVM | 監(jiān)測兩路三相交流電壓，二總線通訊。 | |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機 |
| AFPM100/B3 | 接收消防設備電源監(jiān)控探測器信號，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，可采用二總線通訊。 |
主變點所 監(jiān)控中心 | 控制主機 |
| AFPM100/B1 | 接收消防設備電源監(jiān)控探測器信號和各區(qū)域分機數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，可采用二總線通訊。 |
應用場合（綜合樓、污水地下箱體） | 產品 | 型號 | 功能 | |
配電室、綜合樓 | 常開防火門 |
| AFRD-CK(YT)-65 AFRD-CK(YT)-85 AFRD-CK(YT)-120 | 監(jiān)測常開防火門的開閉狀態(tài)。 |
常閉防火門 |
| 單扇：AFRD-CB1(YT) 雙扇：AFRD-CB2(YT) | 監(jiān)測常閉防火門的開閉狀態(tài)。 | |
地下箱體防爆車間 | 常開/常閉 防火門 |
| AFRD-MC | 監(jiān)測常開、常閉防火門的開閉狀態(tài)。 |
監(jiān)測模塊 |
| AFRD-CK/CB | 接收AFRD-MC的狀態(tài)信息同步傳輸至防火門監(jiān)控主機。 | |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機 |
| AFRD100/B3 | 接收防火門監(jiān)控模塊和防火門一體式探測器的信號，實現(xiàn)對防火門開閉狀態(tài)的報警、監(jiān)視、控制與管理，采用二總線通訊。 |
主變點所 監(jiān)控中心 | 控制主機 |
| AFRD100/B | 接收防火門監(jiān)控模塊和防火門一體式探測器的信號以及各區(qū)域分機的實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對防火門開閉狀態(tài)的報警、監(jiān)視、控制與管理，采用二總線通訊。 |
應用場合（綜合樓、污水地下箱體） | 產品 | 型號 | 功能 | |
各變電所、地下箱體、綜合樓 | 集中電源集中控制型消防應急標志燈具（高防護） |
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面安全出口) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 |
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面疏散出口) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面左向) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面右向) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面雙向) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面樓層) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面米標) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
集中電源集中控制型消防應急照明燈具（高防護） |
| A-ZFJC-E*W-A604T8單管式應急照明燈具 | 防護等級：IP67 設備尺寸：Φ26*L400、Φ26*L600、Φ26*L1200 安裝方式：吸頂、吊掛 設備功率：3、6、9、12、15W | |
| A-ZFJC-E*W-A603HC高防護應急照明燈具 | 防護等級：IP67 設備尺寸：Φ175*H60 安裝方式：吸頂、壁掛 設備功率：3、6、9、12、15W | ||
| A-ZFJC-E*W-A603HE高防護應急照明燈具 | 防護等級：IP67 設備尺寸：198*98*55 安裝方式：吸頂、壁掛 設備功率：3、6、9、12、15W | ||
消防應急燈具電源 |
| A-D-0.3KVA-A200L A-D-0.5KVA-A200L A-D-0.75KVA-A200L A-D-0.1KVA-A200L | 防護等級：IP65 設備尺寸：500*400*200、600*480*230 安裝方式：壁掛 設備功率：0.3、0.5、0.75、1KVA 回路數(shù)量：8路 | |
防爆工藝車間 | 集中電源集中控制型消防應急防爆標志燈具 |
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面出口) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 |
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面左向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面右向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面雙向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面樓層) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（雙面安全出口) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（多信息復合) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（雙面單向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（雙面雙向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
集中電源集中控制型消防應急防爆照明燈具 |
| A-ZFJC-E*W-A630EX | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：256*243*78 安裝方式：壁掛 設備功率：3、6、10W | |
| A-ZFJC-E*W-A632EX | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：Φ135mm*H168mm 安裝方式：吊管安裝 設備功率：3、6、9、12、15W | ||
消防應急燈具電源(防爆) |
| A-D-0.3KVA-A200EX A-D-0.5KVA-A200EX A-D-1KVA-A200EX | 防護等級：IP43 設備尺寸：904*702*220、1354*702*220 安裝方式：壁掛 設備功率：0.3、0.5、1KVA 回路數(shù)量：8路 | |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機 |
| A-C-A100/B3 | 區(qū)域分機通過總線網絡實時監(jiān)控各個終端，在險情發(fā)生時，自動將信息指令發(fā)布到每個終端，終端收到指令之后自動開始工作，如頻閃、變向、開、滅燈等工作，實時指示*佳、*安全的疏散路線。 |
中繼器 |
| CAN轉光纖中繼 | 通過CAN轉光纖中繼實現(xiàn)把CAN總線傳輸轉換至光纖傳輸延長通訊距離增加方案多樣性。 | |
主變電所 監(jiān)控中心 | 監(jiān)控主機 |
| A-C-A100 | 監(jiān)控主機通過總線網絡實時監(jiān)控各個終端，在險情發(fā)生時，自動將信息指令發(fā)布到每個終端，終端收到指令之后自動開始工作，如頻閃、變向、開、滅燈等工作，實時指示*佳、*安全的疏散路線。 |
結語
本文通過分析大型供水廠傳統(tǒng)配電系統(tǒng)存在的問題，采用了一種智能化配電系統(tǒng)的架構，在調研市場上可以實現(xiàn)應用的智能化硬件產品的基礎上，依托上海某大型供水廠深度處理改造工程進行功能設計，目前本工程硬件設備已基本組裝完成，正在進行系統(tǒng)化安裝，安裝完成后將進行智能系統(tǒng)的調試，以驗證設計的可行性。本工程投運后，將持續(xù)對系統(tǒng)進行跟蹤反饋，加以完善，并嘗試推廣類似的重要市政工程配電系統(tǒng)應用，以期產生更大的經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1]劉廣勝.上海某大型供水廠智能配電系統(tǒng)設計與應用.上海市政工程設計研究總院 （集團） 有限公司.上海市.2020
[2]中國聯(lián)合工程公司．GB50052-2009供配電系統(tǒng)設計規(guī)范[S]．北京：中國計劃出版社，2010.
[3]中機中電設計研究院有限公司．GB50054-2011低壓配電設計規(guī)范[S]．北京：中國計劃出版社，2011.
[4]上海現(xiàn)代建筑設計(集團)有限公司．GB50314-2015智能建筑設計標準[S]．北京：中國計劃出版社，2015.
[5]中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司．工業(yè)與民用供配電設計手冊[M]．4版．北京：中國電力出版社，2016.
[6]中國市政工程中南設計研究總院有限公司．給水排水設計手冊第8冊：電氣與自控[M]．3版．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.
[7]王冠．智能配電系統(tǒng)在市政污水處理廠的應用[J]．建筑電氣，2020，39(5)：84-89.
[8]冉亮，李煒，孫向聚．基于大數(shù)據(jù)技術的智能電網系統(tǒng)應用研究[J]．自動化與儀器儀表，2017(9)：182-183.
[9]劉建．某醫(yī)院智能配電系統(tǒng)設計[J]．計算機測量與控制，2020，28(5)：156-164.
[10]孫巍巍，王寧．基于數(shù)字化技術的智慧配電系統(tǒng)及其設計應用[J]．智能建筑電氣技術，2018，12(5)：113-116.
[11]王守相，葛磊蛟，王凱．智能配電系統(tǒng)的內涵及其關鍵技術[J]．電力自動化設備，2016，36(6)：1-6.
[12]安科瑞企業(yè)微電網設計應用手冊.2020.06版.
作者簡介
任運業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究智能配電在水利行業(yè)的應用。
在線咨詢
點擊咨詢