电力监控系统在配电室中的应用探讨

关键词：监控系统 智能仪表 一、基本概况

某天然气净化厂水源站、供水站、甲醇回收、锅炉房低压配电室均建于1997年，到目前为止运行时间长达13年之久，由于各种原因以前没有安装监控设备部分，目前全厂低压配电管理主要依靠“人工巡检“来解决中低压变配电系统故障，电力故障不能及时的发现与处理，因此对供配电系统的远程监测，实现供配电故障的迅速定位，建立一套完整的电力供配电监控系统显的极其重要。随着近年自动控制系统、通信系统及智能电子元器件的快速发展，自动化系统早已经摆脱了传统的继电器方式，进入微机型应用的阶段，通过技术改造，可以实现变电所的实时监控； 二、电力监控系统功能

净化厂具有工艺设施及辅助生产设施多，低压用电负荷较为分散的特点，低压变电所和配电间较多，主要由1#、2#配电室、供水站、水源站、1#锅炉房、甲醇回收配电室组成，为减少人工巡检的工作量，需要在有人值班的1#配电室对各分配电室所有重要回路的电压、电流、频率、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、谐波等电气参数监测，并在监控系统中实时显示，即显示各分配电室的所有电气接线图，并根据需要在各配电室主接线图之间进行切换。对一般供电回路只监视开关状态和报警状态。

电力监控系统主要功能是完成低压电气设备的电气参数测量、数

据采集、传输、数据记录、存储、显示、故障录波、报表、谐波分析、电能和电能质量管理等。电气参数的监测主要来源于分散安装在各个回路的智能仪表，保护和控制方面主要依赖于电机保护器、变频器、软启动等智能设备。电力监控系统还可以提高系统运行可靠性和连续性，缩短停电时间，减少停电损失、避免故障发生，监测电能质量、发现潜在故障。 三、电力监控系统结构

电力监控系统采用的是分散、分层、分布式结构设计，系统分中央监控层、通信网络层、间隔层。

系统采用分散分布式单机单网结构，在1#配电室电气值班室设置全厂电力监控系统，在水源站、供水站、甲醇回收、锅炉房各配置一台通讯管理机，分别采集各自配电室内间隔层数据，实现全厂供配电系统的智能化管理，能够对供配电系统中所有电气设备的运行状态进行安全、可靠、准确地实时监视。 1.中央监控层

中央监控层由位于1#配电室的工作站、交换机、网络打印机等构成，是系统的控制中心，负责人机界面，完成对整个系统的数据收集、处理、显示、监视、控制功能。 2.通讯网络层

通信网络层是系统网络构成的纽带，完成监控层和间隔层之间的实时信息交换，实现不同系统的应用软件通信的透明传输。在本系统中通讯管理层主要由位于各个配电室的通讯管理机组成，通讯管

理机通过tcp/ip直接就近接入厂里的局域网中，无需另外单独铺设光缆。并且各个配电室的重要数据还通过通讯管理机的rs485串口连接到本站的deltev系统。使其在dcs系统中也能监视到电气运行的重要参数。 3.间隔层

间隔层智能设备完成测量、保护、控制、操作监控等功能，在本系统中主要由分散安装于各个配电室的进线开关柜上的智能关口表、带通讯的变频器、带通讯的软启动器、电容补偿器、变压器的温度控制器、智能遥信装置、ups等智能设备组成。各智能设备分别组成多个rs485网络接入位于本站的通讯管理机，具有网络通讯功能，通过通讯网络上传各个供电回路的遥信、遥测、故障报警等运行信息，通过接收主机下传遥控命令，实现远程控制进线、变频器、软启动器等分合和启停等。 四、电力监控系统结构

净化厂根据水源站、供水站、甲醇回收、锅炉房变电所存在的问题，可以参考2#配电室监控系统的监控情况。2#配电室于2003年10月投运，电力监控系统实时录取了电气运行中存在的问题，大大方便了我厂电气事故的检查、整改工作。 改造后电力监控系统结构图如下： 五、电力监控系统的实现

在监控系统的结构中，中央监控层和通讯管理层主要是通过系统软件和硬件配置实现。

间隔层的监控实现：

对于各个配电室的重要回路主要由以下几部分组成：

1.供水站、水源站、1#锅炉房、甲醇回收配电室进线开关配置高性能的智能关口表，实现四遥功能，遥信主要包括开关变位状态和故障报警状态，遥测主要包括电流、电压、有功、无功、功率因素、有功电度、无功电度、谐波含量、电源闪变等电力质量参数，遥控主要是指在1#配电室能远程控制这几个配电室的进线的分合，特别是在故障停电后，电气值班人员能迅速在1#配电室遥控操作，恢复供电。

2.供水站的2台75kw的新鲜水泵，配置变频器，变频器带通讯，变频器通过rs485接入供水站的通讯管理机，实现通讯。 3.供水站有2台消防泵、2台卧式循环泵，改造后配置软启动器，软启动器带通讯，变频器通过rs485接入供水站的通讯管理机，实现通讯。

4.供水站、水源站、1#锅炉房配电室有电容补偿设备，电容补偿器带通讯、通过rs485接入本站的通讯管理机，实现通讯，监视电容补偿的运行参数和相关报警参数。

5.在水源站的3台132kw转水泵配置带遥控输出的智能仪表装置，仪表接入水源站的通讯管理机，在1#配电室的值班室和deltev系统能远程启停泵；

6.甲醇回收改造后的2台15kw空冷器带变频器，变频器带通讯，通过rs485接入甲醇回收的通讯管理机，实现通讯。

7.对于电机回路配置低压电动机保护控制器，进行全电量测量监视和电动机的远程控制、过载和短路保护，热过载保护、动力切换等等，并通过马达保护器进行通讯。

除以上这些重要回路以外，对于一般的馈线回路我们配置简单的开关量智能采集仪表，可采集断路器、接触器的状态量或故障报警装置信号。这种方式可实现一对多，既一个开关量输入模块可采集多个回路的开光量信号。

通过对以上电气设备监控后，就能够利用配电柜改造机会，同时将第一净化厂水源站、供水站、甲醇回收、锅炉房低压配电室进行全面监控，电气人员、中控人员、生产管理者都能实时监控，实现电气设备数字化管理。 六、结束语

目前，我厂主要对变频器、ups不间断电源、2#配电室等电气设备进行了监控，监控系统还不算完整，系统侧重于遥测和遥信，与dcs系统的连接仅限于电机运行状态监控、变频器调频等，各配电室的关键电气参数无法监控，停电后监控不到电力系统参数。系统全面监控后，能够实现全厂关键设备受控，设备运行状况实时监控，并有历史记录，能够远程恢复停电事故，能够大大降低电气人员的巡检工作量，并能及时发现、处理电气问题，生产管理部门也能随时查看电气监控参数，提高我厂电气设备管理能力。 参考文献

电气公司配电监控系统应用.