恩格爾注塑機械（常州）有限公司新建工程配電監控系統的設計與應用
徐霜1
1安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；
摘要：介紹恩格爾注塑機械（常州）有限公司新建工程電力監控系統，采用智能電力儀表采集配電現場的各種電參量和開關信號。系統采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-2000型電力監控系統實現變電所配電回路用電的實時監控和電能管理。
0 概述
恩格爾注塑機械（常州）有限公司由奧地利恩格爾集團投資設立，該集團由Ludwig Engel先生于1945年創建。公司經過近70年的發展，已經成為全球領先的注塑機、模具和自動化設備的制造商，是行業的全球領軍者。2011年，公司營業收入8.4億歐元，占全球市場份額的15%，2012年，在此基礎上公司再創佳績，實現銷售收入9.6億元。恩格爾公司從事制造生產各種注塑機及塑料模具，能一攬子提供塑料加工所需要的技術模塊：包括適用于熱塑性彈性體的注塑機、模具和自動化系統。單個部件生產單元也極具競爭力，并有良好的銷售業績。恩格爾公司在全球擁有九個生產工廠，分布在歐洲、北美（加拿大、美國）和亞洲（韓國、中國）等地，子公司遍布20多個國家，代表處分布在全球70多個國家。持續的研發創新能力和高效的生產效率，為公司在市場上保持領先地位奠定了良好的基礎。公司在高新區的項目總用地120畝，一期用地60畝，投資2.7億元，規劃建筑面積約2萬平方米，目前已正式開工建設，項目達產后將形成年產300臺高端注塑機的生產能力，年新增銷售將超過5億元人民幣。
本項目為恩格爾注塑機械（常州）有限公司變電所電力監控系統。根據配電系統管理的要求，需要對南京浦口紫金商業廣場三個變電所內的高壓柜、低壓配出線分別進行電力監控，以保證用電的安全、可靠和高效。
Acrel-2000型低壓智能配電系統，充分利用了現代電子技術、計算機技術、網絡技術和現場總線技術的最新發展，對變配電系統進行分散數據采集和集中監控管理。對配電系統的二次設備進行組網，通過計算機和通訊網絡，將分散的配電所的現場設備連接為一個有機的整體，實現電網運行的遠程監控和集中管理。
1 系統結構描述
本監控系統主要實現恩格爾注塑機械有限公司一個變電所（高壓配電柜和低壓1#、2#變電所）的10/0.4kV配電系統進行用電監控與電能管理；其中高壓變電所配一套電力監控系統，低壓1#、2#兩個變電所配一套電能管理系統。高壓部分監控范圍為高壓柜上安裝的3只安科瑞AM5系列微機保護測控裝置；低壓部分監控范圍為變電所低壓柜上的T1、T2變壓器的低壓進線柜、聯絡柜、饋線柜進行遠程實時監控和電能管理。該高壓系統總計有3只微機保護測控裝置分一條總線直接接至監控主機，低壓系統67只多功能電力儀表，分4條總線，通過串口服務器采集處理數據，最后通過網線拉至值班室連接到監控主機實現總線上儀表與監控主機的數據連通。
本監控系統采用分層分布式結構，即站控層，通訊層與間隔層；如圖（1）所示：
圖（1低壓網絡拓撲圖
間隔設備層主要為：安科瑞電氣的微機綜合保護、多功能網絡電力儀表等。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣柜內，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現場MODBUS總線組網通訊，實現數據現場采集。
網絡通訊層主要為：通訊服務器，其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集，同時遠傳至站控層，完成現場層和站控層之間的數據交互。
站控管理層：設有高性能工業計算機、顯示器、UPS電源、打印機、報警蜂鳴器等設備。監控系統安裝在計算機上，集中采集顯示現場設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。
以上網絡儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發送數據但是在同一時刻只能發送或接收數據，數據最高傳輸速率為10Mbps。
RS485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連接多達32個設備，最大傳輸距離為1.2km。
2 電力監控系統主要功能
2.1 數據采集與處理
數據采集是配電監控的基礎，數據采集主要由底層多功能網絡儀表采集完成，實現遠程數據的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數COSφ、電度Epi、遠程設備運行狀態等數據。
數據處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢。
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