智能測(cè)控裝置在工廠低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

康 健（開灤（集團(tuán)）唐山礦業(yè)分公司洗煤廠,河北 唐山 063000）

智能測(cè)控裝置在工廠低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

康 健
（開灤（集團(tuán)）唐山礦業(yè)分公司洗煤廠,河北 唐山 063000）

在工廠低壓配電系統(tǒng)中，普通設(shè)備一次回路通常采用空氣開關(guān)、接觸器和電機(jī)綜合保護(hù)器進(jìn)行配電和保護(hù)。自動(dòng)化控制系統(tǒng)通常采用大型PLC作為控制單元，通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接上位機(jī)控制電腦，通過PLC的輸入/輸出模塊對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。

智能測(cè)控；裝置；低壓；配電系統(tǒng)；應(yīng)用

0 前言

下面介紹一種智能測(cè)控裝置（FBCU），他的應(yīng)用可以大量減少PLC系統(tǒng)至低壓配電柜的電纜數(shù)量，簡化控制系統(tǒng)，由于其采用模塊化設(shè)計(jì)，更加便于維護(hù)、維修，同時(shí)減少成本投入。

該智能測(cè)控裝置集測(cè)量、控制、顯示和信息交換于一體，僅一臺(tái)FBCU就可取代傳統(tǒng)配電柜內(nèi)的綜合保護(hù)器、功率檢測(cè)、電量計(jì)量、漏電保護(hù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)顯示以及遠(yuǎn)程通訊等模塊、單元。

一臺(tái)FBCU裝置可以完成四個(gè)動(dòng)力回路的控制、保護(hù)、測(cè)量以及信息交換功能，并能夠通過PROFIBUS-DP總線，構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)總線型低壓配電系統(tǒng)。

1 FBCU裝置功能

1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線

FBCU測(cè)控裝置具有PROFIBUS-DP總線接口，安裝在低壓配電柜內(nèi)，一般安裝在儀表箱內(nèi)，配電柜集成FBCU測(cè)控裝置后作為現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的一個(gè)分站，內(nèi)部完成測(cè)控等功能，與外部通過DP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換及遠(yuǎn)程調(diào)控等功能。

1.2 控制功能

每臺(tái)FBCU含24輸入/16輸出開關(guān)量接點(diǎn)，通過DP網(wǎng)絡(luò)連接上層PLC主站和上位機(jī)，根據(jù)程序設(shè)計(jì)完成控制功能。

1.3 保護(hù)功能

（1）FBCU測(cè)控裝置具有四個(gè)回路的過欠壓保護(hù)、斷相保護(hù)、短路保護(hù)、過載保護(hù)等常規(guī)保護(hù)，可以完全取代熱繼電器，電機(jī)綜合保護(hù)器。

（2）選擇性漏電保護(hù)功能。FBCU測(cè)控裝置具有四個(gè)回路的“選擇性”漏電保護(hù)，系統(tǒng)接地時(shí)能夠選擇出接地回路，通過高精度矢量電流互感器和矢量零序電流互感器對(duì)零序電壓和電流的幅值大小及相位差檢測(cè)，實(shí)時(shí)判斷回路漏電狀況。

1.4 功率因數(shù)測(cè)控功能

FBCU測(cè)控裝置具對(duì)應(yīng)每個(gè)回路有功、無功、功率因數(shù)的測(cè)量，并可根據(jù)設(shè)定的功率因數(shù)對(duì)補(bǔ)償裝置進(jìn)行投切。

1.5 電量測(cè)量功能

對(duì)應(yīng)每個(gè)回路消耗的有功、無功電力進(jìn)行計(jì)量，計(jì)量精度0.2%，并具有累加，記錄功能。

1.6 參數(shù)顯示功能

FBCU測(cè)控裝置外置7寸彩色觸摸屏，取代傳統(tǒng)配電柜的電壓表、電流表、電度表和運(yùn)行指示燈。

觸摸屏圖形可以自由組態(tài)，界面友好、工藝清晰，狀態(tài)直觀等特點(diǎn)，具有更好的交互性。

1.7 遠(yuǎn)程操控功能

FBCU測(cè)控裝置具有通訊單元，具備開放編程功能，有良好的操作性和信息交換功用。

1.8 存儲(chǔ)功能

FBCU測(cè)控裝置能夠按年、月、日、時(shí)、分、秒的格式，完成所控回路的“故障記憶”，同時(shí)還可有每回路的“運(yùn)行時(shí)間”統(tǒng)計(jì)。

2 FBCU裝置技術(shù)參數(shù)

（1）I/O點(diǎn)：40,220V，10A ; 2）電流輸入：4路，交流1V ;（3）電壓輸入：1路，交流220V-660V ;（4）漏電保護(hù)：4路，30Mas ;（5）電量計(jì)量：4路，0.2% ;（6）功率測(cè)量：4路，0.2% ;（7）過載保護(hù)：0-10倍; （8）參數(shù)顯示：4路，7”觸屏;（9）通訊接口：485,PROFIBUS。

3 FBCU優(yōu)點(diǎn)：

（1）電能管理該裝置的電量計(jì)量功能精度高，計(jì)量區(qū)段靈活，采用電能管理軟件，可以對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)用電進(jìn)行電能計(jì)量、控制、監(jiān)督和能源科學(xué)管理，優(yōu)化配電系統(tǒng)電能分配，科學(xué)、合理、有效地指導(dǎo)利用電能。

（2）節(jié)省硬件投資。裝配FBCU的配電柜，能直接完成計(jì)算、邏輯以及控制等功能，大大減少了控制系統(tǒng)的PLC模塊數(shù)量， 減少大量的變送器及調(diào)節(jié)器、計(jì)算單元等，也不再需要DCS系統(tǒng)的信號(hào)傳輸處理單元及其大量復(fù)雜的硬線連接，節(jié)省了大量的IO模塊和電纜的硬件投資。

（3）節(jié)省安裝費(fèi)用。現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的接線十分簡單，一條通信總線上可掛接十幾個(gè)甚至上百個(gè)設(shè)備，節(jié)省安裝附件，安裝工作量大大減少，設(shè)計(jì)及接線校對(duì)的工作量也大大減少。資料顯示，與DCS相比，現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的安裝費(fèi)用可節(jié)省60%以上。

（4）減少維護(hù)費(fèi)用。由于現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備具有自診斷及一定的故障處理能力，并通過數(shù)字通信將相關(guān)信息送往控制室，用戶可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及查詢所有設(shè)備的運(yùn)行，及時(shí)了解維護(hù)信息，以便早期分析與排除故障，縮短維護(hù)停工時(shí)間。同時(shí)，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化、接線簡單，減少了維護(hù)工作量。

（5）系統(tǒng)集成更簡單、靈活。用戶可選擇不同制造商的產(chǎn)品來集成系統(tǒng)，避免或減少系統(tǒng)集成中因不兼容的協(xié)議和接口帶來的麻煩。

（6）功能齊全，滿足多種保護(hù)、檢測(cè)、控制和信息交換需要。

（7）模塊式結(jié)構(gòu)，具有輸入輸出設(shè)備控制接口、電動(dòng)機(jī)保護(hù)、電量計(jì)量、接地保護(hù)、功率因數(shù)測(cè)量及總線接口等模塊，擴(kuò)展簡單，維修方便。

4 結(jié)束語

在工廠低壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用智能測(cè)控裝置，大大減少了PLC模塊數(shù)量，通過PROFIBUS-DP總線連接各個(gè)配電柜，每臺(tái)配電柜都作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，這樣增加了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，減少了設(shè)備控制電纜的敷設(shè)數(shù)量，減少了安裝、調(diào)試的工作量，同時(shí)智能測(cè)控裝置完美的取代了電機(jī)綜合保護(hù)器、電量采集器等硬件，在工廠配電中值得應(yīng)用。