安科瑞Acrel-2000电力监控系统（软件）

7.2改造项目

• 项目简介

某生物制药公司，现有高压开关设备因运行时间较长等原因，存在安全隐患，尤其进线柜没有安装断路器，为消除现有隐患，同时满足新上项目用电的需求，需要进行升级改造。甲方提出的改造内容和要求如下：

1.新增加2台35kV KYN-61型高压柜 （D01、D09）。

2.改造进线柜、1-5#出线开关柜、PT柜，使用新型屏蔽式触头盒、屏蔽式绝缘套管；母线拆卸进行接头和绝缘保护层的处理，更换高压母线加厚型绝缘热缩管，加装母线接头T型护套等。

3. PT柜加装消弧消谐装置，更换电压互感器，进线柜安装断路器。

4.更换微机保护（现有微机保护装置已运行9年），指针仪表更改为智能仪表。

5.配智能电力监控系统监视变电所内高压设备，实现无人值守。

• 改造方案

根据变电站综合自动化系统（无人值守）的要求，本变电站间隔层为8台保护装置，其中6台集中组屏，2台就地安装在对应的高压柜上。所有保护装置及仪表通过一台通讯管理机进行通讯管理，与电力监控系统进行通讯；实现本变电站运行管理所需的数据实时采集、各种报警的处理、事件的顺序记录等功能；同时具有遥控、遥信、遥测等功能。如下图所示：

三、0.4kV智能配电系统

1.概述

低压配电系统主要由进线柜、无功补偿柜、MCC (电动机控制中心，Motor Control Center)控制柜、出线柜和联络柜组成，安科瑞0.4kV智能配电系统是智能配电在0.4kV侧的延伸，经数字通信与计算机系统网络连接，实现配电过程中智能终端管理的自动化、智能化，为客户提供进线回路、无功补偿、出线回路和电动机保护控制回路等智能配电的解决方案，系统实现数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序控制、保护定值管理、事件记录与告警、故障分析、各类报表及设备维护信息管理等功能，极大地提高运行的实时性和可靠性，典型的0.4kV智能配电系统拓扑图如下图所示。

使用Acrel-2000电力监控系统作为站控管理层软件，通过站控管理层监视、管理整个配电系统。由各类数据采集器、以太网交换机和通讯管理机等设备组成网络通讯层，网络通讯层实现对现场仪表的数据采集，采集后的数据通过以太网等方式传送给站控管理层软件，供站控管理层软件进行数据分析、处理和显示。现场设备层通过安装在进线回路、无功补偿、出线回路和电动机保护控制回路等回路的智能元件，采集各配电回路的运行状况，将采集到的信息传送给网络通讯层。设备管理层中的进线回路通常由网络电力仪表ACR350EGH等元件组成；低压母联由网络电力仪表ACR220EL等元件组成；低压出线由网络电力仪表ACR230ELH，低压线路保护产品ALP220等元件组成；低压电动机回路由ARD2F、ARD3、ARD3T等电动机保护器产品组成；楼层配电箱由DDSF、DDSD、DTSF等电能表组成；直流屏侧由PZ系列直流检测仪表等元件组成。

2.进线、出线回路

进线柜和联络柜较为重要，一般都需要同时测量三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能等参数，以及开关状态的监测及控制等功能，可选用ACR330ELH等电力质量分析仪。

出线柜一般不要求其有三相全电量的测量功能，但要能测量三相电流和有功电能等参数，以及对断路器开关状态进行监测，可选用ACR220EL型网络电力仪表。为保证重要出现回路的用电可靠性，可选用ALP220系列低压线路保护产品，对线路的过载、接地和欠压等故障进行保护。带有PT柜的回路可以使用ALP220-PT低压PT保护产品，对线路的欠压、零序过压和过压等故障进行保护。

安科瑞Acrel-2000智能配电系统由Acrel-2000监控软件、计算机和通讯网络、中压微机保护装置、低压多功能仪表、计量仪表、温控仪、直流屏等设备构成。可用于进线、出现回路，通过后台计算机显示全部配电系统的一次接线图，并提供变电所配电系统接线图，各个回路的实时数据，各种警告信息、计算机监控信息状态等，实时刷新各画面上的运行参数和设备运行状态，系统组成见下图所示。

• 系统在进线、出线回路常用功能

■ 数据采集功能

实时采集各电压、电流等模拟量、开关数字量、状态量以及脉冲量、保护定值、GPS时钟、通道状态等信息，重要的保护动作、装置故障信息等通过无源接点输入，其他保护功能通过通讯方式采集。

■ 保护功能

通过低压线路保护产品、低压PT保护产品对重要馈线回路实现保护，可以对线路的过载、接地、欠压、过压、PT断线、零序电压等故障进行保护，并通过现场总线将线路的运行状态、保护信息上传到电力监控系统中。

■ 实时报警和故障记录

将遥测越限、正常遥信变位、事故变位、SOE、保护信息、遥控记录、操作记录等信息集中统一管理，激发事件记录分类进行记录。重要报警信息，如事故报警、保护动作等随时弹出文字信息显示，即时打印。

■ 图形显示

图形显示包括主接线图、棒形图、曲线图、饼形图、表计图、趋势图和表格功能。包括主接线图、操作显示、通讯状态显示、报警及各种表格显示及打印。软件把采集的各种数据以数字、文字、图形和语音等方式直接显示在人机界面上。

■ 报表管理

可基于系统已有模板，或自定义的新模板生成报表。可以手动或根据预设定时间表定时生成报表，方便查看和管理。

■ 打印报表

系统具备各种信息打印功能，包括定时和召唤打印各种实时和历史报表、批量打印报表、各类电网图形及统计信息打印等功能。

■ WEB发布

--网上发布，将实时监测数据以安全的方式进行网上发布；

--报表浏览，能够在WEB 服务器提供各种报表，供相关人员进行浏览；

--权限限制，在WEB服务器进行严格的权限限制，限打印报表。

■ 权限管理

--具有完善的用户管理功能，避免越权操作。

每一级权限对应相应的控制权限，可设置多级不同权限，并记录权限用户的操作。

--管理员具有高的权限，并可以对其他用户或者计算机的权限进行设置；

--用户或者计算机被设置了权限之后只能在权限规定的范围内操作或者浏览，权限范围以外的功能都将被禁止；

--所有用户的操作都将被系统日志记录下来，包括操作时间、操作类型、操作对象、操作结果等等信息。

3.无功补偿回路

不使用电容器补偿：全部无功由变压器（电网）提供，计算变压器视在功率如下：

S = P/COSθ1 = 665kVA > 630kVA，变压器处于过载运行。

使用电容器做补偿：目标功率因数设为0.92，计算变压器视在功率如下：

S = P/COSθ2 = 543kVA < 630kVA，变压器不会过载。

不做无功补偿需要增大变压器容量，线路中会有很大的无功电流，无功功率补偿系统的作用：提高电网功率因数；降低电网运行电流；降低线路损失；提高电网电压；降低变压器容量；避免被供电部门罚款。

• 常用电容补偿分类

集中补偿：

将补偿装置安装在变电所对无功功率进行集中补偿的装置。

分组补偿：

将补偿装置安装在功率因数较低的用电单元或母线上对供配电系统中的一部分（区域）无功功率进行分段（区域）补偿的装置。

末端补偿：

将低压成套无功功率补偿装置直接并联安装在感性用电设备(如电动机、变压器）附近对无功功率进行补偿的装置。通常是指对于某一台设备进行补偿,安装在设备附近,适用于单台设备容量较大,电力用户输电线路较长,用以就地平衡电流,使电压质量得到保证，减少线路损耗。

4.电动机回路

电动机回路主要由Acrel-2000电力监控系统、ARD系列电动机保护器、第三方产品（PLC、变频器等）等组成。电动机回路要可靠地保护电动机，能够对电动机的过载、堵转、欠压等故障进行保护，能对设备的运行状态进行监测和控制，电动机回路系统图如下图所示。

通过使用电动机保护器产品使电动机的保护范围由电机延伸到机械设备处，使用PLC、通讯服务器等设备从电动机保护器产品处得到电机的运行状态（电参数、机械参数等），转给上层的DCS或SCADA系统。安科瑞电机保护类产品分为：

■数字式电动机保护器产品：ARD2（L）、ARD2F、ARD3

■模块式电动机保护器产品：ARD3T

■水泵专用控制器：ARDP

■油田专用控制产品（潜油电泵、抽油机）：ARD-QY。

■电机保护类产品广泛应用于石油、化工、冶金、水处理和建筑等行业。