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糧食儲備庫電力配電監控系統的設計與應用

文章更新時間：2023-03-29　點擊量：345

摘要：本文主要介紹了糧庫電力監測系統的結構和基本功能，包括實時數據的采集和處理、數據庫的建立等與維護、報警處理、圖片生成與顯示、在線計算與制表及系統自診斷、主要技術指標等

關鍵詞：電力監控系統；基本功能；技術指標；

一概述

供配電產業的發展和可靠性在國民經濟的發展中發揮著重要作用。全國重點項目急劇增加，對供配電系統的可靠性、安全性、實時性、易用性、兼容性和減少故障影響范圍提出了更高的要求。

本系統的建設是提高變配電網的管理水平，快速準確地獲取變配電站運行的實時信息，充分掌握變配電站的實時運行狀態，及時發現變配電站運行故障，并做出相應的決策和處理。同時，值班管理人員可以根據變配電系統的運行情況進行負荷分析、合理調度、遠程控制和開關、避峰填谷，把握安全控制和事故處理的主動性，減少和避免誤操作和誤判。

二項目概況

糧食儲備庫的平面圖如圖1所示。

圖1.png

圖1某糧食儲備庫平面圖

本項目包括30萬t糧食淺圓倉儲設施、配套接收配送設施、生產輔助設施、生活設施等。預留12萬t大豆倉儲設施、大豆加工區等。

1供電電源

庫區原變配電間變壓器總容量800kVA×400kVA)，該容量不能滿足新項目的需要。為便于管理，考慮統一規劃，新總變電站不僅負責新項目負荷，還負責原變配電室、油加工區、油罐區附屬變配電室等高壓供電。

新供電電源為10kV雙回路，10kV專線采用YJV22電纜直接埋設至庫區總變電站。三路10kV高壓電纜從總變電站直接埋設至原變配電室、油加工區、油罐區附加變配電室。

2負荷計算

根據庫區總體規劃、負荷分布、近期、長期發展需求等因素，經技術經濟比較確定，庫區設10kV總變電站、原變配電室、附加變配電室。

總變電站位于庫區南側，負責除淺圓倉、升降塔、轉接樓、汽車、火車接發站等子項供電。

預處理車間一樓外墻貼有油加工附設式變配電間，負責油加工區等子項供電。

油罐區附設式變配電室貼在油泵房一樓外墻上，負責油灌區等子項供電。

改造增容后，原變配電室負責原辦公、生活區、新增綜合辦公樓、職工宿舍、食堂、浴室等的供電。

總變電所總裝機容量9781.3kW,總計算容量為2697.8kW,視容量為2900kVA。根據負荷計算，選用10kVSCBS101600kVA干式變壓器。

3高、低壓供電系統

總變電站一側采用電纜進線方式，10kV雙回路供電，主線采用單母線設計，AC220V交流操作系統。

總變電站二次側采用單母線分段運行方式，其中一段發生故障時，母線手動投入。進線斷路器和母線連接斷路器具有可靠的電氣連鎖，避免兩個進線電源并列運行。220/380V出線電路為各種電力建筑提供電源。

供電系統接地保護型統一采用TN-C-S系統。

總變電站10kV高壓開關柜采用手車柜，配備真空斷路器和彈簧操作機構。低壓柜采用BLOKSET-D開關柜，主斷路器采用智能框架，其他出線斷路器采用高分斷能力斷路器。為了方便操作，所有容量超過400A的低壓斷路器都是電動操作。

三系統結構

本方案采用CSC-2000（V2）電力監控系統1套，設置在總監控中心。每個變電站的數據通過通信管理機和網絡交換機上傳到監控中心。每個站的高壓測控單元數量和低壓測控數量根據每個站的不同規模而有所不同，系統采用分層分布式結構。總變電站的計算機監控系統分為兩層：站級控制層和間隔級控制層。間隔級控制層將采集和處理的數據信號通過光纖傳輸到站級控制層，并通過通信網絡集成到站級控制層中。每個間隔級單元相互獨立，不相互影響，功能不依賴于站控后臺計算機。

站控層設置在監控分中心，硬件配置為：1臺OptiPle×760雙核3.0、硬盤160G、內存2G、顯卡、10/100M網卡2塊、光驅、USB接口、光電鼠標、/標準鍵盤。間隔層分散安裝在變配電間開關柜上，提供CSC系列微機綜合保護裝置，完成設備的保護和控制。

如圖2所示，整個電力監控系統結構。

圖2.png

圖2電力監控系統結構圖

四系統的基本功能

1實時數據的采集和處理

（1）采集信號的類型

采集信號的類型分為模擬量、脈沖量和狀態量(開關量)。

模擬量：電流、電壓、有功功率、無功功率、頻率、功率因數、直流量、溫度量。

脈沖量：有功電能和無功電能。

狀態量(開關量)：斷路器、隔離開關、接地開關位置信號、繼電保護裝置、安全自動裝置動作及報警信號、運行監控信號等。

（2）采集信號的處理

計算機監控系統根據電氣設備間隔單元（線路、母線、母線、分段、主變、無功設備等）劃分實時數據采集。每個測控單元都是一個相對獨立的智能小系統，對采集的輸入量進行數據濾波、有效性檢查、工程值轉換、故障判斷、信號接點抖動等處理。

（3）信號輸入方式

模擬輸入:除直流電壓和溫度通過變送器輸入外，間隔層測控單元的電氣量采用交流采樣輸入CT、PT二次值，計算I、U、P、Q、F、COS中；對于需要合閘同步檢測的斷路器，還需要采集同步電壓，變送器輸出為4～20mA。

電能輸入:智能電度表可通過串口通信采集；脈沖信號輸入不能通過串口通信采集的電能信號。

狀態量（開關量）輸入：通過無源接點輸入；斷路器、隔離開關等要控制的設備，取雙位接點信號。

五系統的主要技術指標

1系統指標

模擬測量綜合wu差≤0.2%;

測量電網頻率wu差≤0.01Hz;

模擬量刷新周期≤3s;

數字量響應時間≤1s;

事件順序記錄分辨率(SOE)≤2ms;

控制命令從生成到輸出的時間≤1s;

畫面調用響應時間≤1s;

模數轉換分辨率≥12位；

正確控制操作率=100%。

2測控裝置指標

額定頻率為50Hz;交流電壓100V;交流電流1A;供電電壓220VCAC。

負載：交流電流電路≤0.8VA/相；交流電壓回路≤0.5VA/相；直流回路≤25W。

模擬測量精度：電流、電壓0.2%功率0.5%頻率0.01Hz。

數據更新時間：遙控（包括返回驗證）命令傳輸時間≤3s。

GPS對時精度：站級工作主站間1ms;間隔層測控裝置為1ms。

測量控網負荷率：正常情況下，≤25%;電力系統出現故障時≤40%。

系統可用性：99.9%以上。

環境溫度：站級工作站00～40℃;間隔設備-20～+60℃。

相對濕度：5%：5%～95%。

大氣壓力：80～110kPa。

六安科瑞Acrel-2000Z電力監控系統解決方案

1概述

對于用戶變電站（一般35kV及以下電壓等級），通過微機保護裝置、開關柜綜合測控裝置、電氣接觸無線溫度測量產品、電能質量在線監測裝置、配電室環境監測設備、弧光保護裝置等設備，實現變電站、配電、電力安全運行和綜合管理。監控范圍包括用戶變電站、開關、變電站、配電室等。

Acrel-2000Z電力監控系統是安科瑞電氣有限公司根據電力系統自動化和無人值守要求，為35kV及以下電壓等級開發的分層分布式變電站監控管理系統。該系統是一個開放式、網絡化、單元化、組態化的系統，應用于電力自動化技術、計算機技術、網絡技術和信息傳輸技術，集保護、監控、控制、通信等功能于一體。適用于35kV及以下電壓等級的城市電網、農村電網變電站和用戶變電站，可實現變電站的全面控制和管理，滿足變電站無人值守或少人值守的需要，為變電站的安全、穩定、經濟運行提供了堅實的保障。

2應用場所

適用于軌道交通、工業、建筑、學校、商業綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統的工程設計、施工和運行維護。

3系統架構

Acrel-2000Z電力監控系統采用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層，網絡模式可為標準網絡結構、光纖星網絡結構、光纖環網絡結構，根據用戶用電規模、電氣設備分布和占地面積綜合考慮網絡模式。