高性?xún)r(jià)比的工廠(chǎng)用電監控系統技術(shù)介紹

1.前言

工廠(chǎng)用電監控實(shí)質(zhì)是SCADA系統（數據采集與監視控制系統），主要由監控中心計算機主站系統、通訊通道和現場(chǎng)的各種遠程終端單元構成（即RTU，英文名稱(chēng)Remote Terminal Unit），對工廠(chǎng)的重要電器和供電回路的進(jìn)行遠程監測、控制以及保護，即完成遙信、遙測、遙控、遙調“四遙”功能及保護在內的綜合自動(dòng)化，通過(guò)與工廠(chǎng)MIS系統聯(lián)接，提高工廠(chǎng)管理的自動(dòng)化水平。

工廠(chǎng)用電監控的包括：

（1）. 工廠(chǎng)自備變電站的高壓進(jìn)線(xiàn)的三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率、頻率、功率因數、積分電度等電參量的測量，斷路器位置判別，斷路器的遙控。

（2）. 工廠(chǎng)自備變電站的變壓器的溫度和瓦斯信號的判別。

（3）. 工廠(chǎng)自備變電站的低壓出線(xiàn)的三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率、頻率、功率因數、積分電度、線(xiàn)路諧波等電參量測量，斷路器位置判別，斷路器的遙控。

（4）. 高壓電動(dòng)機的三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率、頻率、功率因數、積分電度等電參量測量，過(guò)電流保護、不平衡（負序過(guò)流）保護、接地（零序過(guò)流）保護、啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(cháng)保護、堵轉保護、反時(shí)限過(guò)負荷（熱過(guò)載）保護、欠電壓保護、過(guò)電壓保護、溫度保護、電動(dòng)機熱模型保護、故障范圍判別，電動(dòng)機遙控啟停。

（5）. 低壓電動(dòng)機的三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率、頻率、功率因數、積分電度等電參量測量，過(guò)電流保護、不平衡（負序過(guò)流）保護、接地（零序過(guò)流）保護、啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(cháng)保護、堵轉保護、反時(shí)限過(guò)負荷（熱過(guò)載）保護、欠電壓保護、過(guò)電壓保護、故障范圍判別，電動(dòng)機遙控啟停、正反轉及三角形星形轉換。

（6）. 低壓電容器的三相電壓、三相電流、無(wú)功功率、頻率、功率因數、積分電度等電參量測量及電容器的遠程投退。

2.工廠(chǎng)用電監控系統結構



3.工廠(chǎng)用電監控系統介紹

RTU英文名稱(chēng)Remote Terminal Unit，IEC現在給的名稱(chēng)TeleControl。是一種遠方數據采集和控制的設備。北京易控微網(wǎng)公司的STC系列微型RTU是一種符合IEC要求的一種微型RTU設備，其型號STC為Small TeleControl的縮寫(xiě)。北京易控微網(wǎng)公司的MDS系列微機型電動(dòng)機保護基于先進(jìn)的單片機平臺和成熟的電動(dòng)機保護理論，是綜合電動(dòng)機測量功能和保護功能于一體的高性?xún)r(jià)比智能電動(dòng)機保護產(chǎn)品。

監控中心可以選擇電力版組態(tài)軟件或專(zhuān)業(yè)的SCADA軟件，完成數據的顯示，遠程設備的控制，數據的生成和報表等工作。

下面是方案中所用RTU或微機型電動(dòng)機保護的簡(jiǎn)單介紹：

1.STC-2交流采樣微型RTU的功能

•　不需要電壓等變送器，三表法直接準確測量三相交流電壓、三相電流、三相有功功率、三相無(wú)功功率、頻率、功率因數、零序電流、積分電度、等電參量, 可以測量變頻器輸出。

•　具有3路獨立的開(kāi)關(guān)量繼電器輸出，可以作為遙控、跳閘或者告警。

•　6路開(kāi)關(guān)量光隔輸入，也可以作為脈沖量輸入。

•　2路直流輸入(0-20mA或0-5V),可以接各種變送器。

•　 兩路通信接口，支持MODBUS規約，支持主站端的熱備用。

•　FFT算法，可計算0－31次諧波。

2. MDS-1 微機型電動(dòng)機保護的功能

•　除了具有STC-2的測量功能外，還具有電動(dòng)機保護功能。

•　三相異步電動(dòng)機的反時(shí)限過(guò)負荷（熱過(guò)載）保護、不平衡（負序過(guò)流）保護、啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(cháng)保護、堵轉保護、接地（零序過(guò)流）保護、欠電壓保護、過(guò)電壓保護。

•　三相電動(dòng)機轉子斷條、軸承損壞、絕緣監測等故障診斷功能。

3. MDS-104微機型電動(dòng)機保護的功能

•　三表法測量準確測量三相交流電壓、電流、有功、無(wú)功、頻率、功率因數、零序電流、零序電壓等電參量，快速數據刷新速度100次/S。測量數據刷新25次/S,也可以接成兩表法使用，兩表法下無(wú)法進(jìn)行負序保護

•　具有4路獨立的開(kāi)關(guān)量繼電器輸出，可以作為遙控、跳閘或者告警。

•　6路開(kāi)關(guān)量光隔輸入，也可以作為脈沖量輸入。

•　4路隔離直流輸入(0-20mA或0-5V),可以接各種變送器；

•　2路RS232/RS485通信接口，支持MODBUS規約。

•　三相異步電動(dòng)機的過(guò)電流保護、不平衡（負序過(guò)流）保護、接地（零序過(guò)流）保護、啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(cháng)保護、堵轉保護、反時(shí)限過(guò)負荷（熱過(guò)載）保護、欠電壓保護、過(guò)電壓保護、故障范圍判別等。

•　線(xiàn)路三段過(guò)流速斷保護，反時(shí)限速斷保護，自動(dòng)重合閘

•　可以通過(guò)正序和負序電流的計算，了解當前電動(dòng)機是正轉還是反轉，防止電網(wǎng)事故產(chǎn)生相序錯誤而導致的電動(dòng)機燒毀。

4.STC-1直流采樣微型RTU的功能

•　8路開(kāi)關(guān)量繼電器輸出，可以作為遙控、跳閘或者告警。

•　8路開(kāi)關(guān)量光隔輸入，也可以作為脈沖量輸入。

•　8路直流輸入(0-20mA或0-5V),可以接各種變送器。

•　1個(gè)標準485通信口，1個(gè)RS485/232接口，支持MODBUS或其它規約，擴展更加容易。

•　 貼片安裝，無(wú)外部總線(xiàn)，可靠性高，抗干擾能力強。

•　卡式導軌或螺絲固定

5.STC-101微型RTU的功能

•　16路開(kāi)關(guān)量光隔輸入， 支持脈沖計數，支持交直流0～400V輸入

•　1個(gè)標準485/232通信口，支持MODBUS或其它規約，擴展更加容易。

•　貼片安裝，無(wú)外部總線(xiàn)，可靠性高，抗干擾能力強。

•　卡式導軌或螺絲固定

6.STC-112直流采樣微型RTU的功能

•　4路開(kāi)關(guān)量繼電器輸出

•　8路開(kāi)關(guān)量光隔輸入，也可以作為脈沖量輸入。

•　8路直流輸入(0-20mA或0-5V),可以接各種變送器。

•　2路隔離模擬量輸出，0～10V 或者0～20mA

•　1個(gè)隔離 485通信口，1個(gè)RS232接口，支持MODBUS RTU或者ASCII或其它規約

•　卡式導軌或螺絲固定

•　貼片安裝，無(wú)外部總線(xiàn)，可靠性高，抗干擾能力強。

4.系統配置　

對于高低壓線(xiàn)路，每個(gè)供電回路可以選用一臺STC-2進(jìn)行監控；對于高壓電動(dòng)機的綜合監控選用MDS104微機型電動(dòng)機保護；低壓電動(dòng)機的綜合監控可以選用MDS-1微機型電動(dòng)機保護；對于是否通電的檢測，可以選用STC-101微型RTU；對于大量直流量的采集，可以選用STC-1微型RTU；對于需要模擬量進(jìn)行輸出調節，可以選用STC-112微型RTU。