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摘 要：在現階段工業建設的發展中,化工企業得到了快速的發展,化學工業生產在整個國民生產中占據著非常重要的位置,也是近年來發展比較重視的一個行業,化工企業的發展還能夠在一定程度上反映出綜合國力與經濟發展的增長潛力.化工企業的生產具有規模大、連續性強、自動化水平高等特點,安全可靠的電力供應是企業安全生產的基本保障。本文針對化工企業的供配電系統工程項目,按照具體要求,合理選擇繼電保護、智能操控、無線測溫裝置,并采用無線測溫系統進行監測與控制,實現了供配電系統和企業生產的電氣自動化。
關鍵詞：化工；繼電保護；智能操控；無線測溫
1 項目概況
本工程為蘭州助劑廠新建項目，本工程系統包含3個變電站分別為南區中心配電室、北區分配電室和循環水泵分配電室。南區中心配電室14臺10kV高壓開關柜，62面低壓柜，高壓系統運行方式為：高壓側兩段均為單母線，低壓側為兩進線一母聯。北區分配電室4臺10kV高壓開關柜，72面低壓柜，高壓系統運行方式為：高壓側兩段均為單母線，低壓側為兩進線一母聯。循環水泵分配電室4臺10kV高壓開關柜，10面低壓柜，高壓系統運行方式為：高壓側兩段均為單母線，低壓側為兩進線一母聯。三個變電站均配置有無線測溫系統，要求配備了智能設備接口，充分保證系統的安全可靠運行，也兼顧了目前的綜合自動化系統。
2 產品需求及配置
本次針對蘭州助劑廠新建項目，需要配置微機保護裝置、智能操控裝置及無線測溫產品，對廠區內配電工程中高低壓柜狀態進行監測。首先該項目的微機保護要求如下：
12路交流電壓/電流通道，測量三相電流、兩路零序電流、三相電壓、零序電壓。
20路有源開關量輸入；10路無源開關量輸出，保護元件的出口方式可通過跳閘矩陣進行整定，方便用戶選擇要動作的繼電器。
所有動作跳閘的保護繼電器均應有指示標志或裝有指示器，并且只能在就地手動復位。
1）10kV電源進線柜：三段式過流、重合閘、過負荷、PT斷線告警；獨立的操作回路；
2）10kV PT柜: PT監測、PT并列；
3）10kV主變柜：三段式過流、過負荷、PT斷線告警、非電量保護；獨立的操作回路；
4）10kV出線柜：三段式過流、重合閘、過負荷、PT斷線告警；獨立的操作回路；
5）10kV電容柜：二段式過流、不平衡電壓保護、不平衡電流保護、欠電壓保護；獨立的操作回路；
6）10kV變頻出線柜：三段式過流、重合閘、過負荷、PT斷線告警；獨立的操作回路；
根據上述繼電保護要求，故此選擇AM5SE系列微機保護裝置。
二，該項目的智能操控要求如下：
1）一次動態模擬圖，斷路器分合位置動態顯示；接地開關位置動態顯示；彈簧儲能動態顯示；
2）（除PT柜1路外）兩路溫濕度控制器功能，通訊線長6米，數碼管顯示；
3）語音防誤提示功能，人體紅外感應探頭；
4）加熱器斷線報警；
5）柜內照明操作；
6）分合閘、儲能、遠方/就地開關；
7）高壓帶電顯示和閉鎖裝置；
8）RS485通訊功能，Modbus 通訊協議
根據上述智能操控要求，故此選擇ASD200系列智能操控裝置。
三，該項目的無線測溫要求如下：
1）每面高壓柜出線電纜3點測溫；低壓進線、無功補償柜母排3點測溫，低壓出線重要回路（1250A額定電流以上）每個回路出線電纜3點測溫。
2）測溫傳感器：感應取電，啟動電流大于5A；測溫范圍：-50℃~+125℃；精度：±1℃；無線頻率：470MHz；采樣頻率：15s；通訊距離：空曠150m。
3）無線接收器自帶RS485通訊，一個無線數據接收器應能可靠接受不低于60個溫度傳感器發出的溫度信號。
4）監控主機壁掛式安裝，可實現溫度實時顯示、歷史數據記錄的對比分析、預警及報警、運行狀態全程記錄等功能電氣監控系統分布圖；參數設置；實時數據查詢；歷史數據查詢；歷史曲線；超溫記錄、報警等功能。
根據上述要求，故此選擇安科瑞的智能操控裝置及無線測溫產品如下表。
3 產品方案明細
該項目的3個配電房分別為南區中心配電室、北區分配電室和循環水泵分配電室，以南區中心配電室為例，智能操控及無線測溫產品和微機保護裝置的產品上圖如下：
本項目共計使用微機保護裝置20只，智能操控裝置20只，無源無線傳感器339只，接收器17只，監控主機3臺。
1）微機保護裝置明細
序號 | 設備型號及規格 | 型號 | 單位 | 數量 | 備注 |
一 | 南區中心配電1層 | ||||
線路保護監控裝置 | AM5SE-F | 臺 | 2 | 進線保護 | |
變壓器保護監控裝置 | AM5SE-T | 臺 | 2 | 變壓器保護 | |
PT監控及切換裝置 | AM5SE-UB | 臺 | 2 | PT監控及并列 | |
電容保護監控裝置 | AM5SE-C | 臺 | 1 | 電容保護 | |
線路保護監控裝置 | AM5SE-F | 臺 | 5 | 饋線保護 | |
二 | 北區分配電室2層 | ||||
線路保護監控裝置 | AM5SE-F | 臺 | 2 | 進線保護 | |
變壓器保護監控裝置 | AM5SE-T | 臺 | 2 | 變壓器保護 | |
三 | 循環水泵分配電室 | ||||
線路保護監控裝置 | AM5SE-F | 臺 | 2 | 進線保護 | |
變壓器保護監控裝置 | AM5SE-T | 臺 | 2 | 變壓器保護 |
2）智能操控產品明細
名稱 | 安裝內容 | 單位 | 數量 |
南區中心配電 | |||
ASD200 | 203AH101 | 臺 | 1 |
ASD200 | 203AH103 | 臺 | 1 |
ASD200 | 203AH104 | 臺 | 1 |
ASD200 | 203AH105 | 臺 | 1 |
ASD200 | 203AH106 | 臺 | 1 |
ASD200 | 203AH201 | 臺 | 1 |
ASD200 | 203AH203 | 臺 | 1 |
ASD200 | 203AH204 | 臺 | 1 |
ASD200 | 203AH205 | 臺 | 1 |
ASD200 | 203AH206 | 臺 | 1 |
ASD200 | 203AH207 | 臺 | 1 |
ASD200 | 203AH208 | 臺 | 1 |
北區分配電室 | |||
ASD200 | 204AH101 | 臺 | 1 |
ASD200 | 204AH102 | 臺 | 1 |
ASD200 | 204AH201 | 臺 | 1 |
ASD200 | 204AH202 | 臺 | 1 |
循環水泵分配電室 | |||
ASD200 | 205AH101 | 臺 | 1 |
ASD200 | 205AH102 | 臺 | 1 |
ASD200 | 205AH201 | 臺 | 1 |
ASD200 | 203AH202 | 臺 | 1 |
3）無線測溫產品明細
名 稱 | 柜 號 | 單 位 | 數 量 | 組號 | 地址 | 編碼 |
循環水站分配電室4面高壓柜 | ||||||
ACREL2000T/B無線測溫采集設備 | 箱 | 1 | 1 | |||
無線測溫收發器ATC450-C | 205AH101 | 點 | 1 | 1 | 2 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 3 | 1 | 2-1至1-3 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 205AH102 | 點 | 3 | 1 | 2-4至2-6 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 205AH201 | 點 | 3 | 1 | 2-7至2-9 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 205AH202 | 點 | 3 | 1 | 2-10至2-12 | |
循環水站分配電室10面低壓柜 | ||||||
無線測溫收發器ATC450-C | 206AA21 | 點 | 1 | 1 | 1 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 3 | 1 | 1-1至1-3 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 206AA22 | 點 | 3 | 1 | 1-4至1-6 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 206AA12 | 點 | 3 | 1 | 1-7至1-9 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 206AA23 | 點 | 3 | 1 | 1-10至1-12 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 206AA11 | 點 | 3 | 1 | 1-13至1-15 | |
北區分配電室2層4面高壓柜 | ||||||
ACREL2000T/B無線測溫采集設備 | 箱 | 1 | 2 | |||
無線測溫收發器ATC450-C | 204AH202 | 點 | 1 | 2 | 1 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 3 | 2 | 1-1至1-3 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 204AH201 | 點 | 3 | 2 | 1-4至1-6 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 204AH102 | 點 | 3 | 2 | 1-7至1-9 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 204AH101 | 點 | 3 | 2 | 1-10至1-12 | |
北區分配電室2層72面低壓柜 | ||||||
無線測溫收發器ATC450-C | 102AA02 | 點 | 1 | 2 | 2 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 3 | 2 | 2-1至2-3 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 102AA03 | 點 | 3 | 2 | 2-4至2-6 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 102AA04 | 點 | 3 | 2 | 2-7至2-9 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 102AA05 | 點 | 3 | 2 | 2-10至2-12 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 102AA07 | 點 | 3 | 2 | 2-13至2-15 | |
無線測溫收發器ATC450-C | 103AA06 | 點 | 1 | 2 | 3 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 3 | 2 | 3-1至3-3 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 103AA03 | 點 | 3 | 2 | 3-4至3-6 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 103AA04 | 點 | 3 | 2 | 3-7至3-9 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 103AA07 | 點 | 3 | 2 | 3-10至3-11 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 103AA15 | 點 | 3 | 2 | 3-12至3-15 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 105AA03 | 點 | 3 | 2 | 3-16至3-18 | |
無線測溫收發器ATC450-C | 204EAA01 | 點 | 1 | 2 | 4 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 6 | 2 | 4-13至4-18 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 3 | 2 | 4-1至4-3 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 204EAA03 | 點 | 3 | 2 | 4-4至4-6 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 204EAA04 | 點 | 3 | 2 | 4-7至4-9 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 204EAA05 | 點 | 3 | 2 | 4-10至4-12 | |
無線測溫收發器ATC450-C | 204PC104 | 點 | 1 | 2 | 5 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 3 | 2 | 5-1至5-3 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 204PC102 | 點 | 3 | 2 | 5-4至5-6 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 204PC103 | 點 | 3 | 2 | 5-7至5-9 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 204PC101 | 點 | 3 | 2 | 5-10至5-12 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 204PC105 | 點 | 6 | 2 | 5-13至5-18 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 204PC108 | 點 | 3 | 2 | 5-19至5-21 | |
無線測溫收發器ATC450-C | 204PC204 | 點 | 1 | 2 | 6 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 6 | 2 | 6-1至6-6 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 204PC202 | 點 | 3 | 2 | 6-7至6-9 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 204PC203 | 點 | 3 | 2 | 6-10至6-12 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 204PC201 | 點 | 3 | 2 | 6-13至6-15 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 204PC205 | 點 | 6 | 2 | 6-16至6-21 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 209AA03 | 點 | 3 | 2 | 6-22至6-24 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 209AA04 | 點 | 3 | 2 | 6-25至6-27 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 209AA05 | 點 | 3 | 2 | 6-28至6-30 | |
南區中心配電1層14面高壓柜 | ||||||
ACREL2000T/B無線測溫采集設備 | 箱 | 1 | 2 | |||
無線測溫收發器ATC450-C | 203AH101 | 點 | 1 | 3 | 1 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 3 | 3 | 1-1至1-3 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 203AH102 | 點 | 3 | 3 | 1-4至1-6 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203AH103 | 點 | 3 | 3 | 1-7至1-9 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203AH104 | 點 | 3 | 3 | 1-10至1-12 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203AH105 | 點 | 3 | 3 | 1-13至1-15 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203AH106 | 點 | 3 | 3 | 1-16至1-18 | |
無線測溫收發器ATC450-C | 203AH201 | 點 | 1 | 3 | 2 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 3 | 3 | 2-1至2-3 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 203AH202 | 點 | 3 | 3 | 2-4至2-6 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203AH203 | 點 | 3 | 3 | 2-7至2-9 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203AH204 | 點 | 3 | 3 | 2-10至2-12 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203AH205 | 點 | 3 | 3 | 2-13至2-15 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203AH206 | 點 | 3 | 3 | 2-16至2-18 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203AH207 | 點 | 3 | 3 | 2-19至2-21 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203AH208 | 點 | 3 | 3 | 2-22至2-24 | |
南區中心配電3層62面低壓柜 | ||||||
無線測溫收發器ATC450-C | 203PC204 | 點 | 1 | 3 | 3 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 6 | 3 | 3-1至3-6 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC201 | 點 | 3 | 3 | 3-7至3-9 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC202 | 點 | 3 | 3 | 3-10至3-12 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC203 | 點 | 3 | 3 | 3-13至3-15 | |
無線測溫收發器ATC450-C | 203PC210 | 點 | 1 | 3 | 4 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 6 | 3 | 4-1至4-6 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC211 | 點 | 3 | 3 | 4-7至4-9 | |
無線測溫傳感器ATE400 | JL1 | 點 | 3 | 3 | 4-10至4-12 | |
無線測溫收發器ATC450-C | 203PC113 | 點 | 1 | 3 | 5 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 6 | 3 | 5-1至5-6 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC118 | 點 | 6 | 3 | 5-7至5-12 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC112 | 點 | 6 | 3 | 5-13至5-18 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC111 | 點 | 6 | 3 | 5-19至5-24 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC109 | 點 | 3 | 3 | 5-25至5-27 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC108 | 點 | 3 | 3 | 5-28至5-30 | |
無線測溫收發器ATC450-C | 203PC104 | 點 | 1 | 3 | 6 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 3 | 3 | 6-1至6-3 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC102 | 點 | 3 | 3 | 6-4至6-6 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC103 | 點 | 3 | 3 | 6-7至6-9 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC107 | 點 | 3 | 3 | 6-22至6-24 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC106 | 點 | 3 | 3 | 6-10至6-12 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC105 | 點 | 3 | 3 | 6-13至6-15 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC101 | 點 | 3 | 3 | 6-16至6-18 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203PC119 | 點 | 3 | 3 | 6-19至6-21 | |
無線測溫收發器ATC450-C | 203EAA05 | 點 | 1 | 3 | 7 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 9 | 3 | 7-1至7-9 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 203EAA01 | 點 | 3 | 3 | 7-10至7-12 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 6 | 3 | 7-25至7-27 7-28至7-30 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 203EAA02 | 點 | 3 | 3 | 7-13至7-15 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203EAA03 | 點 | 3 | 3 | 7-16至7-18 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203EAA04 | 點 | 3 | 3 | 7-19至7-21 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 203EAA06 | 點 | 3 | 3 | 7-22至7-24 | |
無線測溫收發器ATC450-C | 101AA15 | 點 | 1 | 3 | 8 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 3 | 3 | 8-1至8-3 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 101AA14 | 點 | 3 | 3 | 8-4至8-6 | |
無線測溫收發器ATC450-C | 101AA04 | 點 | 1 | 3 | 9 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 點 | 3 | 3 | 9-1至9-3 | ||
無線測溫傳感器ATE400 | 101AA07 | 點 | 3 | 3 | 9-4至9-6 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 101AA06 | 點 | 3 | 3 | 9-7至9-9 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 101AA05 | 點 | 3 | 3 | 9-10至9-12 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 101AA03 | 點 | 3 | 3 | 9-13至9-15 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 101AA02 | 點 | 3 | 3 | 9-16至9-18 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 101AA01 | 點 | 3 | 3 | 9-19至9-21 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 212AA01 | 點 | 3 | 3 | 9-22至9-24 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 212AA02 | 點 | 3 | 3 | 9-25至9-27 | |
無線測溫傳感器ATE400 | 212AA03 | 點 | 3 | 3 | 9-28至9-30 | |
4 無線測溫系統需求及設計
無線測溫監控系統具有遙信、遙測、遙控、遙調、遙設、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能?？梢员O控無線測溫系統的設備運行狀況，實現快速報警響應，預防嚴重故障發生。
1）實時監測
監控軟件人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示各測溫節點的溫度數據及有關故障、告警等信息。
2）溫度查詢
溫度歷史曲線、溫度實時曲線、溫度實時數據查詢。
3）運行報表
查詢各回路設備運行溫度報表。
4）實時報警
應具有實時報警功能，設備能夠對溫度越限等事件發出告警。
彈出事件報警窗口；實時語音報警功能，能夠對所有事件發出語音告警；短信告警，可以發送告警信息短信（需選配）。
5）歷史事件查詢
應能夠對所有告警事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統和告警等事件進行歷史追溯，查詢統計、事故分析。
6）用戶權限管理
保障系統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如數據庫修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
7）定值設置
用于修改高溫定值、超溫定。
8）遙控功能
應可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。配電系統維護人員可以通過監控系統的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執行的操作順序，可以及時執行調度系統或站內相應的操作命令。
9）通信管理
應可以對整個配電系統范圍內的設備通信情況進行管理、控制、數據的實時監測。配電系統維護人員可以通過監控系統的主程序右鍵打開通信管理程序，然后選擇通信控制啟動所有端口或某個端口，快速查看某設備的通信和數據情況。
根據上述需求，設計本項目電力監控系統拓撲圖如下：
6 結語
近年來,全國化工企業的數量逐年增多,其在生產上具有很多特點,比如說其生產規模特別的大,具有很強的生產連續性,而且其自動化水平也特別的高,要想使一個化工企業正常生產,安全可靠的電力供應系統很重要.本文介紹的安科瑞無線測溫產品針對高低壓開關柜內重要電氣節點的溫度進行監測，防止在運行過程中因設備受環境污染,設備長期運行,嚴重超載運行,觸點氧化,電弧沖擊等原因造成接點接觸電阻過大而發熱成為隱患，提升設備安全保障。安科瑞智能操控區別于由幾個獨立的電子裝置分別實現帶來的集成度低,配線復雜,可靠性差的缺點，實現大大提高開關柜操控的集成度和智能化程度。安科瑞繼電保護裝置可以在電力系統出現故障的時候，在較短的時間以及范圍內，及時地切除或者隔離有問題的器件，繼電保護裝置不僅能保護設備器件不受損壞，還由于能夠自動切斷隔離降低了連帶故障發生的機會。
參考文獻
[1] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2019.11月版
[2] 安科瑞智能電網用戶端電力監控/電能管理/電氣安全（產品報價手冊）.2020.01月版
[3] 安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統設計與產品二次原理圖集.2019.7月版
[4] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2020.1月版
