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上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院項目電力監控系統的設計與應用

更新時間：2020-02-25

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霍麗麗

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定

摘要：介紹上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院腫瘤（質子）中心項目，采用綜合保護裝置、多功能儀表、變壓器溫控儀、直流屏，采集配電現場的各種電參量和狀態信號。系統采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過安科瑞電力監控系統實現變電所變配電回路用電的實時監控和管理。

關鍵詞：上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院腫瘤（質子）中心項目；10KV變配電所；綜合保護裝置；Acrel-2000；電力監控系統。

0概述

上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院腫瘤（質子）中心項目，新建集門診、質子治療與科研、檢查等功能于一體的新樓（1#腫瘤（質子）中心）及附屬用房（2#能源中心及3#門衛、4#門衛），1#腫瘤（質子）中心主體地上三層，地下一層，總建筑面積約22943平方米，其中地上建筑面積約11488平方米，地下建筑面積約11455平方米。2#能源中心主體地上二層，地下一層，總建筑面積3085平方米，其中地上面積1880平方米，地下面積1205平方米。

該新建項目為一個變配電所，總共有兩路10kV進線；經2臺2000Kva變壓器、2臺630Kva變壓器、2臺1250Kva變壓器變為0.4KV對整個項目進行供電。10kV及0.4kV變配電站綜保、多功能儀表、溫控儀、直流屏等設備采用RS485總線組網接入電力監控系統，系統主機安裝在變配電所值班室內。

2 系統方案

監控系統主要實現對上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院腫瘤（質子）中心項目進行用電安全監控與管理。監控范圍為綜合保護裝置8臺，多功能儀表289臺，變壓器溫控儀6臺，直流屏一臺；通過485總線接入本變電所內數據采集器，再經過網線上傳數據至變電所值班室主機，從而在監控主機上實現總線上儀表與監控主機的數據連通。如下圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

系統網絡拓撲圖

1）站控管理層

站控管理層針對電力監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS及軟件等。

2）網絡通訊層

通訊層主要是由采集器及總線網絡組成。采集器主要功能是監測現場智能儀表、綜合保護裝置；總線網絡的主要功能是實現數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，達到了無人值守的目的。

3）現場設備層

現場設備層是數據采集終端，主要由綜合保護裝置、多功能儀表組成，通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入通訊服務器，經通訊服務器到達該配電間監控主機進行組網，實現遠程監控。

綜保選型*表

②多功能儀表

安科瑞多功能儀表產品眾多，面向市場中高低端都有適合的品牌，主要功能采集現場電流、電壓、功率因數、功率、用電量等電參量，另外多功能儀表可以按照需求選購自己需要的選配功能，包括開關量輸入輸出功能、諧波檢測功能、付費率功能、需量功能等，主要面板尺寸72mm*72mm、80mm*80mm、96mm*96mm,如客戶需求更大尺寸規格有104mm*104mm規格，滿足市場上絕大多數需求，獲多項國家證書，元器件年銷售數量200萬臺以上。

③施工

安科瑞有合格的第三方施工合作單位，能夠安全按時完成成套柜改造，現場施工布線，管線鋪設，橋架安裝等事宜。

④軟件

安科瑞電力監控軟件能為客戶24小時值守變配電所，監測各配電回路運行狀態，即時定位故障，降低安全風險。具體功能參見下面軟件功能。

⑤售后

安科瑞總部位于上海嘉定，總公司、分公司及辦事處都配有技術人員及售后人員。如有問題可以保證2小時內回應，必要時24小時以內派人現場處理。

4 系統功能

功能特點

本系統采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩定可靠；系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；系統提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進行，而且具有遠程顯示功能。

配電監測

安科瑞Acrel-2000電力監控系統人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數、電能等電參數信息，動態各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分狀態，以及有關故障、告警等信號。

配電監測選擇界面

低壓界面

通訊狀態

安科瑞Acrel-2000電力監控系統支持實時接入系統的各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構；可在線診斷設備通訊狀態，發生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。從而方便運行維護人員實時掌握現場各設備的通訊狀態，及時維護出現異常的設備，保證系統的穩定運行。

通訊狀態圖

電參量報表

安科瑞Acrel-2000電力監控系統具有實時電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能，所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到數據庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數、時間或選擇查詢更新的記錄數據等，并通過報表方式顯示出來。

電能報表

安科瑞Acrel-2000電力監控系統以豐富的報表體支撐量體系的完整性。系統具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電偏大時可分析追溯，維護計量體系的正確性。

報警及事件

實時報警

實時報警窗口監測系統所采集的遙測量。報警窗口會在系統運行時自動打開，并一直隱藏在后臺。

當有電流或者電壓越限，并且觸及報警界*，“相應實時報警”窗口就會自動彈出，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名、越限的電參量、報警值等。

歷史報警

通過調節開始時間和結束時間，即可查詢到過去任意時間段內的系統報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時間，報警類型，報警內容等。

5 幫助客戶解決問題

1、人力成本高問題：

變電所傳統運維方式采用人工、紙質記錄、溝通，缺乏智能化的手段，通過我司電力監控系統可以幫助客戶智能化管理，將原有人工巡講變為智能化，節省下來人工可以協調其他工作。

2、工作效率低

變電所傳統運維方式頻率低、任務無法定位、過程不標準規范、缺陷缺乏閉環跟蹤，通過我司電力監控系統可以幫助客戶實時24小時不間斷監管。

3、搶修時間長

通過人工無法即時識別和定位故障信息，需要用戶通知后到現場確認，而我司電力監控系統可以不間斷，當現場有故障發生時可以通過電力監控軟件、短信形式進行報警，提示運維人員及時處理。

4、風險預防薄弱

傳統運維無法通過歷史大數據識別可能存在的隱患、分析用電情況，通過我司系統可以挖掘存在的隱患點，挖掘用能潛力。

6 結束語

在當今配電設施的應用中，變電所的配電安全性至關重要，本文介紹的安科瑞Acrel-2000電力監控系統在上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院腫瘤（質子）中心項目的應用，可以實現對變電所供配電回路用電的實時監控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網絡通訊功能，可以與串口服務器、計算機等組成電力監控系統。系統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框、語音提示、短信報，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究，該系統運行安全、可靠、穩定，為解決用電問題提供了真實可靠的依據。

參考文獻：

[1].任致程周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 智能電網用戶端電力監控與電能管理系統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業出版社. 2011.10

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