陸曉君

上海安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

“節(jié)能減排”目前已成為衡量企業(yè)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的重要指標(biāo)。隨著電信、銀行以及大型企業(yè)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，龐大的數(shù)據(jù)中心所帶來(lái)的管理維護(hù)費(fèi)用和不斷攀升的電費(fèi)已成為企業(yè)主管的一大難題。電氣隱患是如何產(chǎn)生的？電能是如何消耗的？本文介紹數(shù)據(jù)信息中心基于導(dǎo)軌式安裝電力監(jiān)控儀表的電源監(jiān)控管理方案。該方案主要由觸摸屏、單相或三相交流信號(hào)采集單元、互感器構(gòu)成，能對(duì)數(shù)據(jù)中心電源進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與顯示電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、諧波和電能。

 

安科瑞導(dǎo)軌式安裝電力監(jiān)控儀表采用DIN35mm導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu)、LCD顯示，測(cè)量電能及其它電參量，可進(jìn)行時(shí)鐘、費(fèi)率時(shí)段等參數(shù)設(shè)置，并具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

該類型表具有體積小巧、精度高、可靠性好、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，性能指標(biāo)符合國(guó)標(biāo)GB/T 17215、GB/T 17883和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614對(duì)電能表的各項(xiàng)技術(shù)要求，適用于政府機(jī)關(guān)和大型公建中對(duì)電能的分項(xiàng)計(jì)量，也可用于企事業(yè)單位作電能管理考核。

 

 

應(yīng)用場(chǎng)合		型號(hào)	主要功能
電源進(jìn)線		DTSD1352-H (ADL-3000EH)	測(cè)量相電壓、線電壓、電流、有功功率（分相與合相）、無(wú)功功率（分相與合相）、視在功率（分相與合相）、功率因數(shù)（分相與合相）等；四象限電能計(jì)量；總諧波含量測(cè)量
大電流三相分支回路		DTSD1352 (ADL-3000E)	一次輸入0-80A，測(cè)量相電壓、線電壓、電流、有功功率（分相與合相）、無(wú)功功率（分相與合相）、視在功率（分相與合相）、功率因數(shù)（分相與合相）等；四象限電能計(jì)量
小電流三相分支回路或單相分支回路		ADL-300E	二次輸入0-50mA,測(cè)量相電壓、線電壓、電流、有功功率（分相與合相）、無(wú)功功率（分相與合相）、視在功率（分相與合相）、功率因數(shù)（分相與合相）、有功電能及無(wú)功電能
		AMC16-3E3	9路單相（3路三相）I、U、P、Q、F測(cè)量；有功電能計(jì)量；18DI+1DO、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議
		AMC16-1E9
開(kāi)關(guān)量采集		ARTU-K32	32路開(kāi)關(guān)量采集、SOE事件記錄、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議

 

4.1 電源監(jiān)控配電方案

典型一次圖見(jiàn)圖1，由DTSD1352-H、DTSD1352、ADL-300E監(jiān)控儀表及TPC7062KS觸摸屏組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。

              

4.2 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

    系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)分布式結(jié)構(gòu)，子站直接由人機(jī)界面TPC7062KS屏進(jìn)行監(jiān)控、采集現(xiàn)場(chǎng)儀表，見(jiàn)圖2。

 

4.3 電源進(jìn)線監(jiān)控

電源進(jìn)線監(jiān)控由顯示觸摸屏與DTSD1352-H組成。

4.3.1 觸摸屏

觸摸屏采用昆侖通態(tài)7英寸屏，型號(hào)為TPC7062KS，工作電源DC24V/30W，主要性能特點(diǎn)有，具有兩個(gè)可同時(shí)使用的串行口，用于多臺(tái)儀表通訊，可讀取所有儀表采集得到的數(shù)據(jù)，并能在線設(shè)置儀表的變比。觸摸屏采集得到的數(shù)據(jù)可通過(guò)RS232接口，以Modbus-RTU協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)給其它設(shè)備（如計(jì)算機(jī)），若需采用RS485傳輸，需另行加配RS485-RS232轉(zhuǎn)換器。

觸摸屏主要實(shí)現(xiàn)的功能是及時(shí)將各個(gè)儀表采集到的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示到人機(jī)交互界面，在需要報(bào)警的時(shí)候進(jìn)行報(bào)警或報(bào)警數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上傳，以及實(shí)時(shí)、歷史報(bào)警顯示等。所能存儲(chǔ)的報(bào)警記錄大于20000條。

主要檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)象有母線電流、電壓、功率、電能、母線諧波數(shù)據(jù)，各個(gè)支路電壓、電流、功率、電能，及各個(gè)支路的分合狀態(tài)。顯示以數(shù)字顯示、折線圖、條形圖為主，見(jiàn)圖3。

圖3 監(jiān)控系統(tǒng)界面

 

觸摸屏安裝為嵌入式，觸摸屏面框尺寸226.5×163mm，開(kāi)孔尺寸215×152mm。

觸摸屏也可選配其它廠家具有相同性能的產(chǎn)品。

4.3.2 母線電參數(shù)檢測(cè)儀表——DTSD1352-H

儀表不需要工作電源，功耗≤3W；電壓信號(hào)輸入，220V/380V 50Hz；電流信號(hào)輸入，不大于63A時(shí)直接輸入，63A以上二次輸入0~5A。主要功能有測(cè)量常規(guī)的三相交流電量，如相電壓、線電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)等，其中功率與功率因數(shù)可同時(shí)檢測(cè)分相與三相總的參量；電能有四象限電能，包括吸收有功電能，釋放有功電能，感性無(wú)功電能，容性無(wú)功電能；以及測(cè)量電壓、電流總諧波含量，用戶可以方便的對(duì)供電電網(wǎng)質(zhì)量進(jìn)行分析。

二次原理見(jiàn)圖4，DTSD1352-H在電流不大于63A時(shí)可直接接入，不需要經(jīng)過(guò)電流互感器，大于63A時(shí)采用二次輸入0-5A。安裝結(jié)構(gòu)為DIN35mm導(dǎo)軌，見(jiàn)圖5。

 

4.4 支路監(jiān)控

支路監(jiān)控有2種監(jiān)控方案。

4.4.1 大電流分支回路監(jiān)控儀表DTSD1352

該儀表主要監(jiān)測(cè)電流大于63A的回路。儀表不需要工作電源，功耗≤2W；電壓信號(hào)輸入，0~300V/50Hz；電流信號(hào)輸入，一次電流80A以下直接輸入，80A以上二次輸入0~5A。主要功能有測(cè)量常規(guī)的三相交流電量，如相電壓、線電壓、電流、有功功率（分相與合相）、無(wú)功功率（分相與合相）、視在功率（分相與合相）、功率因數(shù)（分相與合相）等；電能有四象限電能，包括吸收有功電能，釋放有功電能，感性無(wú)功電能，容性無(wú)功電能；該儀表可用于1個(gè)三相回路中也可用于3個(gè)獨(dú)立的單相回路。

二次原理同DTSD1352-H，見(jiàn)圖4。安裝結(jié)構(gòu)為DIN35mm導(dǎo)軌，見(jiàn)圖6。

 

4.4.2 小電流分支回路監(jiān)控儀表­ ADL-300E

該儀表主要監(jiān)測(cè)電流小于63A的回路。儀表工作電源，AC85~265V，功耗≤2W；電壓信號(hào)輸入，220V/380V 50Hz；電流信號(hào)輸入，二次輸入0~50mA。主要功能有測(cè)量常規(guī)的三相交流電量，如相電壓、線電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)，其中功率與功率因數(shù)可同時(shí)檢測(cè)分相與三相總的參量；電能計(jì)量包括有功電能及無(wú)功電能；該儀表可用于三相回路中也可用于3個(gè)獨(dú)立的單相回路。

用于三相回路的二次原理見(jiàn)圖7，ADL-300E支持0.05A電流信號(hào)接入，電流互感器二次側(cè)不允許接地。

 

用于3個(gè)獨(dú)立的單相回路二次原理見(jiàn)圖8，ADL-300E支持0.05A電流信號(hào)接入，電流互感器二次側(cè)不允許接地。安裝結(jié)構(gòu)為DIN35mm導(dǎo)軌，見(jiàn)圖9。

 

 

  單位：元（RMB）

名稱	型號(hào)		單位	面價(jià)	備注
監(jiān)控主機(jī)	IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外設(shè)		臺(tái)	8500	均可用戶自備，以當(dāng)時(shí)市場(chǎng)價(jià)格為準(zhǔn)，該報(bào)價(jià)僅供參考
顯示器	三星19寸液晶顯示器		臺(tái)	3000
	三星22寸液晶顯示器		臺(tái)	3800
打印機(jī)	HP LaserJet 1020 A4		臺(tái)	2500
	EPSON-LQ1600KIIIH A3		臺(tái)	4000
UPS電源	山特C1KS		臺(tái)	5000
	山特C2KS		臺(tái)	6500
通訊線纜	五類線		米	4.6
	屏蔽雙絞線RVVP 2×1.0		米	5.6
	光纖（多模）		米	6.6
通訊機(jī)柜	1200×600×600		面	3000
	2200×600×600		面	5000
光電轉(zhuǎn)換	HTB-1000		只	750	遠(yuǎn)距離傳輸
	終端盒		只	60
	尾纖		面	50
	耦合器		面	50
	熔接點(diǎn)		個(gè)	50
通訊轉(zhuǎn)換	擴(kuò)展卡ACRNET-PCI/4		塊	3000	擴(kuò)展卡
	串口服務(wù)器ACRNET-PORT(2口)		只	3000	串口服務(wù)器
	串口服務(wù)器ACRNET-PORT(4口)		只	5500
	通訊前置機(jī)ACRNET-UC02(2口)		只	4000	通訊前置機(jī)
	通訊前置機(jī)ACRNET-UC04(4口)		只	6000
	通訊前置機(jī)ACRNET-UC08(8口)		只	11500
	通訊管理機(jī)ACRHMI		臺(tái)	30000	人機(jī)界面
組網(wǎng)設(shè)備	網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)EDS-208		臺(tái)	3000	局域組網(wǎng)
	網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)EDS-408		臺(tái)	8500
監(jiān)控軟件	Acrel監(jiān)控組態(tài)軟件	系統(tǒng)組態(tài)軟件 圖形組態(tài)軟件 電能管理軟件 數(shù)據(jù)庫(kù)軟件	套	3萬(wàn)	設(shè)備數(shù)量1～10
				4萬(wàn)	設(shè)備數(shù)量11～20
				6萬(wàn)	設(shè)備數(shù)量21～40
				8萬(wàn)	設(shè)備數(shù)量41～80
				10萬(wàn)元以上	設(shè)備數(shù)量80以上
	雙機(jī)版		套		單機(jī)價(jià)格×1.5
	數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)	每+1用戶	套	3000
	Web發(fā)布	每+1用戶（總用戶數(shù)≤5）	套	5000
電力儀表	DTSD1352-H		臺(tái)	2950
	DTSD1352		臺(tái)	2050
	ADL-300E		臺(tái)	1200
	AMC16-3E3		臺(tái)	3250
	AMC16-1E9		臺(tái)	3250
	ARTU-K32		臺(tái)	3200

 

隨著信息時(shí)代的來(lái)臨，各類數(shù)據(jù)信息中心的建設(shè)進(jìn)一步加快，對(duì)數(shù)據(jù)的安全防護(hù)也需要進(jìn)一步加強(qiáng)和完善，希望通過(guò)一定數(shù)量的數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理，能為其數(shù)據(jù)信息電源安全設(shè)計(jì)提供更多的有效經(jīng)驗(yàn)。該系統(tǒng)先后在中國(guó)銀行信息大樓、中國(guó)移動(dòng)?xùn)|北三省通訊基站改造、吉林聯(lián)通、中國(guó)郵政總局機(jī)房改造等項(xiàng)目中應(yīng)用，為數(shù)據(jù)中心電源安全、綠色運(yùn)行提供了保障。

 

 

 

1、   陸曉君，研究方向?yàn)殡娏ΡO(jiān)控配電系統(tǒng)技術(shù)