钢铁工业智能配电系统解决方案

钢铁工业智能配电系统解决方案目前，能源紧缺与环境恶化已经成为全球面临的最大问题。中国持续高速的经济增长成为过去几年中全球经济的最大亮点，但同时也引发了能源供应危机及环境保护的巨大压力。钢铁行业是高耗能行业，大型钢铁企业能源成本占总生产成本的30%左右，其中电能成本占总生产成本的10%左右。目前国家正在对落后产能的企业进行调整，不符合国家要求的企业势必要被历史的潮流所淘汰，因此对于钢铁产业，降低能耗标准，高效用电是使之生存的重中之重。因此对于钢铁企业其特点总结如下：1．高耗能行业，电力成本占企业总成本的比重较大。2．部门与生产项目众多，能源管理势在必行，其中电力能源管理关乎整个钢铁企业的持续、稳定运行。一．智能化供配电系统具备的主要功能及系统构成在工业生产中安全稳定是头等大事，由于钢铁行业工艺繁多，例如焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等，因此连续可靠的电力能源供给对于安全生产就显得尤为重要。钢铁企业其配电方案的基本要求如下：1．监控结合，遇到紧急情况时第一时间通知管理人员并做出响应。2．控制要求：A、两路高压任意一路失电时，断路器动作，母联闭合，并向柴油发电机发出启动命令，两路高压都失电时立即投入柴油发电机供电；B、有一路变压器或一路电路出现故障时，非保障性切断，保护一级负荷和重要二级负荷；C、消防优先保护。D、UPS电源应急准备，对于医疗器械、照明用电、消防设备及电梯等设备。3.钢铁企业建筑中配电室基本配置A．根据钢厂容量配置变压器台数，高压柜与低压柜的面数，所有低压柜进线到出线回路使用电力仪表进行监测，并将数据上传至智能配电系统。根据钢厂的规模与要求，对智能配电系统的要求会有所不同，但是从本质上来讲，全部都是通过多功能电力仪表采集终端数据，经通讯总线上传至上位机系统，经过专业的系统软件进行处理得以对智能建筑进行监视与控制。智能化供配电系统从结构来看都可分为三层：现场I/O、通讯管理层和中心控制层。其中，控制层是整个系统的控制核心，监测和控制供电系统的运行，同时也可用于人-机对话的界面、数据处理和存储管理；现场I/O则用于现场设备状态信号和运行参数的采集，对现场设备进行控制操作。配电室中通常设置两台变压器、不间断电源EPS、UPS、直流屏和高、低压配电柜若干面。通常在配电柜上配置电力仪表进行终端数据采集。AcuvimIIMultifunctionPowerMeterAcuvimIIMultifunctionPowerMeterAcuvimIIMultifunctionPowerMeterAcuvimIIMultifunctionPowerMeterAcuvimIIMultifunctionPowerMeterAcuvimIIMultifunctionPowerMeterAcuvimIIMultifunctionPowerMeterAcuvimIIMultifunctionPowerMeterAcuvimIIMultifunctionPowerMeterAcuvimIIMultifunctionPowerMeterAcuvimIIMultifunctionPowerMeterAcuvimIIMultifunctionPowerMeterEPS低压配电柜高压配电柜直流屏CISCOSYSTEMS变压器Modbus现场通讯线AcuvimIIMultifunctionPowerMeterAcuvimIIMultifunctionPowerMeter钢厂智能化供配电系统的结构框图智能配电系统主要监测内容有：(1)电源监测：对高低压电源进出线电压、电流、功率、功率因数、频率状态监测及供电量计算。(2)变压器监测：变压器温度监测、风冷变压器通风机运行情况、油冷变压器油温和油位监测。(3)负荷监测：各级工艺流程负荷电压、电流、功率监测，当超负荷时系统停止低优先级负荷。对各工艺生产线进行电度监测，配置专用电度表进行统计。(4)线路状态监测：高压进线、出线、二路进线联络线断路器状态监测、故障报警。(5)用电源控制：主要电源供电中断时自动启动柴油发电机或燃气轮机发电机组，恢复供电时停止备用电源，并进行倒闸操作。对高低压控制柜自动切换，对系统进行节能控制；实现动力设备联动控制；对租户用电量进行自动统计计量。(6)供电恢复控制：当供电恢复时，设定优先程序，启动各个设备电机，迅速恢复运行，避免同时启动各个设备，而使供电系统跳闸。下图给出配电系统选型方案：用途仪表名称功能尺寸备注计费级计量DTSD/DSSD1309AcuRev1000系列AcuRev2000系列单相/三相多功能电能表，最大接入电流达到100A导轨式安装与壁挂式安装带通讯进线（出线）AcuvimIIAcuvim398Acuvim-EL多功能三相电力仪表，基本的参数测量和电力品质监测96×96mm标配RS-485通讯回路监测Acuvim302/362EV362DV302测量三相电流96×96mmDV系列不带通讯，其他标配电动机保护AcuMC620多种保护功能及多样性的启动方式本体与显示模块带通讯漏电流监测AcuRC410AcuRC420漏电流及温度监测，并可通过报警输出本体与显示模块带通讯二.智能化供配电系统软件特点北京爱博精电针对钢厂智能化的变配电系统研发出了AcuSys智能配电系统，其具备的功能和技术特性如下：1．运行参数的监测：供配电系统的进线应监测并自动记录各种主要的运行参数，如：电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数有功电度以及无功电度等参数。对于一般的馈出回路，则监测单相或三相电流。对变压器、直流屏、柴油发电机等其他设备的运行参数也应进行自动测量和记录。在监控计算机的大屏幕监视器上的相应位置显示出这些参数的实时值，并按要求定时记录存盘。当这些参数的值超出允许范围时，屏幕上会自动出现文字提示及声报警，提示工作人员及时处理。对于一些电能质量要求较高的负荷还应监测相关的参数。如：使用非线性负载较多的场合，还需监测谐波总量和各次谐波的含量；当直流屏、交换机或UPS大量使用蓄电池时需在线监测单体电池的内阻，一旦发现某个电池内阻过高寿命终结时可及时更换；若有需要也可以监测和记录母线或某个回路上极其短暂的瞬变故障和电压的下陷、骤升或中断等扰动。2．故障报警事件的监测：供配电系统运行过程中一旦发生故障，如断路器出现短路或过载脱扣、进线掉电、变压器超温或运行参数超限等，智能化供配电系统应立即发出声、光报警。这时，不管监控计算机原来显示的是什么图形界面，都会立即自动切换到出现故障的那幅图形界面上。根据显示的故障状态图标和故障原因的文字提示，值班工作人员可以很方便及时地处理故障。按下复位按钮，可以停止声报警，但只有在故障消除后，显示的故障状态图标才会恢复为正常的运行状态图标。3．运行参数、故障及操作记录的管理、存档及分析：除定时采集并存储运行参数外，智能化供配电系统还应能自动生成日负荷表、代表日负荷表及年度报表。这些报表可以打印也可以在屏幕上随时调阅。配电系统的操作记录如操作时间、操作内容和故障记录如故障发生时间、故障内容、排除故障时间等，均能自动记录存档，也可随时调阅和打印，还可显示并打印负荷曲线等。若有需要，还可对负荷曲线进行趋势预测和分析，并提出改进运行的方案。4．断路器的通断控制：根据目前我国目前的实际情况，10kV中压配电系统的设备通常采用就地人工控制操作，较少进行远程／自动操作，也就是“只监不控”。但医院的配电系统就要求具有远方控制配电系统设备的能力，若用户需要可以开通该功能。5．漏电火灾报警时可将信号上传至消防控制中心，同样也可将火灾信号引入智能配电系统，通过分励脱扣器自动切断非必需负荷的供电，而保证与消防有关的负荷的供电。由于被分断对象可以通过软件设定，因此更改非常方便。智能配电系统软件功能