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AMC系列多回路監(jiān)控單元在智能配電回路中的應(yīng)用

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產(chǎn)品價格: 1/人民幣 
最后更新: 2011-06-19 22:02:03
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    • 上海安科瑞電氣股份有限公司
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    AMC系列多回路監(jiān)控單元在智能配電回路中的應(yīng)用

    姚 波1  朱 芳1  李曉東2

    (1 上海安科瑞電氣有限公司 上海嘉定 201801)

    (2 哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計院   黑龍江  哈爾濱市 150090)

    摘要:介紹了AMC系列多回路智能監(jiān)控單元在智能配電回路中的的應(yīng)用,將眾多配出回路的測量、計量、開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測、控制和數(shù)字通訊等功能于一體,大大簡化了系統(tǒng)的設(shè)計,降低了設(shè)備成本,簡化了用戶投資,方便了用戶的使用和檢修。具有功能強大、性價比高、方便用戶使用、節(jié)約用戶投資等優(yōu)點

    關(guān)鍵字:AMC系列智能監(jiān)控單元,簡化系統(tǒng),降低投資,性價比高

    引言

    隨著配電系統(tǒng)的發(fā)展,智能配電回路中各種儀表向集成化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向是越來越清晰。目前單回路集成化的優(yōu)勢已經(jīng)出現(xiàn),但是對多個回路的集成還未產(chǎn)生。

    本文將要介紹的是最新開發(fā)的AMC系列多回路智能監(jiān)控單元在智能配電出線回路中的應(yīng)用。該系列監(jiān)控單元主要應(yīng)用于多個配電出線回路的電參量的監(jiān)測,它將回路中的母線電壓、多個配出回路的電流、功率、電能和各個回路的開關(guān)狀態(tài)集中測量、顯示、并通訊輸出,實現(xiàn)了對監(jiān)控要求較簡單的配電出線回路的集中測量和監(jiān)視,一個AMC多回路監(jiān)控單元就能實現(xiàn)上述多個回路的監(jiān)測功能,大大方便了系統(tǒng)的接線、安裝、調(diào)試;節(jié)約了用戶的投資,降低了系統(tǒng)成本等優(yōu)點,必將引領(lǐng)國內(nèi)外智能配電領(lǐng)域的發(fā)展方向,成為智能配電中出線回路監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展主流。

    技術(shù)背景

    在傳統(tǒng)的智能配電出線回路中,要實現(xiàn)對回路中每個負載的各種電參量的全面監(jiān)測,一般有以下2種組網(wǎng)方式(以三相為例):

    方案1:(圖1

        該方案在三相智能配電出線回路中是比較常見的一種方案。在對配電出線回路負載的監(jiān)控中,用戶一般需要監(jiān)控各路負載的各種電參量,包括每路負載的電流、電壓、功率、電能、開關(guān)狀態(tài)等。因此在設(shè)計方案時,針對每種電參量,用戶需要單獨配置可以測量各種電參量的儀表,由圖1可以看到,為了監(jiān)控每路負載,用戶必須為每路負載配置1個電流表、1個電壓表、1個功率表、1個電能表、1I/O模塊。而且為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理,每個儀表還必須是能夠進行通訊的。由圖可以看出,用于監(jiān)測每路三相負載的電測儀表達到5個。采用該方案的缺點是需要多個儀表才能監(jiān)控每路負載的各種電參量,監(jiān)控路數(shù)越多,使用儀表越多,用戶安裝、維修、管理很不方便。且投資較大。優(yōu)點是單個儀表出故障不影響對配電回路的其他電參量的監(jiān)控,測量的精度較高,實時性較強。

                       圖  1

    方案2:(圖2

        該方案在三相智能配電出線回路中也是比較常見的一個方案。該方案較上面方案的先進之處在于,用于監(jiān)控每個回路電參量的儀表由1個多功能的智能儀表代替了多個儀表,1個多功能儀表集測量電流、電壓、功率、電能和開關(guān)量輸入輸出于一體,并可進行組網(wǎng)通訊。該方案的優(yōu)點是每路負載只需配置1個儀表即可實現(xiàn)對該路負載的所有電參量的測量和控制,組網(wǎng)方便,用戶投資較方案1少,安裝、維護、管理較為方便,測量的精度較高,實時性較強。缺點是一旦儀表出線故障則無法對該負載繼續(xù)監(jiān)控。

                    圖 2

        

                 

     

                     

    表 2  技術(shù)指標(biāo)

    以上2中方案在智能配電出線回路中是常用的,但是,以上2中方案的缺點是顯而易見的,投資成本太大是一個主要的缺點。且接線、安裝、調(diào)試等都不方便

    2 AMC系列智能監(jiān)控單元技術(shù)指標(biāo)

    AMC系列智能監(jiān)控單元是針對出線回路中一般回路的監(jiān)控要求,經(jīng)過充分調(diào)研并結(jié)合實際需求開發(fā)的多回路智能配電監(jiān)控裝置。該監(jiān)控單元分為單相和三相2大系列,其型號分類見表1。其技術(shù)指標(biāo)見表2。外型及安裝尺寸見圖3,一般安裝在配電柜內(nèi)。

                         表 1

             

                     圖 3

    3 AMC系列智能監(jiān)控單元的設(shè)計簡介

        AMC系列多回路智能監(jiān)控單元的原理設(shè)計上,采用多個電子切換開關(guān)+1個電能計量芯片+1CPU來實現(xiàn)對多個回路的監(jiān)測。其原理框圖見圖4

                     圖 4

    核心器件CPU選用飛思卡爾公司的MC9S08AW32型單片機,它是第一款基于高度節(jié)能型S08核的器件,片上資源豐富,抗干擾能力突出。內(nèi)含32K字節(jié)用戶程序空間,片上集成2048字節(jié)RAM,支持BDM片上調(diào)試功能,片內(nèi)集成看門狗電路。

    電能計量芯片采用ADI公司的高精度

    三相電能測量芯片ADE7758,適用于各種三相電路(不論三線制或者四線制)中測量有功功率、復(fù)功率、視在功率。該IC內(nèi)嵌了高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器和固定模式的數(shù)字處理信號處理器(DSP),具有數(shù)字積分、數(shù)字濾波和具有眾多實用電能監(jiān)測、計量功能,新一代高性能全數(shù)字電能表的理想芯片。

    電子開關(guān)采用雙四選一的CD4052高速電子開關(guān)。在單片機的控制下,實現(xiàn)在不同電流信號之間的高速切換。

    多路電流信號經(jīng)電子開關(guān)進入電能芯片,結(jié)合母線電壓即可由電能芯片測得多個回路的各種電參量。

    4 AMC系列智能監(jiān)控單元的應(yīng)用

    4.1 典型應(yīng)用

    5AMC系列三相多回路智能監(jiān)控單元的典型應(yīng)用圖。在應(yīng)用中,出線回路中的3個三相負載的所有電參量測量都由1AMC三相多回路監(jiān)控單元來實現(xiàn)。并帶有Modbus通訊輸出,供用戶遠程監(jiān)測和控制。

              圖 5

    6AMC系列單相多回路智能監(jiān)控單元的典型應(yīng)用圖。在應(yīng)用中,出線回路中的9個單相負載的所有電參量測量都由1

                   

                 

    AMC單相多回路監(jiān)控單元來實現(xiàn)。并帶有Modbus通訊輸出,供用戶遠程監(jiān)測和控制。

    圖  6

    4.2 應(yīng)用案例

        圖7是江蘇某廣電大廈0.4kV低壓配電出線圖。在該設(shè)計圖中,每個單相負載的電流測量采用CL72-AI(測量單相電流)表來實現(xiàn),每個三相負載的電流測量由CL72-AI3

    來實現(xiàn)(測量三相電流)。由圖可以看出,

    該出線回路總共要使用12個儀表。

    圖 7

    圖  6

       圖8是采用AMC多回路監(jiān)控單元后,針對圖7系統(tǒng)所做的修改。由圖8可以看出,1個AMC16-1E9代替了9個CL72-AI,1個AMC16-3E3代替了3個CL72-AI3,大大簡化

    了系統(tǒng),并可同時檢測母線電壓、每個出線

                   

                     

                             圖 8

    回路的電能,并可利用通訊接口,實現(xiàn)廣電大廈的內(nèi)部電能計量、考核、管理。

                     

    5結(jié)語

        AMC系列產(chǎn)品的功能強大,單個儀表能夠測量多個回路負載的多種電參量。對比圖7和圖8兩種設(shè)計方案,采用AMC系列多回路智能監(jiān)控單元,能夠大大簡化系統(tǒng)的設(shè)計方案,與傳統(tǒng)方案相比,降低用戶的投資成本,方便了系統(tǒng)的接線、安裝、調(diào)試、維護等優(yōu)點。

    參考文獻

    [1]上海安科瑞電氣有限公司,AMC系列多回路監(jiān)控單元選型手冊,2006

    聯(lián)系人:龐軻 18635185173


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