【节能学院】上海交通大学医学院附属瑞金医院**（质子）中心项目电力监控系统的设计与应用

时间：2020-12-03

朱鹍

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定

摘要：介绍上海交通大学医学院附属瑞金医院**（质子）中心项目，采用综合保护装置、多功能仪表、变压器温控仪、直流屏，采集配电现场的各种电参量和状态信号。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过安科瑞电力监控系统实现变电所变配电回路用电的实时监控和管理。

关键词：上海交通大学医学院附属瑞金医院**（质子）中心项目；10KV变配电所；综合保护装置；Acrel-2000；电力监控系统。

0概述

上海交通大学医学院附属瑞金医院**（质子）中心项目，新建集门诊、质子**与科研、检查等功能于一体的新楼（1#**（质子）中心）及附属用房（2#能源中心及3#门卫、4#门卫），1#**（质子）中心主体地上三层，地下一层，总建筑面积约22943平方米，其中地上建筑面积约11488平方米，地下建筑面积约11455平方米。2#能源中心主体地上二层，地下一层，总建筑面积3085平方米，其中地上面积1880平方米，地下面积1205平方米。

该新建项目为一个变配电所，总共有两路10kV进线；经2台2000Kva变压器、2台630Kva变压器、2台1250Kva变压器变为0.4KV对整个项目进行供电。10kV及0.4kV变配电站综保、多功能仪表、温控仪、直流屏等设备采用RS485总线组网接入电力监控系统，系统主机安装在变配电所值班室内。

2 系统方案

监控系统主要实现对上海交通大学医学院附属瑞金医院**（质子）中心项目进行用电安全监控与管理。监控范围为综合保护装置8台，多功能仪表289台，变压器温控仪6台，直流屏一台；通过485总线接入本变电所内数据采集器，再经过网线上传数据至变电所值班室主机，从而在监控主机上实现总线上仪表与监控主机的数据连通。如下图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。

系统网络拓扑图

1）站控管理层

站控管理层针对电力监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控机、显示器、UPS及软件等。

2）网络通讯层

通讯层主要是由采集器及总线网络组成。采集器主要功能是监测现场智能仪表、综合保护装置；总线网络的主要功能是实现数据交互，使配电系统管理集中化、信息化、智能化，提高了配电系统的安全性、可靠性和稳定性，达到了无人值守的目的。

3）现场设备层

现场设备层是数据采集终端，主要由综合保护装置、多功能仪表组成，通过屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS通讯协议总线型连接接入通讯服务器，经通讯服务器到达该配电间监控主机进行组网，实现远程监控。

综保选型表

②多功能仪表

安科瑞多功能仪表产品众多，面向市场中高低端都有适合的品牌，主要功能采集现场电流、电压、功率因数、功率、用电量等电参量，另外多功能仪表可以按照需求选购自己需要的选配功能，包括开关量输入输出功能、谐波检测功能、付费率功能、需量功能等，主要面板尺寸72mm*72mm、80mm*80mm、96mm*96mm,如客户需求大尺寸规格有104mm*104mm规格，满足市场上绝大多数需求，获多项证书，元器件年销售数量200万台以上。

③施工

安科瑞有合格的三方施工合作单位，能够安全按时完成成套柜改造，现场施工布线，管线铺设，桥架安装等事宜。

④软件

安科瑞电力监控软件能为客户24小时值守变配电所，监测各配电回路运行状态，即时定位故障，降低安全风险。具体功能参见下面软件功能。

⑤售后

安科瑞总部位于上海嘉定，总公司、分公司及办事处都配有技术人员及售后人员。如有问题可以2小时内回应，必要时24小时以内派人现场处理。

4 系统功能

功能特点

本系统采用全中文界面，操作简单方便；运行稳定可靠；系统具有一次系统图显示，模拟图显示和网络结构图显示；系统提供了友好的人机交互界面，一切操作均可在界面上进行，而且具有远程显示功能。

配电监测

安科瑞Acrel-2000电力监控系统人机界面友好，能够以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态，实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数、电能等电参数信息，动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分状态，以及有关故障、告警等信号。

配电监测选择界面

低压界面

通讯状态

安科瑞Acrel-2000电力监控系统支持实时监视接入系统的各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通讯状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。从而方便运行维护人员实时掌握现场各设备的通讯状态，及时维护出现异常的设备，系统的稳定运行。

通讯状态图

电参量报表

安科瑞Acrel-2000电力监控系统具有实时电力参数和历史电力参数的存储和管理功能，所有实时采集的数据、顺序事件记录等均可保存到数据库，在查询界面中能够自定义需要查询的参数、*时间或选择查询新的记录数据等，并通过报表方式显示出来。

电能报表

安科瑞Acrel-2000电力监控系统以丰富的报表体支撑量体系的完整性。系统具备定时抄表汇*计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况，即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。该功能使得用电可视透明，并在用电误差偏大时可分析追溯，维护计量体系的正确性。

报警及事件

实时报警

实时报警窗口监测系统所采集的遥测量。报警窗口会在系统运行时自动打开，并一直隐藏在后台。

当有电流或者电压越限，并且触及报警界**，“相应实时报警”窗口就会自动弹出，并以红色字体显示具体的报警信息：回路名、越限的电参量、报警值等。

历史报警

通过调节开始时间和结束时间，即可查询到过去任意时间段内的系统报警信息，包括遥测报警和遥信报警，还包括具体的报警时间，报警类型，报警内容等。

5 帮助客户解决问题

1、人力成本高问题：

变电所传统运维方式采用人工巡视、纸质记录、电话沟通，缺乏智能化的手段，通过我司电力监控系统可以帮助客户智能化管理，将原有人工巡讲变为智能化巡检，节省下来人工可以协调其他工作。

2、工作效率低

变电所传统运维方式巡视频率低、巡检任务无法定位、巡检过程不标准规范、巡检缺陷缺乏闭环跟踪，通过我司电力监控系统可以帮助客户实时24小时不间断监管。

3、抢修时间长

通过人工巡检无法即时识别和定位故障信息，需要用户通知后到现场确认，而我司电力监控系统可以不间断巡检，当现场有故障发生时可以通过电力监控软件、短信形式进行报警，提示运维人员及时处理。

4、风险预防薄弱

传统运维无法通过历史大数据识别可能存在的隐患、分析用电情况，通过我司系统可以挖掘存在的隐患点，挖掘用能潜力。

6 结束语

在当今配电设施的应用中，变电所的配电安全性至关重要，本文介绍的安科瑞Acrel-2000电力监控系统在上海交通大学医学院附属瑞金医院**（质子）中心项目的应用，可以实现对变电所供配电回路用电的实时监控，不仅能显示回路用电状况，还具有网络通讯功能，可以与串口服务器、计算机等组成电力监控系统。系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示变电所内各配电回路的运行状态，对分合闸、负载越限具有弹出报警对话框、语音提示、短信报警灯，并生成各种电能报表、分析曲线、图形等，便于电能的远程抄表以及分析、研究，该系统运行安全、可靠、稳定，为解决用电问题提供了真实可靠的依据。

作者简介：
朱鹍，女，就职于安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电
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