智能配电柜中电力监控系统的设计及应用

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1、智能配电柜中电力监控系统的设计及应用张奇峰江苏安科瑞电器制造有限公司，江苏江阴摘要：本文介绍基于人机界面和智能电测仪表、电机保护器而设计实现的智能配电柜进线、馈线、出线各回路分散式采集和集中控制管理的电力监控系统，系统实现了人机界面在智能配电柜中无人管理的功能，省去了值班人员现场操作的繁复性，减少人工操作的误差性，提高了供电质量和管理水平，具有简明实用、投资少等优点，具有广泛的应用前景。关键词：人机界面；智能仪表；电力监控；智能配电柜0引言智能配电柜是一种综合采集所有能源数据的配电柜，为终端能源监测系统提供高精度测量数据，通过显示单元，实时反映电力参数及电能质量数据，并通过数字通讯至

2、后台控制系统，以达到对整个配电系统的实时监控和运行质量的有效管理，而电力监控系统作为当今配电产业智能化的发展趋势，是配电自动化控制非常重要的组成部分，主要功能包括：数据采集和显示、数据记录、导出、现场设备运行状况实时显示、记录等。本文以某电器公司智能配电柜电力监控管理系统为例，提出利用触摸屏和智能仪表、电动机保护器及断路器模块等设计一套智能智能电力监控管理系统[1]应用于配电柜进线、馈线、出线回路中，对配电柜各个回路用电设备运行参数及运行状况实现实时监测、管理。1项目介绍电力监控系统能够通过使用电力仪表来监测各回路设备的用电情况，通过集中采集显示终端来实时显示、存储，并能够导出一个工

3、作周期的数据，便于进行系统和电力数据分析，能够为配电柜提供分析设备运行状况及用电情况的依据，本智能配电柜电力监控系统项目基于用户对现场配电柜进线、馈线、出线回路设备及用电情况监控的需求，采用昆仑通态触摸屏TPC1062K与安科瑞智能仪表PZ72L-E4/KC、PZ80L-E4/KC及电动机保护器ARD2F-100A/CKQ，实现对智能配电柜的进线、馈线、出线回路用电设备运行过程中三相电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、电能数据的实时监测显示、数据存盘、导出功能，实时显示回路的通断状态，并对电机设备的过载、不平衡、欠载、接地等故障进行故障报警与记录，既能保证智能配电柜的正常运行，

4、又能对配电柜的进线、馈线、出线回路实时监控管理。2用户需求通过对配电柜进行监测管理，了解设备的运行状况及用电情况，对所设计的电力监控系统提出以下需求：实时显示:进线柜：通过触摸屏实时采集进线柜回路智能仪表PZ80L-E4/KC电压、电流、功率及电能等数据，直观的显示出总电源进线柜的负荷用电情况；馈线柜：主要采集馈线柜回路电压、电流、功率及电能参数，便于用户实时了解外部所需电源的用电状况；出线柜：通过PZ72L-E4/KC交流仪表采集出线柜单个回路的交流电流、电压、功率等参数，并利用电动机保护器ARD2F对出线回路电机进行数据监测和保护；曲线分析:实时显示各个电气柜的电流（或功率）实时

5、曲线趋势图；事件报警:实现进线柜、馈线柜、出线柜电压、电流、功率、频率、功率因数等参数的越限报警；电能管理:完成对回路各仪表的电力参数集抄功能，可查询历史时刻各回路的有功功率值、无功功率值、用电量（KWH）、功率因素、每相电流及电压值，报表存储时间最短为1S，并自动生成符合客户管理需求的用电报表，报表能够在触摸屏上实现电能实时查询；数据导出:实现各仪表电力参数按照客户要求的时间进行自动、手动导出，导成Excel形式到U盘，供客户对电能统计、打印。3设计方案3.1参考标准GB/T3797-2008《电气控制设备》GB/T11022-1999《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》2

6、0077566-Q-604《工业自动化产品安全要求第1部分:总则》20077556-Q-604《工业自动化产品安全要求第10部分:记录仪表的安全要求》GB/T16656.46-2010《工业自动化系统与集成及产品数据表达与交换》DL/T814-2002《配电自动化系统功能规范》DL/T634-2002《远动设备和系统传输规约基本远动任务配套标准》DL/T814-2002《配电自动化系统功能规范》DL/T645-1997《多功能电能表通信规约》3.2系统介绍整个系统设备主要包括人机界面、智能仪表PZ72L-E4/KC、PZ80L-E4/KC、电动机保护器ARD2F-100A/CKQ及开

7、关电源，通过屏蔽双绞线将配电柜进线回路、馈线回路、出线回路各个仪表连接至集中采集显示终端，对现场数据的采集、实时显示、参数存盘、故障记录，实现智能型配电柜系统的电力监测管理，系统总体架构如下图1所示。图1系统总体结构图3.3设备选型应用场景产品需求产品型号产品描述三相电流、三相电压、有功进线回路进线开关功率、无功功率、功率因数、有功电能等电参量测量PZ80L-E4/KC电机起动超时、过载、堵转、断相、不平衡、欠载、接地/漏馈线回路低压电机保护电、阻塞、过压