環(huán)智國(guó)際大廈電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2013-04-23 瀏覽數(shù)：567

3.3 通訊線纜綜合布線過(guò)程

環(huán)智國(guó)際大廈布線平面圖

施工前的檢查：
1．在工程開(kāi)始之前，必須對(duì)設(shè)備間的建筑和環(huán)境條件進(jìn)行檢查，具備下列條件方可開(kāi)工：
（1）設(shè)備間的土建工程已全部竣工，室內(nèi)墻壁已充分干燥。設(shè)備間門(mén)的高度和寬度應(yīng)不妨礙設(shè)備的搬運(yùn)，房門(mén)鎖和鑰匙齊全；

（2）設(shè)備間地面應(yīng)平整光潔，預(yù)留暗管、地槽和孔洞的數(shù)量、位置、尺寸均應(yīng)符合工藝設(shè)計(jì)要求；

（3）電源已經(jīng)接入設(shè)備間，應(yīng)滿(mǎn)足施工需要；

（4）設(shè)備間的通風(fēng)管道應(yīng)清掃干凈，空氣調(diào)節(jié)設(shè)備應(yīng)安裝完畢，性能良好；

（5）在鋪設(shè)活動(dòng)地板的設(shè)備間內(nèi)，應(yīng)對(duì)活動(dòng)地板進(jìn)行專(zhuān)門(mén)檢查，地板板塊鋪設(shè)嚴(yán)密堅(jiān)固，符合安裝要求，每平米水平誤差應(yīng)不大于2mm，地板應(yīng)接地良好，接地電阻和防靜電措施應(yīng)符合要求。

屏蔽雙絞線傳輸通道施工：
      1. 金屬管的敷設(shè)
      （1）金屬管的要求
      金屬管應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定，表面不應(yīng)有穿孔、裂縫和明顯的凹凸不平，內(nèi)壁應(yīng)光滑，不允許有銹蝕。在易受機(jī)械損傷的地方和在受力較大處直埋時(shí)，應(yīng)采用足夠強(qiáng)度的管材。
      （2）金屬管的切割套絲
      在配管時(shí)，根據(jù)實(shí)際需要長(zhǎng)度，對(duì)管子進(jìn)行切割。管子的切割可使用鋼鋸、管子切割刀或電動(dòng)切管機(jī)，嚴(yán)禁用氣割。管子和管子連接，管子和接線盒、配線箱的連接，都需要在管子端部進(jìn)行套絲。套絲時(shí)，先將管子在管鉗上固定壓緊，然后在套絲，套完后應(yīng)立即清掃管口，將管口端面和內(nèi)壁的毛刺銼光，使管口保持光滑。
      （3）金屬管的敷設(shè)
      金屬管的暗設(shè)應(yīng)符合下列要求：預(yù)埋在墻體中間的金屬管內(nèi)徑不宜超過(guò)50mm，樓板中的管徑宜為15-25mm，直線布管30mm處設(shè)置暗線盒。金屬管連接時(shí)，管孔應(yīng)對(duì)準(zhǔn)，接縫應(yīng)嚴(yán)密，不得有水泥、沙漿滲入。管孔對(duì)準(zhǔn)、無(wú)錯(cuò)位，以免影響管、線、槽的有效管理，保證敷設(shè)線纜時(shí)穿設(shè)順利。

雙絞線線纜布線：
      1. 線纜布放的一般要求
      （1）線纜布放前應(yīng)核對(duì)規(guī)格及位置是否與設(shè)計(jì)規(guī)定相符合；
      （2）布放的線纜應(yīng)平直，不得產(chǎn)生扭絞、打圈等現(xiàn)象，不應(yīng)受到外力擠壓和損傷；
      （3）在布放前，線纜兩端應(yīng)貼有標(biāo)簽，標(biāo)明起始和終端位置以及信息點(diǎn)的標(biāo)號(hào)，標(biāo)簽書(shū)寫(xiě)應(yīng)清晰、端正和正確；
      （4）信號(hào)電纜、電源線、雙絞線纜、光纜及建筑物內(nèi)其它弱電線纜應(yīng)分離布放。
      （5）布放線纜應(yīng)有冗余。在二級(jí)交接間、設(shè)備間雙絞電纜預(yù)留長(zhǎng)度一般為3-6m，工作區(qū)為0.3-0.6m。特殊要求的應(yīng)按設(shè)計(jì)要求預(yù)留。

      2. 線纜牽引
      用一條拉線將線纜牽引穿入墻壁管道、吊頂和地板管道稱(chēng)為線纜牽引。在施工中，應(yīng)使拉線和線纜的連接點(diǎn)盡量平滑，所以要采用電工膠帶在連接點(diǎn)外面緊緊的纏繞，以保證平滑和牢靠。
      3. 雙絞線連接和通訊服務(wù)器的端接
      雙絞線端接的一般要求：線纜在端接前，必需檢察標(biāo)簽顏色和數(shù)字的含義，并按順序端接；線纜中間不得產(chǎn)生接頭現(xiàn)象；線纜端接處必需卡接牢靠，接觸良好；線纜端接處應(yīng)符合設(shè)計(jì)和廠家安裝手冊(cè)要求；雙絞電纜與儀表和通訊服務(wù)器連接時(shí)，應(yīng)按照紅色線接485+黑色線接485-的原則，不得顛倒和錯(cuò)接。

3.4 高壓10KV配電部分設(shè)計(jì)

10KV配電一次圖

10KV配電間主要包括2路10KV進(jìn)線柜、2個(gè)量電柜、2個(gè)避雷器柜、4個(gè)10/0.4KV變壓器饋線柜。10KV配電間總共使用了8臺(tái)M5-F微機(jī)保護(hù)裝置。
M5為通用型保護(hù)測(cè)控裝置，采用大容量、資源冗余設(shè)計(jì)，適用于110KV及以下電壓等級(jí)電網(wǎng)的保護(hù)、控制、測(cè)量和監(jiān)視，可配置為線路、電容器組、電動(dòng)機(jī)保護(hù)，變壓器保護(hù)，備用電源自投等功能的數(shù)字微機(jī)繼電保護(hù)控制裝置。它們可用于不同的主接線方式，如單母線、雙母線及多母線接線。保護(hù)功能也支持不同類(lèi)型的電網(wǎng)，如中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)、經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)和小電阻接地系統(tǒng)。M5還能應(yīng)用于中型的三相異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)，以及用于無(wú)功補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電容器組的保護(hù)和控制。

除了具有保護(hù)，測(cè)量，控制和狀態(tài)監(jiān)視功能之外，M5還提供支持IEC-61131-3圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)的PLC邏輯可編程功能。另外，M5可存儲(chǔ)4組保護(hù)定值，組別切換功能使其快速方便地適應(yīng)多種運(yùn)行方式。M5支持RS485總線、PROFIBUS總線、光纖、以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，以滿(mǎn)足不同用戶(hù)、不同工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、不同規(guī)模的系統(tǒng)對(duì)通信和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的要求。支持雙網(wǎng)模式，并行或以熱備用方式工作。從而進(jìn)一步提高了通信的可靠性。可以使用IEC60870-5-103規(guī)約和Modbus RTU規(guī)約實(shí)現(xiàn)與上層設(shè)備的通信。

3.5 0.4KV低壓配電部分設(shè)計(jì)（部分）

0.4KV T1變壓器配電間一次圖

0.4KV總進(jìn)線部分選用ACR330ELH網(wǎng)絡(luò)電力儀表。該儀表主要能夠完成如下電參量的采集：三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率；四象限電能、復(fù)費(fèi)率電能；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峰系數(shù)、電話(huà)波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度；電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量（含負(fù)序電流）。該儀表還具有4DI+3DO，可以接入斷路器分合閘信號(hào)；儀表的通訊接口為RS485，支持Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約。
對(duì)于0.4KV的饋線回路選用了ACR220ELF網(wǎng)絡(luò)電力儀表。該儀表主要具備如下功能：LCD顯示、全電參量測(cè)量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì)；4DI+2DO；RS485通訊接口、支持Modbus通訊協(xié)議。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
對(duì)于環(huán)智大廈電力監(jiān)控系統(tǒng)由于樓層配電箱中電力儀表安裝比較分散，表與表之間的距離通常在幾十米到一百米之間。因此該項(xiàng)目設(shè)計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層，各柜體及樓層配電箱中安裝的電力儀表之間的通訊連線采用485總線結(jié)構(gòu)。
RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測(cè)低至200mV的電壓，故傳輸信號(hào)能在千米以外得到恢復(fù)。 RS-485采用半雙工工作方式，任何時(shí)候只能有一點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號(hào)加以控制。RS-485用于多點(diǎn)互連時(shí)非常方便，可以省掉許多信號(hào)線。應(yīng)用RS-485 可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián)32臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和32臺(tái)接收器。

配電間485總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

與樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互設(shè)計(jì)
BA系統(tǒng)和本電力監(jiān)控系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互協(xié)議采用Modbus TCP協(xié)議，該協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)以太網(wǎng)，因此BA系統(tǒng)和電力監(jiān)控系統(tǒng)之間只需要通過(guò)一根網(wǎng)線連接即可。
環(huán)智國(guó)際大廈電力監(jiān)控系統(tǒng)基于Acrel-2000電力監(jiān)控組態(tài)軟件平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。Acrel-2000電力監(jiān)控組態(tài)軟件具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)組件，可以方便的將電力監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)以Modbus TCP協(xié)議進(jìn)行發(fā)送，樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)可以通過(guò)該數(shù)據(jù)接口接收電力監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)。在電力監(jiān)控系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備配置界面，通訊方式要選擇TCP/IP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器模式，設(shè)置好本地IP地址和發(fā)送數(shù)據(jù)使用的端口號(hào)。

數(shù)據(jù)交換通訊協(xié)議格式

數(shù)據(jù)交互點(diǎn)表，數(shù)據(jù)類(lèi)型和通道編號(hào)如下表所示：

變壓器	電表編號(hào)	功能說(shuō)明	變量類(lèi)型	通道名稱(chēng)	寄存器名稱(chēng)	數(shù)據(jù) 類(lèi)型	寄存器地址
T1	1P1	T1總開(kāi)關(guān)	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0002	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	2
T1	1P4	1~3F商業(yè)租戶(hù)照明小動(dòng)力	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0004	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	4
T1	1P5	應(yīng)急負(fù)荷（常）	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0006	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	6
T1	1P6-1	廚房冷庫(kù)預(yù)留（備）	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0008	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	8
T1	1P6-2	10KV配電所用電（常）	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0010	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	10
T1	1P6-3	1#變電所用電（常）	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0012	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	12
T1	1P6-4	4#變電所用電（常）	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0014	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	14
T1	1P7	T1和T2母聯(lián)柜	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0016	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	16
T2	2P1	T2總開(kāi)關(guān)	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0018	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	18
T2	2P4-1	1~4F商業(yè)租戶(hù)照明小動(dòng)力	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0020	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	20
T2	2P4-2	3F商業(yè)租戶(hù)照明小動(dòng)力	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0022	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	22
T2	2P5	1#低壓變配電站應(yīng)急負(fù)荷（備）	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0024	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	24
T2	2P6-1	B1~3F廚房冷庫(kù)預(yù)留（常）	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0026	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	26
T3	3P1	T3總開(kāi)關(guān)	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0028	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	28
T3	3P4	3~14F辦公租戶(hù)照明及小動(dòng)力（奇數(shù)層）	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0030	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	30
T3	3P5	16~29F辦公租戶(hù)照明及小動(dòng)力（偶數(shù)層）	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0032	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	32
T3	3P6-1	1#變電所空調(diào)（常）	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0034	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	34
T4	4P1	T4總開(kāi)關(guān)	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0036	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	36
T4	4P4	3~14F辦公租戶(hù)照明及小動(dòng)力（偶數(shù)層）	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0038	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	38
T4	4P5	16~29F辦公租戶(hù)照明及小動(dòng)力（奇數(shù)層）	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0040	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	40
T4	4P6-1	1#變電所空調(diào)（備）	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0042	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	42
T4	4P7	T3和T4母聯(lián)柜	SINGLE	讀寫(xiě)4DUB0044	[4區(qū)]輸出寄存器	32位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制	44

參考文獻(xiàn)

任致程、周中編著電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南中國(guó)電力出版社 2007.4

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