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

2013-04-23 瀏覽數(shù)：677

 3.3 通訊線纜綜合布線過程


環(huán)智國際大廈布線平面圖

施工前的檢查：
        1．在工程開始之前，必須對設(shè)備間的建筑和環(huán)境條件進行檢查，具備下列條件方可開工： 
      （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)備間門的高度和寬度應(yīng)不妨礙設(shè)備的搬運，房門鎖和鑰匙齊全；
      （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)計要求；
      （3）電源已經(jīng)接入設(shè)備間，應(yīng)滿足施工需要；
      （4）設(shè)備間的通風管道應(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)活動地板的設(shè)備間內(nèi)，應(yīng)對活動地板進行專門檢查，地板板塊鋪設(shè)嚴密堅固，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。在易受機械損傷的地方和在受力較大處直埋時，應(yīng)采用足夠強度的管材。
      （2）金屬管的切割套絲
      在配管時，根據(jù)實際需要長度，對管子進行切割。管子的切割可使用鋼鋸、管子切割刀或電動切管機，嚴禁用氣割。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行套絲。套絲時，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，管孔應(yīng)對準，接縫應(yīng)嚴密，不得有水泥、沙漿滲入。管孔對準、無錯位，以免影響管、線、槽的有效管理，保證敷設(shè)線纜時穿設(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)核對規(guī)格及位置是否與設(shè)計規(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)貼有標簽，標明起始和終端位置以及信息點的標號，標簽書寫應(yīng)清晰、端正和正確；
      （4）信號電纜、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。在二級交接間、設(shè)備間雙絞電纜預(yù)留長度一般為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、吊頂和地板管道稱為線纜牽引。在施工中，應(yīng)使拉線和線纜的連接點盡量平滑，所以要采用電工膠帶在連接點外面緊緊的纏繞，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)計和廠家安裝手冊要求；雙絞電纜與儀表和通訊服務(wù)器連接時，應(yīng)按照紅色線接485+黑色線接485-的原則，不得顛倒和錯接。

3.4 高壓10KV配電部分設(shè)計

10KV配電一次圖

      10KV配電間主要包括2路10KV進線柜、2個量電柜、2個避雷器柜、4個10/0.4KV變壓器饋線柜。10KV配電間總共使用了8臺M5-F微機保護裝置。
      M5為通用型保護測控裝置，采用大容量、資源冗余設(shè)計，適用于110KV及以下電壓等級電網(wǎng)的保護、控制、測量和監(jiān)視，可配置為線路、電容器組、電動機保護，變壓器保護，備用電源自投等功能的數(shù)字微機繼電保護控制裝置。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。保護功能也支持不同類型的電網(wǎng)，如中性點不接地系統(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機保護，以及用于無功補償?shù)牟⒙?lián)電容器組的保護和控制。

      除了具有保護，測量，控制和狀態(tài)監(jiān)視功能之外，M5還提供支持IEC-61131-3圖形可編程標準的PLC邏輯可編程功能。另外，M5可存儲4組保護定值，組別切換功能使其快速方便地適應(yīng)多種運行方式。M5支持RS485總線、PROFIBUS總線、光纖、以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，以滿足不同用戶、不同工業(yè)現(xiàn)場、不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、不同規(guī)模的系統(tǒng)對通信和網(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。從而進一步提高了通信的可靠性?？梢允褂肐EC60870-5-103規(guī)約和Modbus RTU規(guī)約實現(xiàn)與上層設(shè)備的通信。

3.5 0.4KV低壓配電部分設(shè)計（部分）

0.4KV T1變壓器配電間一次圖

      0.4KV總進線部分選用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、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率；四象限電能、復(fù)費率電能；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度；電網(wǎng)電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）。該儀表還具有4DI+3DO，可以接入斷路器分合閘信號；儀表的通訊接口為RS485，支持Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約。
      對于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、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計量、復(fù)費率電能統(tǒng)計、最大需量統(tǒng)計；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
      對于環(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。因此該項目設(shè)計在現(xiàn)場設(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，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復(fù)。 RS-485采用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號加以控制。RS-485用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線。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臺驅(qū)動器和32臺接收器。


配電間485總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

與樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互設(shè)計
      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)之間只需要通過一根網(wǎng)線連接即可。
      環(huán)智國際大廈電力監(jiān)控系統(tǒng)基于Acrel-2000電力監(jiān)控組態(tài)軟件平臺進行開發(fā)設(shè)計。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)中實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)以Modbus TCP協(xié)議進行發(fā)送，樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)可以通過該數(shù)據(jù)接口接收電力監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送來的數(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。


數(shù)據(jù)交換通訊協(xié)議格式

數(shù)據(jù)交互點表，數(shù)據(jù)類型和通道編號如下表所示：

 

變壓器

電表

編號

功能說明

變量

類型

通道名稱

寄存器名稱

數(shù)據(jù)

類型

寄存器地址

T1

1P1

T1總開關(guān)

SINGLE

讀寫4DUB0002

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

2

T1

1P4

1~3F商業(yè)租戶照明小動力

SINGLE

讀寫4DUB0004

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

4

T1

1P5

應(yīng)急負荷（常）

SINGLE

讀寫4DUB0006

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

6

T1

1P6-1

廚房冷庫預(yù)留（備）

SINGLE

讀寫4DUB0008

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

8

T1

1P6-2

10KV配電所用電（常）

SINGLE

讀寫4DUB0010

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

10

T1

1P6-3

1#變電所用電（常）

SINGLE

讀寫4DUB0012

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

12

T1

1P6-4

4#變電所用電（常）

SINGLE

讀寫4DUB0014

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

14

T1

1P7

T1和T2母聯(lián)柜

SINGLE

讀寫4DUB0016

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

16

T2

2P1

T2總開關(guān)

SINGLE

讀寫4DUB0018

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

18

T2

2P4-1

1~4F商業(yè)租戶照明小動力

SINGLE

讀寫4DUB0020

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

20

T2

2P4-2

3F商業(yè)租戶照明小動力

SINGLE

讀寫4DUB0022

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

22

T2

2P5

1#低壓變配電站應(yīng)急負荷（備）

SINGLE

讀寫4DUB0024

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

24

T2

2P6-1

B1~3F廚房冷庫預(yù)留（常）

SINGLE

讀寫4DUB0026

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

26

T3

3P1

T3總開關(guān)

SINGLE

讀寫4DUB0028

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

28

T3

3P4

3~14F辦公租戶照明及小動力（奇數(shù)層）

SINGLE

讀寫4DUB0030

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

30

T3

3P5

16~29F辦公租戶照明及小動力（偶數(shù)層）

SINGLE

讀寫4DUB0032

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

32

T3

3P6-1

1#變電所空調(diào)（常）

SINGLE

讀寫4DUB0034

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

34

T4

4P1

T4總開關(guān)

SINGLE

讀寫4DUB0036

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

36

T4

4P4

3~14F辦公租戶照明及小動力（偶數(shù)層）

SINGLE

讀寫4DUB0038

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

38

T4

4P5

16~29F辦公租戶照明及小動力（奇數(shù)層）

SINGLE

讀寫4DUB0040

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

40

T4

4P6-1

1#變電所空調(diào)（備）

SINGLE

讀寫4DUB0042

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

42

T4

4P7

T3和T4母聯(lián)柜

SINGLE

讀寫4DUB0044

[4區(qū)]輸出寄存器

32位無符號二進制

44

 參考文獻

任致程、周中編著 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南 中國電力出版社 2007.4

 

     

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【延伸閱讀】

標簽：

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