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淺述智能低壓節能控製係統的應用及節能措施

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淺述智能低壓節能控製係統的應用及節能措施

發布日期:2018-09-06 00:00 來源:http://www.sdtm-cq.com 點擊:

淺述智能低壓節能控製係統的應用及節能措施


1 概述

低壓節能控製係統應用非常廣泛,但鑒於目前其價格較高,因此現主要應用於:

1) 電廠、變電站等發配電係統 ;

2) 汽車製造、鋼鐵、石油化工和礦山等重要的工業領域 ;

3) 碼頭、機場、地鐵等基礎設施 ;

4) 高層建築、超級商場、智能大廈等商業建築和住宅。

上述領域新上項目基本上都應用了低壓節能控製係統,用量較大,特別是近幾年需求量迅速增加,智能型開關櫃的時代已經到來。

2 低壓電氣係統中智能控製技術在地鐵行業中的應用

1)變電所智能低壓係統

低壓智能係統主要實現變電所低壓斷路器運行狀態的監視,實現進線、母聯、三級負荷總開關的監控;完成變電所備用電源的自動投切,即實現進線、母聯、三級負荷總開關間的互鎖;實現對智能斷路器遙控、遙測、遙信等功能。智能表及電能管理係統的設置對加強地鐵能耗的監測並製定節能策略具有重要意義。

2)電氣火災監測係統

(1)車站采用剩餘電流式、測溫式電氣火災探測器探測電氣火災的報警係統。

(2)在0.4kV 低壓開關室低壓饋出回路,設置電氣火災探測器。

(3)電氣火災探測器的漏電電流30mA~500mA能夠連續可調,監控精度為0.5級 ;能夠可靠地采用數字信號傳輸 ;需要配置外置溫度探測器3組 ;溫度報警55℃~140℃連續可調,檢測溫度1 級。

(4)監控主機采用壁掛式安裝在0.4kV開關櫃室,可連接64×4 路監控探測器;能夠對監控探測器進行參數設置;能夠對監控探測器的漏電報警電流設定值30mA~500mA 連續可調。

3)電能管理係統

(1)電能計量自動抄表係統主要由前端采集子係統、通信子係統和中心處理子係統三部分組成。

(2)在變電所配置車站級電能管理子站(一台PLC 通訊管理采集器以及一套觸摸查詢監控係統),能對進出線回路進行數據采集和數據管理,並完成數據分類匯總和打包以及報表的自動生成,子站預留通信輸出接口。在0.4kV 開關櫃室設置本站電能管理主機(一台監控電腦及一套觸摸查詢係統),主機預留接口將數據上傳到綜合監控係統,主機可完成本站數據的匯總、報表生成、上傳等功能。

4)環控電控係統

環控電控智能係統主要實現對通風空調等設備的監視、測量、控製和保護;實現對智能模塊的參數設定、複位等;通風空調設備通常設就地控製、環控電控室控製、上位監控係統(BAS)控製三級控製,實現三級控製轉換及運行狀態顯示。

(1)環控設備控製方式與信號

環控設備采用智能環控係統,它由櫃內智能元件、現場總線、通信管理機等設備組成,並與BAS 係統控製器連接。

對於三相電動機回路,如各類風機、空調器、空調水係統的各類水泵,智能元件分為:變頻器、電機保護控製模塊。對於單相電機回路,如電動風閥、電動蝶閥,智能元件采用不具備保護功能的小型PLC 或智能I/O。主要實現對通風空調設備( 主要包括各類風機、空調器、電動風閥、電動蝶閥、冷水機組的冷凍水泵、冷卻水泵及冷卻塔風機)的測量、控製及保護等功能。

環控設備采用三級控製方式,即車控室控製,環控電控室控製和現場就地控製。監視信號包括設備狀態信號和事故信號。與消防有關的電機過載故障隻動作於信號不動作於跳閘,消防風機可在車控室按照模式執行手動控製。

(2)環控設備控製係統方案

在車站A 端(小裏程端)、B 端(大裏程端)環控電控室各設置一麵控製櫃,控製櫃內安裝一套PLC、人機界麵(HMI)和網關。網關用於PLC 和現場總線之間的協議轉換以及現場總線接口的擴展,人機界麵用於整個車站環控設備的當地顯示和控製。

PLC 通過雙工業以太網接口負責與BAS 係統的通信連接,將接收到的模式指令解釋後下發到相應的環控櫃。A 端、B 端PLC 的CPU 通過數據同步接口構成一套冗餘係統,但是各自獨立控製自己的遠程智能I/O 站和智能馬達控製器以及變頻器。正常工作情況下,由操作員指定A 端或者B 端的PLC 為主控PLC,另外一端的PLC 為備用PLC,主控PLC 負責接收BAS 係統通過工業以太網下達的控製指令,通過冗餘CPU 的數據同步接口傳遞給備用PLC。如果主控PLC 的BAS 係統通訊出現故障,係統將自動切換到備用PLC 接收BAS係統的模式控製指令並通過冗餘CPU 的數據同步接口傳遞給主控PLC,同時將故障上報BAS 係統。環控設備控製係統方案如圖1 所示。

5)智能照明控製係統

車站公共區照明采用智能照明控製係統,根據車站一天中早晚客流變化設定調光曲線,由智能照明監控軟件按照不同時間區段,將公共區照明回路組合成多種場景模式。低壓節能控製係統通過照明監控軟件實行對照明回路進行實時監控,起到節能的功效。

3 節電措施

1)所有變、配、用電等設備及二次回路的控製設備均應采用低損耗高效能節能型產品。禁用國家明令淘汰的各種機電高耗能設備。

2)按生產區域、生產車間深入負荷中心設置供配電點,以就近供電 ;就地進行無功補償,使功率因數在0.9 以上;合理選擇導線截麵;采用必要的抑製非線性負荷所產生的高次諧波;以減少生產運行中的電能輸送損耗。

3)正確選擇和配置主變壓器、配電變壓器容量、台數、運行方式,合理調配負荷,實現低耗經濟運行,節約電能。

4)工藝風機運行參數選擇在風機特性高效區間,在風管道上盡量不設與控製無關的風門,在布置上充分做到流向合理,以降低管道阻力,節約風機電耗。對機泵設備運行負荷變化較大者,應采用變頻調速技術,以減少電能浪費。

5)全廠擬采用發光效率高的LED 燈、熒光燈、金屬鹵化物為主的光源,並配套選用反射率高、光效高的節能燈具。

6)在廠區道路、露天操作平台及巡檢通道、經常無人活動的場所、室外配電裝置等的照明采用光電自動控製。綜合辦公場所、輔助生產建築物等采用分開關控製,做到控製靈活、方便,人走燈滅。車站公共區照明采用智能照明控製係統。

7)分係統或車間安裝智能電能計量表計,55kW及以上電動機設置計量表計,以實行電耗的定額考核。

8)通風空調係統的風機、空調機組根據環境的變化通過BAS 係統自動啟動或停止運行,減少能耗。

9)通風空調係統的設備按照遠期客流量計算出的通風空調負荷選擇,同時考慮初、近期運行時負荷的變化,對車站隧道排熱風機、組合式空調機組、大係統回排風機采用變頻技術,根據運行情況調節風量。在係統形式選擇、風機變頻控製、改變風機選型原則提高設備效率、采用節能運行模式等方麵采取節能措施,節省能耗。

10)能源計量措施嚴格按國家標準《用能單位能源計量器具配備和管理通則》(GB 17167-2006)對本工程進行能源計量器具的配備。建立和完善能源計量管理、計量人員、能源計量器具檔案、能源計量器具檢定校準及能源計量數據分析等各項管理製度,確保能源數據準確可靠。

4 結束語

低壓電氣智能化的普及對軌道交通行業的意義主要在於提高軌道交通行業的設備係統先進性、供電可靠性、係統的可擴充性、調度的靈活性及運營的方便性。當然,低壓電氣智能化程度要適度,避免不必要的投資增加和係統的複雜化,給運營維護帶來不便。


低壓節能控製係統

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