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ABB自动化元件(低压系统智能化解决方案) 应用概览.pdf
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上传时间: 2019-10-11
详细说明:ABB自动化元件(低压系统智能化解决方案) 应用概览pdf,ABB自动化元件(低压系统智能化解决方案) 应用概览自动化元件
方案概述
社会发展和科技进步对配电系统提升了更高的要求,具有多功能丶数字化、网络化
智能化丶结构紧凑丶易于维护等特点的智能型开关柜革命性地改变了传统开关柜的概
念,满足各类客户对用电的可靠性和供电连续性的需求,可预防/避免事故发生丶强化
企业內部能源考核丶减少设备维护和检修时间、实现数据资源共享等诸多优点,为用
户的现代化管理提供了坚实和可靠的基础·真正保证投资利益不受损害。
ABB04KV低压系统智能化解决方案主要由:可编辑控制器(PLC)、智能化配电元件
AC500
以及具备智能化基础的04KV低压开关柜组成。
主要应用于
●备自投智能化解决方案
●智能配电中心lPCC( ntelligent Power Control Center)
智能电动机控制中心McC( Intelligent Motor Control Center)
典型的04KV低压系统智能化方案拓朴图
AC31
监控系统
工程师站
打印机
DcS、 SCADA系统
Ethernet(TCP/P)
甸交换机( Switch)
通讯管理中心
睡睚!
AC500
人机界面
PMC916
1低压开关柜现场
备自投
PFC
potoo
EM-M
I IPCC
IMCC
通讯管理中心
采用AC500系列PLC’实现智能装置与后台监控系统的通讯
管理和逻辑控制’人机界面则作为人机对话单元
监控系统
由工控和电器设备组合实现“四遥”前端操作
备自投智能系统
由 CM-PVS三相过/欠电压监视器、Ema空气断路器等组成
PCC智能配电中心
由 EM-PLUS智能电量仪表、RS32遥信装置RCM32遥测装
M102
置/RCU16遥控装置及PMC916电力监测与控制装置等组成
IMCC智能电机控制中心:由M102P、M102M电动机测控综保单元等组成
自动化元件
自动化元件
方案概述
低压系统方案是由ABB公司的系列产品构成,支持对任何
电动机控制单元(M102)
类型配电站的信息采集丶测控和监视工作,并有较强的开放
性·可通过各种总线和网络系统连接,符合标准协议的第
人机界面
方设备
口(P450)
系统特点
●系统网络结构简单丶可靠,扩展方便。
●现场总线系统的智能化和数字化·提高了测量与控制的
RS132
精确度。
●分布式智能化控制,提高了系统运行的可靠性
MNS开关柜
●节省硬件投资及系统安裝与维护费用:与传统的模拟量
传输方式相比,现场总线连接可减少大量硬线连接及中
间设备,大大简化了系统安装及相应的维护费用。
●系统具有很强的通讯管理功能和抗干扰能力,通讯配置
灵活和开放,系统集成方便和可靠。
●监控屏采用全中文丶实时图形监控界面,操作简单,维
护方便。
通讯管理中心PLC(Ac500+AC31
RCM32
总线适配器
为了配合多种现场测控及间隔层的设备和装置的应用,AC500和AC31系统支持许多的
总线适配器和网络,以方便接入各种不同的总线设备
Modbus
Devicenet
Ethernet
● Profibus-DP
CANopen
● ARCNET
这些总线适配器已经涵盖了大多数的测控仪表丶继保装置、低压断路器丶变压器、直流
屏丶各类电机控制器等设备和装置,其中不但有ABB集团的产品,也有其它公司的产
品°为用户在选择和使用电力装备提供了方便
MNS
系統功能
●可显示现场通讯链路的结构和状态
●可显示测控装置和继保装置的通讯工况
●可显示现场智能装置的通讯信息
通讯接口
通讯规约
通讯速率
通讯介质
Emax
●可显示系统局域网的结构和状态
●智能化配电元件
更精确的保护
更全面的数据采集
更方便的数据传输功能
●电动机测控综保单元
精确测量和全面的保护类型
快速分析电动机运行状态
通讯适配器
多种预警信号和修正措施
电动机运行历史数据统计
●方便实现远程监控功能
自动化元件
自动化元件
备自投智能化一解决方案
系统功能
备自投系统在低压开关柜中是很重要的保护控制系统,特别是在用户的重要设备的用电
安全。ABB采用AC31系列的PLC来实现备自投智能化的控制。优点以下
元器件数量大为减少,增加了系统的可靠性。
●可通过总线通讯的方式把备自投的相关信息送到后台的监控系统,使用户在中央控
制室便能了解到所有现场设备的运行情况。
●系统更灵活,无需修改硬件设备,便可随意调整系
统功能。
●对进线、母联等重要断路器按备自投的电气逻辑
AC31
图咪照帐
要求实施投退操作
●操作模式:手投手复丶自投手复丶手投自复、自投自复。
AC31系列PLC系统功能
灵活方便的ⅣO扩展:14点O至1040点O,非常灵活,模块化标准方便扩展
●支持通讯接口
Modbus、ASc‖、 ARCNET、RcoM、 Ethernet
Profibus-DP DeviceNet CANopen OPC
(ABB并将在这领域持续开发)
●分布式的控制系统:降低用户的成本,节省申缆和接线端子·减少安装调试时间
每条CS31总线可扩展31个远程扩展模块CMK14F1,通讯距离达1500米;同时
也可选用 MODBUS通讯协议的扩展方式
系统特点
●空气断路器都具备手动操作模式与自动操作模式。手动时使用控制按钮实现断路
器的投退操作;自动时由PLC按照控制逻辑的要求实现断路器的投退操作
●各台变压器运行要求各自供本台变压器母线上的出线负荷。进线开关、母联开关设
置自动投入裝置·开关间要实现联锁·保证在任何情况下变压器不得并列运行使
用。
●当T1变压器失压时:可通过合上QF2由T2变压器供T1母线上的出线负荷
当T3变压器失压时:可通过合上QF4由T2变压器供T3母线上的出线负荷
当T2变压器失压时:可选择通过合上QF2或QF4由T1或T3变压器供T2母线上的负荷,
整个过程由PLC按照控制逻辑自动操作。(注意设计应按实
际需求控制好出线负荷容量·防止变压器过负荷运行)
当T1、T2变压器失压时
可通过合QF2、QF4由T3变压器供T1、T2、T3
母线上的出线负荷。其它情况类似。(注意设计时
按实际需求控制好出线负荷容量,防止变压器过负
荷运行
当T1、T2、T3变压器失压时:启动发电机对系统重要负荷供电;当市电恢复后则
由市电对系统供电,同时关闭发电机。发电机的起
停由备自投程序负责
自动化元件
自动化元件
备自投智能化一应用案例
三进线两母联备自投智能化应用案例
I段10KV进
段10KV进线
川段10KV进线
T3
F1发电机
1200KV
0.4KV
0.4KV
0.4KV
T1母线
T2母线
T3母线
F1母线
2FK1
2FK2
eop s po
ΦdpΦφpΦ
1F至3F层
3F至6层B、C区照明
B、C区消防
B,C区确保
C区照明
B、C区电梯、通风、水泵用电
设施用电
负荷用电
C区应急照明用电
●7台框架断路器(QF1QF5、2FK1丶2FK2),分别位于各路进线回路和母联回路
●在每段进线回路安装三相过/欠电压监视器( CM-PVS),用于进线变压器欠电压监
测,其信号反馈给PLC。
●在每段母线中安装了100路由塑壳断路器组成的馈电回路,每段母线均配套1台电容
补偿开关柜
系统中还配置了发电机和发电机进线断路器(2FK1·2FK2),作为市电失压后的后备电
源,发电机进线与母线之间需要加装隔离开关或ATS
自动化元件
自动化元件
智能配电中心(|PCC)一解决方案
系统功能
●Ac500系列PLC作为通讯管理中心CCU),具灵活多样的总
线系统及通讯接口,可靠地获取信息及下达各种控制命令
●智能装置与通讯管理中心之间建立数字信息交换和控制管
理,通讯管理中心与上位监控系统之间也建立数字信息交
换和控制管理。
●全系统的工况通过人机界面实时地反映给操作者,其中包
括电力系统的实时与历史运作数据o
Ac500
●电力监控系统需要采集所有断路器的开关状态丶保护动作状态等遥信参量。电力
监控系统通过以太网与通讯管理中心交换信息
熙←咪
●现场通讯采用RS485/ MODBUS-RTU接口和规约,通讯管理中心通过以太网上的
M○ DBUS-TCP通讯规约与电力监控系统交换信息
●对进线丶母联等重要断路器按备自投的电气逻辑要求实施投退操作
采用固定分隔式控制柜,具有网络通讯功能
●系统的操作方式为手动操作模式和自动操作模式。
系统特点
●在智能开关柜内建立总线系统,彻底解决四遥前端信号的采集和传递的通道问题。
●系统中设置手动和自动操作模式,方便电力工作人员的操作控制。
●智能仪表采集各种电参量,以数字信息通过信息交换的方式传递给上位系统。
● ABB PLC可建立冗余的控制逻辑丶冗余的总线体系和冗余的通讯管理体系,极大
地提升了系统的智能化程度及可靠性程度
●控制程序对所采集各种电参量进行解读丶分析和处理,除供自身使用外,还可将
各种信息加上SOE时间标签后发送给上位系统。
Pcc智能配电中心配置清单(1#变电站
型号
名称
数量
安装位置说明
PM571-ETH
AC500PLC主机
1-2段母联回路
CP450-ETH
人机界面
1-2段母联回路
07KR51
50系列PLC主机
07KP53
50系列PLC通讯扩展单元
ICMK14F1
50系列PLC远程功能扩展单元
PMC916
电力监测与控制装置
122539
1-2段母联回路
1-2段母联回路
各进线回路及23段母联回路
进线回路与发电机进线回路
EM
智能电量仪表一接线端子
母联回路
各馈电回路,采集斷路器的开
Rs|32
遥信装置
关状态及保护动作状态
RCM32
遥测装置
11221
各馈电回路,仅采集B相电流
各段母线带电操作的8套馈电回
RCU16
遥控装置
路,每段母线1台RcU16
RVT
功率因数控制器
2段母线的电容柜
Ps501
应用软件
PC机
自动化元件
自动化元件
智能配电(|PCC)一应用案例
智能配电中心工程实例拓补图(某会展中心变配电系统1#变电站)
备用主机
工程师站
操作员站
Ethernet (TCP/IP)
1#变电站
(P450-FTH)
通信管里中心(PM571-ETH)
Rs485 MODBUS总找
nCCU
COM
COMI
07KP53
07KR51
07KP53
07KR51
COM4
COM2
CO
COM2
I AICMK14F1
Cs31总线
2AICMK14F
电力仪表
3#ICMK 14F1
PMC9IG
E
4AICMK14F1
54ICMK14F1
电力仪表包括:PMc916、EM、RVT
模拟量和
元:RS|32/RcM32/RcU16
Pcc应用案例介绍
某会展中心变配电系统新建3座变电所,10K∨中压采用REF541微机保护测控装置,
04KV低压回路采用PMC916电力测控装置、RS32遥信装置丶RCM32遥测装置。以上
监控单元采用分散安装方式,就地安装在开关柜上
PMc916电力监控装置采集低压进线、母联的三相电压、三相电流、功率丶功率因数
电度丶频率等电参量
RS|32用于采集馈电回路的开关状态;RCM32与LNS双绕组电流互感器采集馈电回路
的三相或单相电流。
PM571ETH是ABB的可编程控制器(PLC),PLC通过COM接口, MODBUS通讯
适配器采集现场数据,并同时对需求的数据打包以TCP∥P协议送到上位监控系统
CP450-ETH是ABB的人机界面(蝕摸屏)·可显示现场智能设备的遥信丶遥控、遥脉
和告警信息及设置相关参数。
智能配电中心遵循少人值班的原则’具有登陆操作丶锁机操作丶运行/编辑切换操作
查询等多种功能,系统采用了主机和备用主机模式
智能配电中心采用分层分布式结构。现场设备与PLC之间的通讯采用屏蔽双绞线,PLC放
置于每个变电站配电室内,由于PLC与后台监控室之间的距离为1KM,所以PLc与以太网
交换机之间采用光缆通讯,每个变电站的PLC通过以太网交换机与后台主机进行通讯
1cCU的COM2被设置为RS485CS31总线接口连接了远程扩展单元|cMK14F1,将6台
断路器的备自投操作互相关联起来,通讯速率为1875Kbps
1CCU的C○M3和COM4组成了环状通讯总线网络连接电力智能仪表。
自动化元件
自动化元件
智能配电(|PCC)一应用案例
Pcc低压单线图
10KV进线1
1#变压器
图咪照帐
E
EMM
φΦφφΦφΦ中φΦΦ
中中Φ
低正开关柜编号
4A1
A43
问路号
AA1 I
AA2 I
A431
AA3 2
AA3 3
AAJ 4
AA3 5
用途
l线柜
I段电容柜
监控装置
PMo916X1
LM MK9 PSI32X
遥信量
监功能
逼测:全电量测量
遥信攻能:监视开关和故障状态;遥;
避量:个
智能设备说玥:
PMC916是一款广泛应用于低压电力系统的电力监测与控制装置
E
功能:测量回路的三相电压、三相旦流、频率、功率囚素、有功功率,无功功、视左-率,电度等电
8个遥信量,监视断路器状态、故障状态、控制操作杈限及其他状态量;
4个遥控量,远程控制断路器合闸和分间
电参量越限告警,如欠压、过渲、低频、功率因数异常等。
自动化元件
10KV进线2
φ中φp
①φφΦφ中φ
AAd
A5
AAt
AAZ
35
PA 1
42
1A4 3
A444
A51
4A6 1
AA7 I
馈线
Ⅱ段联绍柜
Ⅱl段电容柜
#2进线柜
SIS2XI
PMC916XL
TMC916XI
遥信量:8个
信量:8个
遥测功:电压、电流、功率因数和谐波
遥测:全电量测量
遥测:全电量測量
遥控量:4个
遥控量:4个
s32」RSI32功能:可以同时采臬32个无源开关量信号。监视断路器状态、故障状态
等电参量[出EM以能:测量回路的三相压,三相电流及零序电流、三相功率因数、总功率因数、215次谐波等扩展电参量
自动化元件
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