艾優花

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

【摘要】：隨著人民群眾生活水平的不斷提高，人們對健康越來越重視，對醫療條件的要求也越來越高，隨之而來的各類醫學實驗室、醫療診斷設備、診斷技術研發和產業化企業也得到了長足的發展。生物診斷試劑研發企業在電氣設計以及配電系統的管理上有一定的多元化和復雜性。本文以浙江迪安診斷技術股份有限公司生物診斷試劑研發生產廠房工程為例，介紹電力監控系統在生物診斷試劑研發企業的應用。

【關鍵詞】：企業；電力監控系統；生物診斷；實驗室

1   項目概述及建設目標

浙江迪安診斷技術股份有限公司（簡稱“迪安診斷”或“迪安”）成立于2001年，總部設在杭州。迪安診斷立足獨立醫學實驗室、司法鑒定、診斷產品銷售、診斷技術研發和產業化等領域。本項目涉及兩幢六層高的廠房，總建筑面積為44866平方米。項目共設三個配電室，分別為1#、2#以及3#配電室，其中值班室位于1#配電室。

2   先進的配電系統

生物診斷試劑研發企業的配電系統通常比較復雜，負荷等級也較高。對配電系統運行可靠性、電能質量、電氣安全等都有著較高的管理要求，這給電力系統的運營管理帶來一定要求。通過Acrel-2000電力監控系統對配電網絡和電氣設備的實時監控。可提高企業供電可靠性和處理突發事件的應對能力，通過監控服務器或者個人電腦遠程實現低配電解決方案：

監測：檢查設備性能，監測電氣系統及各支路電氣設備使用情況、隨時監測企業電能質量是否達標；

優化：定期自動生成分析撤告，優化資產的使用方式 ，做出正確的運營決策；

節能：與運維人員實時提醒與報警。遠程實施高效用電管理策略；

控制：通過對低壓電氣回路加裝的多功能監控設備，負責采集下游負載數據并上傳至監控端。同時可以接收上游服務器端控制命令，控制斷路器分合閘。將企業設備進行負荷分級，當電能或者超標可以切斷不重要負荷。

安全：通過對低壓出線回路漏電、線纜溫度的監控，減少因電氣設備老化、使用不當而引起的電氣火災發生概率，提高供配電系統的運行的安全性。

3   電力監控系統的設計

在監控管理系統的設計中，充分考慮了企業自身特性，以及用電系統的實際結構、電力系統的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇管理設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時也有利于系統功能的實現，自動化電力監控軟件需要簡單易操作且符合相關規范標準。

2.1 電力監控設備的選擇

對供電安全可靠性要求包括對供電系統實時的了解、對故障快速的反應和對意外停電能在短的時間內恢復供電，因此需要對10kV配電回路配置微機保護裝置，實時監控10kV回路的運行狀況，并且在40ms內對發生的異常情況或者嚴重故障做出快速反應，通過聲光告警信號或直接切除嚴重故障點，避免事故發生和已發生的事故范圍擴大；通過I/O模塊以及變壓器溫控器記錄所有斷路器、變壓器、設備的運行狀況，比如開關開斷次數統計、變壓器溫度等等設備信息，建立設備維護維修檔案，避免因為設備故障導致意外停電；通過多功能計量表計，實時記錄各用電設備用電信息；通過無功補償控制器，實時監控供配電系統功率因數，當系統功率因數降低時通過自動投電容器來進行就地無功補償。

考慮配電系統實際運行管理需求，本項目在低壓進線、母聯等重要回路配置PZ96L-E4/H，可以實現全電參量測量（三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能、電網頻率等）以及電能質量分析；在低壓出線回路配置ARCM200L-Z2，可以實現全電參量測量（三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能、電網頻率等）以及剩余電流、線纜溫度的監測，同時該電表還具備兩路通訊接口，將信號分別上傳至電力監控系統以及消控室內電氣火災監控系統，實現綜合監控，降低企業成本支出，簡化現場安裝。

2.2 電力監控系統網絡構成

系統采用分層、分布式系統結構，縱向分為三層：監控層、通訊網絡層和現場控制層。系統使用高可靠性工業控制計算機及軟、硬件系統，高性能的現場總線技術及網絡通信技術，整個系統運行安全、穩定可靠、使用維護方便。

監控層包括工程師站和遠動通信站，包含監控計算機、網絡交換機、打印機、UPS以及Acrel-2000電力監控軟件，其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數據傳輸協議讀取通訊管理機采集的現場各類數據信息，自動經過計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況；電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進行計量，搭建完整的計量體系，用戶只需查找打印即可，方便了操作，提高了工作效率。

通訊網絡層包括通訊管理機、網絡交換機等設備，網絡結構如下圖所示：

2.3 主要設計參考標準

GBT 14598.300-2008 《微機變壓器保護裝置通用技術要求》

DL/T 5430-2009   《無人值班變電站遠方監控中心設計技術規程》

GB/T 50063-2008  《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》

《*公司十八項電網重大反事故措施》

DL 448-91     《電能計量裝置管理規程》

ISO/IEC11801     《綜合布線標準》

2.4 電力監控系統軟件功能設計

系統依據客戶實際需求進行設計，并實現了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統運行異常監測；故障報警及操作記錄；電能報表查詢與打印；系統負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。

數據的采集與處理

通過高精度智能儀表以技術手段實現自動化全實時、高密度的實時用電信息監測，包括計算有功、無功、電流、電壓、總負荷、變壓器負荷率、功率、功率因數、電能質量等，同時對電能進行合理的管控和預警，及時發現并改正運行中存在的用電異常，隨時處理。按需設置重要設備的超標預警值，超標時醒目提醒并主動記錄。

電能分項、分支路、分區域計量

將用電（照明插座、動力等）消耗進行分項統計，分項報表的實現幫助用戶對各分項用電消耗了如指掌；統計各區域、各重要設備、各回路電能消耗，準確定位用電消耗大戶，制定節能績效考核制度，推動節能降耗的真正有效執行。為用能重點設備建立運行記錄檔案，長期跟蹤記錄設備運行過程中的能效分析評估結果，結合設備維護保養記錄，為設備的運行維護提供依據。

    用電管理及計量體系的搭建

為了實現對企業各用電回路用電量的監管，系統設計了用電管理報表，系統通過對有功電度的采集，按照回路名稱的不同。按照計量體系搭建原則，自動生成日報表、月報表和年報表，將各進線回路與出線回路電能消耗量在同一張報表中體現出來，并計算出線回路用電量之和，出線回路與進線回路誤差、誤差百分比（誤差百分比是否超標）等，幫助用戶及時發現這種非正常用電問題。

同時電能管理系統可對某一回路的某一時間段內的用電量進行查詢，可以幫助后勤管理部門建立有效的用能管理考核制度。通過系統的建設和制度的建立，使各部門辦公、生產人員節能意識大大提高，有效的節約了企業管理辦公能源消耗。

負荷越限報警

根據不同負載運行的情況，用戶可以對每個回路設置不一樣的電流上限，從而達到客戶所需要電流值進行報警，產生報警記錄。

漏電監控

實時監測低壓出線回路漏電及線纜溫度，一旦漏電超過標準值（300~500ma）或者線纜溫度過高，立刻發出報警信息，提供運維管理人員趕緊前往現場查找并解決隱患。

3、供配電設計中應用電能管理系統的意義

綜上所述，通過電力監控系統可以幫助生物診斷試劑研發企業提高用電安全系數、減少損失、降低運營成本，并能夠有效確保電網管理效率、縮小電力運營成本，也成為供配電設計中*的重要組成部分。電力系統的通信、故障報警、數據存儲記錄等功能使得工作人員在實際工作中更加方便，可以通過人機操作界面, 直接了解到電力系統的運行狀態,并能迅速傳遞出操作指令，由于監控設備對數據的傳遞都是通過網絡傳輸來實現，因此，不同的電力監控系統可以設計不同的組網方式,確保數據信息能夠迅速進行傳輸。另一方面，在建筑、企業配電系統設計中運用電能管理系統，應該根據實際情況選擇監控設備。