智能测控装置在工厂低压配电系统中的应用

康 健（开滦（集团）唐山矿业分公司洗煤厂,河北 唐山 063000）

智能测控装置在工厂低压配电系统中的应用

康 健
（开滦（集团）唐山矿业分公司洗煤厂,河北 唐山 063000）

在工厂低压配电系统中，普通设备一次回路通常采用空气开关、接触器和电机综合保护器进行配电和保护。自动化控制系统通常采用大型PLC作为控制单元，通过工业网络连接上位机控制电脑，通过PLC的输入/输出模块对设备进行控制。

智能测控；装置；低压；配电系统；应用

0 前言

下面介绍一种智能测控装置（FBCU），他的应用可以大量减少PLC系统至低压配电柜的电缆数量，简化控制系统，由于其采用模块化设计，更加便于维护、维修，同时减少成本投入。

该智能测控装置集测量、控制、显示和信息交换于一体，仅一台FBCU就可取代传统配电柜内的综合保护器、功率检测、电量计量、漏电保护、远程监控、现场显示以及远程通讯等模块、单元。

一台FBCU装置可以完成四个动力回路的控制、保护、测量以及信息交换功能，并能够通过PROFIBUS-DP总线，构成现场总线型低压配电系统。

1 FBCU装置功能

1.1 现场总线

FBCU测控装置具有PROFIBUS-DP总线接口，安装在低压配电柜内，一般安装在仪表箱内，配电柜集成FBCU测控装置后作为现场总线系统的一个分站，内部完成测控等功能，与外部通过DP网络进行信息交换及远程调控等功能。

1.2 控制功能

每台FBCU含24输入/16输出开关量接点，通过DP网络连接上层PLC主站和上位机，根据程序设计完成控制功能。

1.3 保护功能

（1）FBCU测控装置具有四个回路的过欠压保护、断相保护、短路保护、过载保护等常规保护，可以完全取代热继电器，电机综合保护器。

（2）选择性漏电保护功能。FBCU测控装置具有四个回路的“选择性”漏电保护，系统接地时能够选择出接地回路，通过高精度矢量电流互感器和矢量零序电流互感器对零序电压和电流的幅值大小及相位差检测，实时判断回路漏电状况。

1.4 功率因数测控功能

FBCU测控装置具对应每个回路有功、无功、功率因数的测量，并可根据设定的功率因数对补偿装置进行投切。

1.5 电量测量功能

对应每个回路消耗的有功、无功电力进行计量，计量精度0.2%，并具有累加，记录功能。

1.6 参数显示功能

FBCU测控装置外置7寸彩色触摸屏，取代传统配电柜的电压表、电流表、电度表和运行指示灯。

触摸屏图形可以自由组态，界面友好、工艺清晰，状态直观等特点，具有更好的交互性。

1.7 远程操控功能

FBCU测控装置具有通讯单元，具备开放编程功能，有良好的操作性和信息交换功用。

1.8 存储功能

FBCU测控装置能够按年、月、日、时、分、秒的格式，完成所控回路的“故障记忆”，同时还可有每回路的“运行时间”统计。

2 FBCU装置技术参数

（1）I/O点：40,220V，10A ; 2）电流输入：4路，交流1V ;（3）电压输入：1路，交流220V-660V ;（4）漏电保护：4路，30Mas ;（5）电量计量：4路，0.2% ;（6）功率测量：4路，0.2% ;（7）过载保护：0-10倍; （8）参数显示：4路，7”触屏;（9）通讯接口：485,PROFIBUS。

3 FBCU优点：

（1）电能管理该装置的电量计量功能精度高，计量区段灵活，采用电能管理软件，可以对生产系统用电进行电能计量、控制、监督和能源科学管理，优化配电系统电能分配，科学、合理、有效地指导利用电能。

（2）节省硬件投资。装配FBCU的配电柜，能直接完成计算、逻辑以及控制等功能，大大减少了控制系统的PLC模块数量， 减少大量的变送器及调节器、计算单元等，也不再需要DCS系统的信号传输处理单元及其大量复杂的硬线连接，节省了大量的IO模块和电缆的硬件投资。

（3）节省安装费用。现场总线系统的接线十分简单，一条通信总线上可挂接十几个甚至上百个设备，节省安装附件，安装工作量大大减少，设计及接线校对的工作量也大大减少。资料显示，与DCS相比，现场总线系统的安装费用可节省60%以上。

（4）减少维护费用。由于现场控制设备具有自诊断及一定的故障处理能力，并通过数字通信将相关信息送往控制室，用户可实时监测及查询所有设备的运行，及时了解维护信息，以便早期分析与排除故障，缩短维护停工时间。同时，由于系统结构简化、接线简单，减少了维护工作量。

（5）系统集成更简单、灵活。用户可选择不同制造商的产品来集成系统，避免或减少系统集成中因不兼容的协议和接口带来的麻烦。

（6）功能齐全，满足多种保护、检测、控制和信息交换需要。

（7）模块式结构，具有输入输出设备控制接口、电动机保护、电量计量、接地保护、功率因数测量及总线接口等模块，扩展简单，维修方便。

4 结束语

在工厂低压配电系统中应用智能测控装置，大大减少了PLC模块数量，通过PROFIBUS-DP总线连接各个配电柜，每台配电柜都作为一个网络节点，这样增加了系统的可扩展性，减少了设备控制电缆的敷设数量，减少了安装、调试的工作量，同时智能测控装置完美的取代了电机综合保护器、电量采集器等硬件，在工厂配电中值得应用。