智能测控装置在工厂低压配电系统中的应用

中国化学工业桂林工程有限公司 姚 磊

在现代化技术发展背景下，设计应用智能测控装置对低压配电系统及相关设备运行组件进行监测和控制，能实现对低压配电系统的合理保护和管控，从而促进低压配电系统运行效果。

1 工厂使用低压配电系统检测控制装置

低压配电系统是当前电力系统的重要组成部分，主要是完成低压配电工作，在其系统的整体应用过程中，主要由低压断路器装置、智能配电变压器、低压配电开关、低压配电线路等组成。

低压断路器是低压配电系统的整体保护装置，是能完成失压、欠压、过载、和短路保护的电器，也能实现对电力使用过载的合理保护，从而对整体低压配电系统的工作功能进行合理保护，确保其功能使用良好；智能配电柜装置是系统工作运行过程中的重要装置，主要完成低压无功补偿成套装置应用、负荷开关、操作手柄及无功补偿成套装置系统的核心应用，确保装置应用更加有效；低压配电开关也是低压配电系统的重要组成部分，主要完成电力电流的实际控制，完成电厂的实际运行设计控制，刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路措施。

在工厂电力系统中使用的低压配电智能测控装置非常关键，通过低压配电系统的合理使用，确保工厂的电力资源使用更加有效，也通过电力资源利用确保工厂各项低压用电设备的运行合理。工厂低压配电系统智能测控装置主要包括电力仪表、电机机柜、门禁系统、视频监控模块、温度烟感感应装置、有害气体感应装置等，在实际工厂低压配电电力系统设计应用过程中，其智能检测控制装置主要完成数据的合理采集和应用，确保低压配电系统应用更加合理。在具体的工作展开过程中，可完成工厂电力系统的环境监控、视频监控、消防监控、低压电力监控、电力数据运行分析等内容[1]。

2 智能测控装置的设计要点把控

低压配电电力系统智能测控装置设计过程中，针对测控系统进行设计要点把控应用十分关键，一定程度上关系到系统的设计运行效果。

在智能测控装置设计过程中，针对其硬件进行整体设计非常重要，在硬件设计过程中主要包括电压/电流输入设计、合闸输入、光隔、驱动、总体控制模块、人机接口设计等。其中TMS320F28335芯片是系统的主要控制主板，并完成IA/UA、IB/UB、IC/UC、IO/UO等输入接口的实际设计，确保接口设计展开更加优化，整体装置运行效果；在智能测控系统设计过程中，完成其CPU电路图设计应用非常关键，其设计过程中主要采用CMOS技术。计算CPU工作电压值在1.8V～1.9V之间、其I/O接口处的工作电压控制在3.3V左右。当前智能测控装置设计中芯片电路板设计主要选择应用TMS320F28335芯片；在实际的智能测控装置设计过程中电流电压的设计应用非常关键。在具体电流电压设计计算过程中主要采用全波傅式算法进行计算，通过具体的计算确保智能测控装置设计应用更加合理有效[2-4]。

3 低压配配电系统智能测控装置具体设计分析

3.1 智能测控装置设计需求分析

在××工厂进行低压配电系统设计分析过程中完成了智能测控装置的需求分析。需求分析是其设计过程中的首要分析要素，主要是对工厂整体用电系统进行需求分析，并对智能测控装置的功能需求进行分析，从而保证智能测控装置设计应用更加合理。

低压配电系统主要的设计目标分析是完成整个工程的低压配电系统自动化控制，同时保证各自动化设备正常运行工作，保证系统工作运行更加有效。在低压配电系统运行过程中对智能测控装置的功能需求分析包括：电源检测功能需求。低压电源进出线的电压、电流、功率、功率因数、频率的状态监测；负荷监测功能需求。各级负荷的电压、电流、功率的监测，当系统超负荷时切除低优先级的负荷；断路器控制功能需求。自动投切母联断路器、负荷断路器和联络断路器，当供电恢复时，按照设定的优先程序启动各个断路器，迅速恢复运行；备用电源控制功能需求。在主要电源供电中断时自动启动柴油发电机或燃气轮机发电机组，在恢复供电时停止备用电源并进行倒闸操作；负荷计量功能需求。对用户的用电量进行自动统计计量，还可以实现分时计费等。实际的系统设计中根据功能需求完成功能的实际设计，保证系统工作运行更加有效。

3.2 智能测控装置设计方案设计

××工厂进行测控装置设计方案应用过程中完成了整体方案的设计，从而保证装置设计应用更加合理。选择CC-Link/LT技术模块进行总体系统设计，完成CC-Link/LT技术应用，能够最大程度上提升系统的应用效果。

3.2.1 系统结构分析

在系统总体结构设计中，其总体结构方案是利用CC-Link/LT进行数据采集和数据信号转换，并将信号传送给总线的PLC控制系统，PLC控制系统完成整体设计后完成对系统的整体运行控制，也能最大程度上提升系统的工作运行效果。为完成系统的总体架构设计，在实际的系统设计过程中完成系统的分结构设计具体包括以下内容。

完成系统设备层设计。系统设备层主要是应用智能测控装置设备完成智能测控、信息传输、电力计量及断路控制等工作，在设备层应用过程中主要包括CC-Link/LT总线模式、万能式断路装置、电量计量仪表、I/O模块及无功补偿装置等，通过各设备的应用保证系统的实际应用更加有效；现场控制层设计分析。现场控制层设计是系统的核心层级，对于智能测控装置的整体运行效率有非常重要的影响，也在一定程度上提升系统的工作运行效果。在实际的系统运行过程中，完成了CC-Link/LT总线协议设计应用，同时也完成系统的抗干扰性能设计优化，最大程度上保证系统设计运行更加有效。

现场管理层级设计。现场管理层级设计应用是实际系统应用过程中的重要模块，对于系统的整体工作运行效果也产生了巨大影响。在管理层设计中组要应用“组态王”监控软件，能完成系统的整体运行监控；系统的操作系统设计。系统的操作模块也应用到了计算机系统、完成了人际交互界面的实际应用，与PLC控制系统和CC-Link/LT总线连接，从而完成系统的实际控制，最大程度上提升系统的设计运行效果。

3.2.2 系统硬件设计

控制系统硬件设计。智能测控系统的整体控制系统应用过程中完成了系统的核心控制，主要是应用PLC系统进行核心控制设计，并完成了指令功能发送；总线主站硬件设计过程中选择CC-Link/LT总线进行设计，不仅能完成设备传感信息采集，更能有效完成监控效率控制，从而保证系统运行更加合理；信号采集装置运行。在系统模块运行过程中信号采集装置受到CC-Link/LT总线控制，将采集的低压配电设备信息传输到核心系统当中，在信号采集装置设计中主要完成电源采集控制、变电信息采集控制等多方面内容，从而保证系统运作更加合理高效；完成通信接口设计。通信网络硬件是系统硬件组织的重要组成部分，对于系统内容数据传输而言也起到了关键作用。通信接口设计中选择RS485方式通讯协议，实现整个网络通信。

系统电源设计是系统运行的重要装置，在实际的系统运行过程中完成电源设计非常关键，实际的电源设计中选择电源适配装置设计；系统的整体设计过程中，针对CC-Link/LT总线控制进行了相关参数设计。其最大链接点数为1024点、通信速度最大达到156k、协议方式为BITR方式、网络拓扑结构设计选择T形分之设计、错误控制方式所涉及为CRC方式、从站总数设计1-64、主站链接位置为干线的端头、并且其RAS功能设计为网络诊断、内部反馈诊断等多项功能，同时其系统管道线路使用0.75mm2×4。

3.2.3 系统软件分析

在智能测控装置系统设计应用过程中完成了软件设计，软件设计应用也是系统的核心。具体设计应用过程中主要包括总体控制软件设计及监控软件设计等内容。具体设计中“组态王”软件实现了系统的监控功能、而PLC逻辑软件完成了系统的控制功能设计。另外在实际的系统应用中完成了软件流程设计：传感器—CC-Link/LT总线—PLC控制系统—操作发送—功能实施。通过软件流程的合理设计，保证整个智能测控装置系统运行更加合理。

3.3 智能测控装置设计调式应用分析

在××工厂进行智能测控装置设计应用过程中，完成了装置系统的调式和合理的应用，从而保证系统运行更有效果。

设计团队完成了方案设计实现并做好了系统的硬件连接调试工作，具体的连接调式工作展开过程中，主要完成列CC-Link/LT主站模块和FX2N-32MR型号PLC的有效连接。完成硬件连接后对软件进行测评调式，系统调试成功后对系统效果进行分析。根据实际的调式运行，发现××工厂设计的智能测控装置具有良好的测控装置；完成了对智能测控装置的应用。应用30d后，总计监测电力故障5次、良好的处理故障4次、自动报警1次，良好解决了××工程低压配电系统的运行问题和运行安全；在××工厂完成智能测控装置调式应用的过程中，还针对工厂低压配电系统其他附属电力设备的智能数据测控进行实际分析，在具体数据参数设计分析过程中，其主要包括气体传感器工作分析、温度传感器工作分析等，智能监控装置不仅能完成对工厂低压配电系统的监控，同时也能完成对工厂低压配电系统的电力相关设备运行状态进行实际的应用分析。