摘要：隨著電力系統的快速發展，用電負荷的持續增長、各種新型負載的不斷出現和國家對節能減排的嚴格要求，使得用戶更加需要有效的電能管理方案來應對上訴變化所帶來的挑戰，以實現輸配電系統的可靠、高效、低耗的運行。本文介紹基于ACR多功能網絡電力儀表的Acrel-3000電能管理系統在中材萍鄉水泥4500t/d新線的應用，實現了分散式采集和集中控制管理的智能化電能計量管理。

關鍵詞： 水泥廠；用電大戶；班組用電考核；電能管理系統

0  引言

        中材萍鄉水泥有限公司是江西省萍鄉市的用電大戶，老生產線每年電費支出達幾千萬人民幣，故用戶非常注重班組用電考核。因安科瑞為其老生產線設計的電能管理系統運行表現良好，4500t/d新生產線的電能管理系統仍由安科瑞設計。

1  項目概述

        中材萍鄉水泥有限公司成立于2008年，注冊資金38861.775萬元，隸屬于中國中材集團，專業從事水泥的生產、銷售。公司目前主要生產：32.5級復合硅酸鹽水泥和42.5級普通硅酸鹽水泥。中材萍鄉水泥有限公司4500t/d熟料水泥生產線項目位于萍鄉市上栗縣福田鎮連陂村，最終產品為水泥和熟料。項目于2010年5月開工建設，計劃于2011年9月完工，項目靜態總投資2.8億元。

 

        中材萍鄉水泥4500t/d新線的供電由福田鎮供電局引兩路110kV供電線路至新線總降變電所，通過25000MVA的1#主變和31500MVA的2#主變降壓至10kV并配出到廠區窯頭、窯尾、原料磨、水泥磨、石灰石破碎等各個生產線配電室。試運行階段新生產線由老廠區供電，如今生產線投產，供電線路正常運作，1#主變未投，靠2#主變為整條新線的生產供電。

新生產線10kV配電系統接線方式為三相四線，兩路進線之間設有母聯。總降配電系統一次圖如下：

 

        中材萍鄉水泥新線先期針對總降變電所各回路進行電度計量，視生產線使用情況決定是否將電能管理系統擴大至生產線各10kV配電系統，新線0.4kV配電系統設計中不做計量功能。
        10kV總降配電室有10kV開關柜27臺，其中19個回路需要做電度計量，而兩臺主變10kV和110kV側及110kV總進線這5個回路需要單獨做電度計量。3個備用回路將來可能改成余熱利用發電，需計量反向電度。

        用戶每兩小時做一次生產用電量記錄，按照每天早中晚三班進行考核，早班時間為8：00am~4:00pm，中班為4:00pm~12:00pm，夜班為0：00am~8:00am。每周將總降變電所數據與生產線配電室數據比對一次，每月與供電局提供的耗電數據比對，以此作為考核各班組產能能耗的依據。

 

        3.1設計標準

        DL/T 698.31-2010 第3.1部分：      電能信息采集終端技術規范-通用要求

        DL/T 698.35-2010第3-5部分：       電能信息采集終端技術規范-低壓集中抄表終端特殊要求

        DL/T 698.41-2010第4-1部分：       通信協議-主站與電能信息采集終端通信

        DL/T 698.42-2010第4-2部分：       通訊協議-集中器下行通信協議

        DL/T/814-2002                                   配電自動化系統功能規范

        GB/T/3047.1                                       面板、架和柜的基本尺寸系列

        DL/T5137-2001     　                      《電測量及電能計量裝置設計技術規程》

        整個系統采設計了一套Acrel-3000電能管理系統，采用分層分布式結構，即現場設備層、網絡管理層、監控管理層，如圖1所示：

圖1

 

        本項目中，通過在總降10kV開關柜上安裝上海安科瑞電氣股份有限公司ACR320E系列多功能電力儀表來實現變電所各回路電度計量。另由珠海萬利達在總降二樓中控室使用與開關柜同型號儀表組電度表屏用以計量新線110kV進線、1#2#主變高壓側及低壓側的正向有功、無功電度。此外，在原料磨、水泥磨、窯頭、窯尾、石灰石破碎等處生產線配電室10kV開關柜上也裝有ACR320E系列儀表。電能管理系統先期只將總降配電室和中控室的多功能儀表進行后臺組網，即現場設備層由總降配電室和中控室內所有ACR320E系列儀表組成。現場儀表采用屏蔽雙絞線RVVSP2*1.0作為RS485總線的傳輸介質，每一根485總線上掛接的儀表設備數量不超過20臺，線路總長不超過100米，以此保證數據鏈路的穩定性。本項目中，24塊儀表分成2路，即配電室的19臺儀表和中控室的5臺儀表分別通過一根485總線與后臺系統通訊。

現場儀表配置清單如下：