ABB是電力和自動化技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)廠商，公司一直致力于為工業(yè)和電力行業(yè)客戶提供解決方案，以幫助客戶提高生產(chǎn)效率。由于紡織行業(yè)在中國有較長的發(fā)展歷史，國內(nèi)紡織企業(yè)仍存有大量時期較早的設(shè)備，而過去對電氣自動化的認識不夠和經(jīng)驗不足，很多紡織裝置的配電系統(tǒng)還處在設(shè)備陳舊、技術(shù)和管理相對落后的情況之下，對電力的管理僅限于拉閘限電為目的的負荷控制。而隨著紡織行業(yè)自動化程度的不斷提高，對電力的需求已經(jīng)不僅僅滿足于有電用，良好的供電質(zhì)量和用電管理，成為紡織行業(yè)對配電系統(tǒng)要求的重要部分。針對這種情況，ABB IPD配電智能化元件系列產(chǎn)品的及時推出，為紡織企業(yè)解決了后顧之憂。

ABB IPD配電智能化元件應(yīng)用 　　

某紡織廠整個生產(chǎn)線系統(tǒng)由前紡部分和后紡部分組成。前紡部分主要由熔體輸送、紡絲、卷繞等部分組成，后紡部分設(shè)備包括集束架、導(dǎo)絲機、浸油槽、一道牽伸機、水浴牽伸槽、二道牽伸機、蒸汽加熱箱、緊張熱定型機、噴淋冷卻裝置、三道牽伸機、疊絲機、三輥牽引機、張力架、卷曲機加熱箱、卷曲機、輔絲機、上油輪等。配電監(jiān)控系統(tǒng)作為該廠的電力能源供應(yīng)中心，其地位非常重要，是安全生產(chǎn)的重要保障，其底下子變電站負載監(jiān)控本站的數(shù)據(jù)信息，并通過光纖連接到主站，實現(xiàn)對全廠供電回路的監(jiān)控及運行安全調(diào)度管理。本文將以此廠配電系統(tǒng)為例。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 　　

該站配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用了分層分布式設(shè)計思想，系統(tǒng)分成3個層面：后臺監(jiān)控層面、站級管理層面和現(xiàn)場測控層面。

在后臺監(jiān)控層面采用了ABB的ESD3000系統(tǒng)，ESD3000通過以太網(wǎng)往下連接至站級管理層。為整個配電系統(tǒng)提供全面管理，同時提供熱備一套，大大減少系統(tǒng)故障，提供可靠的電力保證。在站級管理層面采用了ABB的HMI作為前端處理機，通過Modubs協(xié)議采集來自現(xiàn)場層的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行適當處理和故障診斷。將打包后的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)交換機傳輸給后臺監(jiān)控系統(tǒng)供中心管理層使用，同時，將來自中心管理層的控制信息經(jīng)過以太網(wǎng)交換機通過HMI發(fā)送到現(xiàn)場層。

在現(xiàn)場測控層面采用了ABB配電智能化元件(IPD)系列產(chǎn)品，將來自現(xiàn)場的遙信量、遙測量、保護動作等信息通過現(xiàn)場保護或測控單元采集處理，并通過Modbus協(xié)議上傳至站級管理層和后臺監(jiān)控層。

本配電系統(tǒng)自上而下均采用了同一公司產(chǎn)品，保證了最大兼容性，同時產(chǎn)品之間無縫連接，大大減少了系統(tǒng)各種可能因兼容性方面而引發(fā)的問題。現(xiàn)場層面使用的ABB配電智能化元件(IPD)系列產(chǎn)品采用標準Modbus通訊協(xié)議，提供數(shù)據(jù)鏈路層之間的透明連接，可方便且準確地與其他配電監(jiān)控后臺通訊。

配置方案 　　

ABB IPD配電智能化元件系列產(chǎn)品提供豐富完整的智能電力監(jiān)控產(chǎn)品，可以根據(jù)用戶的不同需求提供使用可靠、方便靈活的系統(tǒng)應(yīng)用方案，可適用各種復(fù)雜的現(xiàn)場情況及應(yīng)用需求。根據(jù)各自回路的差異性，分別使用不同的產(chǎn)品最優(yōu)化搭建合理的解決方案。

本文在此系統(tǒng)中挑出幾條具有代表性的回路分別根據(jù)各自的不同情況做一個最優(yōu)化的配置。

因此采用LNS+RCM32提供對電流的監(jiān)測，采用RSI32和RCU16提供了對開關(guān)量的遙測及遙控。在饋電回路3指熔體輸送及、卷曲機回路等一些回路容量較大，需要對該回路提供更完善的監(jiān)測及保護。因此采用了RSI32采集斷路器分合及故障狀態(tài)，采用RCU16對斷路器實現(xiàn)遠程遙控。同時采用了EM實現(xiàn)對該線路電參量全方面的監(jiān)測。在饋電回路4指牽伸機等重要負荷，需要單獨對該回路電參量進行各種電參量的監(jiān)測及能及時的顯示故障并作出相應(yīng)動作，因此采用EMPlus對該線路全方位的監(jiān)測和控制。同時在馬達回路中采用了MCU提供對電機的保護。MCU基于Modbus和Profibus協(xié)議，集保護、監(jiān)測及控制為一體，提供對馬達的完善保護。

產(chǎn)品性能 　　

ABB IPD配電智能化元件系列產(chǎn)品線較為豐富，下文對本配置方案中使用到的產(chǎn)品做一個簡單的性能介紹。PMC916：用于單條線路監(jiān)控管理，能對單條線路實現(xiàn)全方位的監(jiān)測和控制。提供RS485接口、MODBUS協(xié)議。采集的電參量包括U、I、P、Q、F、COSφ、Wp、Wq(包括各線相數(shù)據(jù))等。同時提供8路光電隔離的無源開關(guān)量采集，且具有掉電保持的SOE功能。還提供四路繼電器輸出，四路繼電器輸出可以設(shè)置為手動操作、遙控操作、電量越限動作或報警等特種操作輸出。而其電力參數(shù)越限可關(guān)聯(lián)輸出繼電器，實現(xiàn)各種管理功能。

EM：用于單條線路監(jiān)控管理，提供RS485接口、MODBUS協(xié)議。采集線路的U、I、P、Q、F、COSφ、Wp、Wq(包括各線相數(shù)據(jù))等。

EMPlus：除了包含EM所有功能外，另外提供4路光電隔離的無源開關(guān)量采集，且具有掉電保持的SOE功能。還提供2路繼電器輸出，2路繼電器輸出可以設(shè)置為脈沖輸出和自保持輸出。

RSI32：32路無源開關(guān)量的采集功能，可進行狀態(tài)信息的監(jiān)測。

RCM32：采用交流采樣技術(shù)，實現(xiàn)32路4-20mA或0-20mA交直流信號的采集。對于采集回路電流可直接與ABB的LNS雙繞組電流互感器配合無須增加電流變送器，大大節(jié)省成本。

RCU16：16路繼電器信號輸出，實現(xiàn)遙控功能；觸點容量250VAC/5A，無須增加中間繼電器。

MCU：微處理器馬達控制中心提供完善的電動機控制、保護與監(jiān)測功能。支持Modbus協(xié)議和Profibus協(xié)議。通過總線將電動機的控制及保護信息送往上位機監(jiān)控系統(tǒng)，以實現(xiàn)對電機的智能化測控。

運行效果 　　

該配電站自投入運行以來，一直運行穩(wěn)定，工作可靠。它不但使工人從繁瑣的手工作業(yè)中解放出來，減少了各種事故的發(fā)生率，而且使系統(tǒng)維護及故障檢修變得容易、迅速，從而真正實現(xiàn)了配電管理的科學化和準確化。不僅受到了廣大運行崗位電氣人員的好評，還為工藝技術(shù)人員分析處理故障提供了可靠的技術(shù)資料。ABB配電智能化元件(IPD)在該廠的應(yīng)用，極大地提高了該廠的自動化和現(xiàn)代化管理水平。在大量工程應(yīng)用經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，配電監(jiān)控管理系統(tǒng)在近年來已走向成熟，并成為智能的配電監(jiān)控管理系統(tǒng)。利用監(jiān)控裝置形成完整的低壓配電網(wǎng)信息采集系統(tǒng)，為供電企業(yè)的用電側(cè)電能管理提供科學可靠的決策依據(jù)，其經(jīng)濟效益和社會效益是不言而喻的。