电能管理系统在中材萍乡水泥4500t/d生产线改造上的应用

　　摘要：随着电力系统的快速发展，用电负荷的持续增长、各种新型负载的不断出现和国家对节能减排的严格要求，使得用户更加需要有效的电能管理方案来应对上诉变化所带来的挑战，以实现输配电系统的可靠、高效、低耗的运行。本文介绍基于ACR多功能网络电力仪表的Acrel-3000电能管理系统在中材萍乡水泥4500t/d新线的应用，实现了分散式采集和集中控制管理的智能化电能计量管理。

　　关键词： 水泥厂;用电大户;班组用电考核;电能管理系统

　　0 引言

　　中材萍乡水泥有限公司是江西省萍乡市的用电大户，老生产线每年电费支出达几千万人民币，故用户非常注重班组用电考核。因安科瑞为其老生产线设计的电能管理系统运行表现良好，4500t/d新生产线的电能管理系统仍由安科瑞设计。

　　1 项目概述 中材萍乡水泥有限公司成立于2008年，注册资金38861.775万元，隶属于中国中材集团，专业从事水泥的生产、销售。公司目前主要生产：32.5级复合硅酸盐水泥和42.5级普通硅酸盐水泥。中材萍乡水泥有限公司4500t/d熟料水泥生产线项目位于萍乡市上栗县福田镇连陂村，最终产品为水泥和熟料。项目于2010年5月开工建设，计划于2011年9月完工，项目静态总投资2.8亿元。

　　中材萍乡水泥4500t/d新线的供电由福田镇供电局引两路110kV供电线路至新线总降变电所，通过25000MVA的1#主变和31500MVA的 2#主变降压至10kV并配出到厂区窑头、窑尾、原料磨、水泥磨、石灰石破碎等各个生产线配电室。试运行阶段新生产线由老厂区供电，如今生产线投产，供电线路正常运作，1#主变未投，靠2#主变为整条新线的生产供电。新生产线10kV配电系统接线方式为三相四线，两路进线之间设有母联。总降配电系统一次图如下：

　　2 需求分析

　　中材萍乡水泥新线先期针对总降变电所各回路进行电度计量，视生产线使用情况决定是否将电能管理系统扩大至生产线各10kV配电系统，新线0.4kV配电系统设计中不做计量功能。

　　10kV总降配电室有10kV开关柜27台，其中19个回路需要做电度计量，而两台主变10kV和110kV侧及110kV总进线这5个回路需要单独做电度计量。3个备用回路将来可能改成余热利用发电，需计量反向电度。

　　用户每两小时做一次生产用电量记录，按照每天早中晚三班进行考核，早班时间为8：00am~4:00pm，中班为4:00pm~12:00pm，夜班为 0：00am~8:00am。每周将总降变电所数据与生产线配电室数据比对一次，每月与供电局提供的耗电数据比对，以此作为考核各班组产能能耗的依据。

　　3 系统设计方案

　　3.1设计标准

　　DL/T 698                                电能信息采集与管理系统

　　DL/T 698.1-2009第1部分：       总则

　　DL/T 698.2-2010 第2部分：      主站技术规范

　　DL/T 698.31-2010 第3.1部分： 电能信息采集终端技术规范-通用要求

　　DL/T 698.35-2010第3-5部分：  电能信息采集终端技术规范-低压集中抄表终端特殊要求

　　DL/T 698.41-2010第4-1部分：  通信协议-主站与电能信息采集终端通信

　　DL/T 698.42-2010第4-2部分：  通讯协议-集中器下行通信协议

　　DL/T/814-2002                        配电自动化系统功能规范

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

　　DL/T5137-2001 　                 《电测量及电能计量装置设计技术规程》

　　GB2887                                  计算站场地技术条件

　　3.2 系统结构 整个系统采设计了一套Acrel-3000电能管理系统，采用分层分布式结构，即现场设备层、网络管理层、监控管理层，如图1所示：

　　图1

　　本项目中，通过在总降10kV开关柜上安装上海安科瑞电气股份有限公司ACR320E系列多功能电力仪表来实现变电所各回路电度计量。另由珠海万利达在总降二楼中控室使用与开关柜同型号仪表组电度表屏用以计量新线110kV进线、1#2#主变高压侧及低压侧的正向有功、无功电度。此外，在原料磨、水泥磨、窑头、窑尾、石灰石破碎等处生产线配电室10kV开关柜上也装有ACR320E系列仪表。电能管理系统先期只将总降配电室和中控室的多功能仪表进行后台组网，即现场设备层由总降配电室和中控室内所有ACR320E系列仪表组成。现场仪表采用屏蔽双绞线RVVSP2*1.0作为RS485总线的传输介质，每一根485总线上挂接的仪表设备数量不超过20台，线路总长不超过100米，以此保证数据链路的稳定性。本项目中，24块仪表分成2路，即配电室的19台仪表和中控室的5台仪表分别通过一根485总线与后台系统通讯。现场仪表配置清单如下：