中央监控系统（通用12篇）
中央监控系统 篇1
1 某电厂中央空调系统现状
某电厂设有集中制冷机房,总装机容量为1200冷吨。空调采用风机盘管加新风的空气/水系统,对于未设新风的场所依靠建筑的外窗等进行自然通风。该中央空调系统主要由以下设备组成:螺杆式水冷冷水机组2组,冷冻水泵3台,冷却水泵3台,新风机组10台,轴流风机10台,屋顶风机22台,恒温恒湿空调机3台,风冷立柜式空调机2台,风冷壁挂式空调机1台,冷冻水阀3个,冷却水阀3个,冷却塔2个,膨胀水箱1个。其中冷冻水泵和冷却水泵均采用两用一备的方式运行。
改造前该中央空调系统中存在的主要问题有:温度和湿度的控制精度较低,设备能源浪费比较严重,巡检和维护人员任务比较繁重。
2 中央空调监控系统设计PRI
该电厂中央空调监控系统改造采用集散控制方案。集散控制系统是中央主机进行集中管理,被控对象由PLC根据相关参数进行控制。集散控制系统的可靠性较高,当中央主机发生故障时,分散在控制区域内的PLC能独立实现其控制功能,增强子系统的可靠性,减少中央主机的工作量,使整个系统的性能得到了提高。其中央空调监控系统结构图如图1所示。
中央空调监控系统主要通过对冷源系统、空调通风及新风系统等进行监控,实现温度调节、湿度调节、通风气流速度调节、空气洁净度的调节及节能。
2.1 冷源系统的监控
冷源系统包括冷冻水系统和冷却水系统。冷冻水系统是由冷冻水泵通过管道系统连接冷冻机蒸发器及用户各种冷水设备(如空调和风机盘管等)而组成的。冷冻水系统的监控任务是保证冷冻机蒸发器通过足够的水量以保证蒸发器正常工作;为用户提供足够的水量和合适的温度以满足使用要求;并尽可能减少水泵电耗。冷却水系统是通过冷却塔和冷却水泵及管道系统向制冷机提供冷却水。冷却水系统的监控任务是保证冷却塔风机和冷却水泵安全运行;确保制冷机冷凝器侧有足够的冷却水通过;以及根据室外气候情况及冷负荷,调整冷却水运行工况,使冷却水温度在要求的温度范围内。冷源系统主要监控的设备包括:冷水机组、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔、自动补水泵、电动蝶阀等,主要通过压力传感器、温度传感器和流量传感器,监测供水总管和回水总管的压力、温度和流量。具体监控内容如表1。
中央空调系统是按最大负载并留一定余量设计的,而实际上在一年中,满负载下运行最多只有十几天,绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常冷冻主机可以根据温度的变化自动调节负载,但冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化做出相应的调节。这样冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行,造成了能源的极大浪费。在该中央空调系统改造的过程中,通过制冷机组提供的制冷能力与用户所需的制冷量相适应的方法降低能耗。
冷源系统的控制原理是:启动相应的冷却泵、冷却塔和一台冷水机组、冷冻水泵,调节供回水旁通阀的开度,通过供回水的温差,进行冷量计算。当供回水旁通阀开度最小时(冷冻水供水流量最大),若供回水温差比较大,说明冷量需求较大,则需要增加冷水机组的运行台数。反之,若供回水温差较小,说明冷量的需求已经较小,则在满足冷量需求的前提下,减少冷水机组的运行台数。这样不但可以减少设备的运行时间、增加设备的使用寿命,还可以实现节能。多台冷水机组启/停控制的流程图如图2所示。
冷负荷需求计算公式:Q=K×F×(C1×T1-C2×T2)
其中Q—冷负荷;K—常数41.868;F—流量;T1—回水总管温度;C1—回水温度下水的比热容;T2—供水总管温度;C2—供水温度下水的比热容。冷量需求Q的单位为冷顿,1冷顿≈(3.0～4.0)k W,其中k W为冷水机组的功率,两者之间的系数通常在3.0～4.0间,按冷水机组的大小、品牌等因素决定。
根据冷负荷需求计算公式计算出冷量需求后,再根据冷冻与冷水机组的功率换算公式,即可计算出系统冷水机组的运行台数。
当冷却水供水温度较高时,会影响冷水机组的制冷效率、寿命。为了保证冷水机组的效率,系统通过控制冷却水塔风机的运行台数来调节冷却水供水温度。当系统监控到冷却水供水温度较高时候(与设定值比较),则逐步增加冷却塔风机的运行台数,直到满足冷却水温的需求。而当监控到供水温度较低时,则在满足要求的条件下,逐步关闭冷却塔风机的运行,尽量减少设备的运行时间,增加使用寿命,并实现节能。当室外温度较低时,通过冷却水回路的自然冷却即可满足制冷机对冷却水温度的要求,这时可关掉所有冷却塔风机,仅靠冷却水循环过程的自然冷却实现冷却水降温。
2.2 空调通风及新风系统的监控
空调通风及新风系统监控的任务是将室内温度和相对湿度保持在设定值附近,同时监控空调通风及新风机组的运行情况。监控系统主要通过风道温度传感器监控空调机组的进风和送风温度;压差传感器监测过滤网的堵塞程度,超过压差极限报警等。主要监控如表2所示。
通过对中央空调系统全年运行模式进行分析,按季节可把空调系统分为冬季、过渡季、夏季;按厂房的工作时间表分为工作时段、非工作时段,并设立火灾事故运行等多种运行模式。系统根据各种不同的模式对空调通风及新风系统进行控制、调节,以保证空调系统在全年内用较经济的运行方式,满足室内温、湿度设计要求。中央空调通风及新风系统监控原理图如图3所示。
空调系统全年运行模式分析:
(1)夏季室外空气焓值大于回风空气焓值,这时为了节约能量,充分利用室内回风,空调系统采用最小新风量降温除湿模式。采用此模式时,系统按比例连锁调节新风阀和回风阀开度,使一部分回风排出室外,另一部分回风按最小新风比与新风混合,再经冷却后送风。
(2)全新风降温除湿模式。过渡季节室外空气焓值小于或等于厂房回风空气焓值,为了节约能量,空调系统采用全新风降温除湿模式。采用此模式时,系统关闭回风阀门,打开新风阀门,全部采用室外新风,经冷却后送风。
(3)通风模式。冬季室外空气温度小于或等于空调送风温度,采用通风模式。此时停止冷水机组运行,外界运行不经冷却处理直接送至使用区,排风则全部排出外界。此外,联动全热交换机组,在需要取暖的情况下,启动热交换机组,为厂房提供取暖。
(4)工作时段、非工作时段模式。无论夏季、冬季、过渡季节,工作时段均按相应季节的模式运行,在非工作时段,厂房的人员少的情况下,可将送风温度调高,冷冻水流量减少,冷却塔运行台数减少。工作时段和非工作时段由时间表控制,并能根据实际情况进行修改。
(5)紧急停车模式。该模式通常是在发生火警的情况下使用,全部停止空调通风机组和新风机组的运行,防止风机把烟雾送到厂房各处,并启动排风机组,把烟雾排出建筑物外面。紧急停车模式具有最高的优先处理级别。
通过分析结果表明,变新风量所需的供冷量比固定最小新风量所需的供冷量少将近20%,所以充分利用低温室外新风节能效果是很明显的。
3 结语
某电厂中央空调监控系统改造工程已于2006年3月底完成,系统至今运行正常并达到以下目标:有效地节约电能,通过对电厂空调设备的监控,使系统设备处于最佳运行状态,减少不必要的浪费,达到节约用电的目的;大量节约了人力。
摘要：文章结合某电厂的中央空调系统改造,在对冷源系统、空调通风及新风系统等控制原理进行深入分析的基础上,设计了监控系统的总体方案,并针对每个系统的实际情况采取相应的监控方法,以达到节能的目的。
关键词：中央空调,节能,监控
参考文献
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[2]林俊森.建筑空调节能技术探讨[J].山西建筑,2007,33(20):262～264
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[4]师奇威,胡连森,王健.有关空调节能的若干措施探讨[J].中国建设信息供热制冷,2006,7(5):34～36
中央监控系统 篇2
节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供所需热量，以抵消室内环境的热负荷。
制冷系统是中央空调至关重要的部分，用采用种类、运行方式、结构
形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。
使用家用中央空调使室内装修更灵活，更容易实现各种装修效果。要想选择一款合适的中央空调系统，首先要了解家用中央空调选购步
骤：
第一步：确定主机型号
第二步：确定室内机与风口
第三步：确定空调布局
第四步：选择适合价格的产品
第五步：选择服务
阐述商场中央空调系统设计 篇3
【关键词】设计；研究
一、商场中央空调系统的相关概念
商场和休息场所为了更好的满足消费者的需要和整体环境要求多采用中央空调系统。在商场的空调设计中需要和必须考虑的首要问题是冷热源组合。其中冷热源是为了帮助整个商场室内环境给热和排除热的动力设备，为了更好的控制整体环境的舒适度，利用空气调节系统维持室内环境参数（风速、温度、湿度、空气质量），从而达到符合人们舒适的程度。空气调节是对于整体的空气的温度、湿度、风速等进行调节，从而保证整个环境的空气质量控制在人们可以接受的、有利于健康的范围之内。总之它的每个组成部分都有着自己的功能和特点，所以要做好商场空调系统，达到节能目标，就必须配合室内参数、室外参数、人员流量来控制机组负荷计算和机组的运行搭配方式；实现空调各部分之间的配合和各自的功能的发挥，这样才能保证可靠运行和保证舒适、降低能源消耗的双重目的。
商场中央空调系统特点；空调系统分区：商场建筑通常采用玻璃幕墙等轻质外墙体系，故建筑物的热容量小、外区对外界冷热环境变化较敏感，在不同朝向、不同高度的空调负荷差别也很大。所以在设计空调系统之前就要对建筑中应用的材料做好调查和考虑的，看这种材料是否可以降低空调能耗消耗，所以在方案设计前，就要围绕降低空调消耗这方方面努力。
空调建筑冷却塔、新风口、排风口对建筑立面的影响无可避免，看怎么设计，从什么方向引入新风，可以降低空调处理能耗，空调设备专业在建筑方案阶段就要进行配合，不能等方案好了才进行设备专业设计，这样做这部分节能潜力就尚失，所以在实际的设计中要根据建筑周边室外风向、日照、建筑阴影区、场地噪音等级进行空调设备的设计，尽量做到最好的设置位置。
大型空调设备的位置：高层建筑的制冷机组、空调机组等大型设备通常布置在地下层、设备层、屋顶等处。只有适合的位置，才能保证功能的发挥和空间的节省，才能更好的保证整体建筑的美观。当空调的实际需要的管道大小变大的时候，其实际建筑空调面积也就不断的增大，那么好的设计师在规定建筑层高的时候要结合实际的空调的具体的特殊性来进行分析，如果房间高度定的很高，不但空调能耗增加，而且建筑成本也会增加；如果建筑层高定的低了，会给室内人员感到压抑，所以怎么处理这个矛盾，需要设备专业和建筑专业配合，争取达到不浪费、也不影响建筑使用功能。
商場空调能耗体现在如果进行空调冷热源设备搭配和空调季节、过度季节空调设备运行的管理；能源搭配为：1、风冷热泵+冷水机组；按热源选择风冷热泵机型，冷水机组选型按商场空调冷负荷扣掉风冷热泵冷负荷；2、多联机+冷水机组；按热源选择风冷热泵机型，冷水机组选型按商场空调冷负荷扣掉风冷热泵冷负荷；
热泵空调冬季耗能分析
新风只有显热负荷；热泵机组可以无级调节，即当部分负荷率在0.9以上时，热泵按满负荷输出；当部分负荷率在0.25以下时，均按热泵在0.25输出量下的COP值计算其耗电量；当部分负荷率在0.25-0.9之间时，按热泵在该部分输出量下的COP值计算其耗电量。具体计算时查图1。风冷热泵的出水温度均按45摄氏度计。风冷热泵的性能曲线按国外某一典型产品的样本数据绘制，假定该样本数据与实际运行状况是相符合的。辅助加热用电热，假定电热的效率为1.0。
计算过程如下：
首先按照夏季工况计算风冷热泵所要提供的冷量。根据这一冷量选择风冷热泵的型号。如果宾馆、办公楼的建筑面积同为3000m2，则需要一台名义制冷量为350kW（100USrt）的机组。负荷计算的结果与设计人员平时所用的估算值（宾馆、办公楼为0.117kW/m2）相符。
再用BIN参数中各温度频段的代表温度计算同一宾馆、办公楼的冬季负荷，从-6℃开始，以1℃间隔直到15℃为止，凡高于15℃的气温均按15℃计。
将宾馆、办公楼的负荷曲线绘制在350kW机组性能曲线图（图2）中，它们与机组性能曲线的交点即为平衡点。可以发现该交点对应的气温分别为-6℃和-5℃。图3：
根据式（1）和各频段的小时数可以计算得到供热季节性能系数HSPF1，（宾馆）和HSPF2（办公楼）分别为：HSPF1=3.284，HSPF2=3.26
设想改变办公楼空调运行方式为台数调节。即将其夏季的350kW冷量分摊给4台88kW的机组。其中3台是风冷热泵，1台是冷水机组。其供热运行曲线可按单台88kW的运行曲线叠加（见图3）。从图中可见，三台88kW机组冬季供热的平衡点对应温度为0℃。说明当室外气温在0℃以下时，必须用辅助加热补充风冷热泵供热量之不足。当气温在0到4℃之间两台风冷热泵以满负荷运行，一台风冷热泵以部分负荷运行至4℃时停开。当气温在5-9℃之间，一台风冷热泵满负荷，另一台部分负荷到9℃时停开。由此可计算出整个供暖季的耗电量（包括辅助加热的耗电量）。从而得到办公楼用风冷热泵台数调节供热的HSPF3为：HSPF3=3.379
中央空调智能监控系统故障处理 篇4
CCN系统是开利公司开创的冷冻机组能源效率管理系统, 通过控制网络将冷水机组和外围设备 (冷冻水泵、冷却水泵等) 综合成一个系统, 实现多台冷水机组的集中群控, 中控计算机提供人机界面。在中控计算机安装监控软件后还要进行绑点 (设置路径, 将软件内部图标和现场设备做数据连接) , 才能对空调系统进行监控, 如对软件界面图标进行启、停控制, 现场设备会相应动作。
漳州市嘉信茂广场中央空调配置了CCN系统, 主机为两台开利公司19XR离心机组, 其中1号机组更换1块和CCN系统有关的电路板后, 在监控软件中找不到1号机组, 只能手动控制, 给现场工作人员带来不便。
开始认为是数据丢失, 维修技师对界面图标逐个重新进行绑点, 启动电脑, 故障依旧。由于更换电路板时维修工程师修改了机组的IP地址, 根据经验, 怀疑是机组的IP地址和软件设置的IP地址 (控制工程师安装软件时的设置值, 本例是0, 92) 不一致。将机组的IP地址改为0, 92后开机, 故障依旧。检查确认线路和相关配件均正常, 考虑到如果绑点的表格 (控制系统中模块的一种数据格式) 和机器里数据表格型号不同, 也将无法通信, 因此判断可能是新电路板和控制系统版本不同。进入电脑查看, 新电路板型号是07版, 旧电路板是04版, 不能用04版表格进行绑点, 在监控系统中删掉04版表格, 重新在1号冷机上传07版表格至系统。上传完毕, 重新进行绑点, 启动电脑, 进入控制系统, 在监控软件中可找到1号机组, 自动控制正常。
商场中央空调系统设计 篇5
专业论文
商场中央空调系统设计
商场中央空调系统设计
摘要：随着经济的发展，人们对于生活环境的要求和质量也在不断的提高，那么对于整体空气的温度和质量也就有了新的要求，特别是公共的场所，人们购物休闲的时候更加的看重舒适的空气条件，这也就是空调的需求越来越受到关注，本文就是从商场中央空调的设计出发，根据实际的案例分析和探讨了设计的概念和运行的特殊性进行研究，以便在保证设计质量的同时达到空调能源消耗的减低。
关键词：大型商场；空调系统；设计
中图分类号：S611文献标识码： A
引言
大型商场建筑中为了保障舒适、安全的购物与工作环境，需要设置复杂的设备系统，包括：空调系统、给排水系统、电气系统、消防系统以及建筑智能化系统等。所有这些的整体的系统都是要与实际建筑工程相结合，更好的保证整体的使用和实际的效能的发挥。
一、商场中央空调系统的相关概念
1、商场中央空调系统的组成
一些商场和休闲的场所为了更好的满足消费者的需要和整体环境要求多采用完全与室外隔绝的空调系统。在商场的空调设计中主要是冷和热源，空气的不同的改变和分配的系统等等部分组成。其中冷热源是为了帮助整体的空调系统给热和排除热，这样更好的控制整体的热量的舒适度，而空气调节主要是利用产生的热量和化学的物质来控制空气，从而达到符合人们舒适的程度，保证整体空间的气体循环和流动。调节是对于整体的空气的温度湿度等进行调节，从而保证整体的环境和空气的质量控制在人们可以接受有利于健康的一个范围之内。
总之它的每个组成部分都有着自己的功能和特点，所以要更好的做好空调的调节作用就要更好的实现部分之间的配合和各自的功能的发挥，对整体的运行采用可学办法进行监督和管理，这样保证更好
最新【精品】范文 参考文献
专业论文 的运行和更好的保证舒适和降低能源消耗的双重目的。
2、商场中央空调系统特点
（1）空调系统分区：商场建筑通常采用玻璃幕墙等轻质外墙体系，故建筑物的热容量小、对外界环境变化较敏感，在不同朝向、不同高度的空调负荷差别很大。所以这样来说对于使用空调的建筑的一些材料的应用是要做好调查和考虑的，要在设计前研究调查，是否使用空调系统，如果使用最好使用可以降低空调消耗的材料，在实际的装修中更要提前做好设计方案，也要根据实际采取尽可能满足空调最小的消耗的方面做努力。
（2）空调设备对建筑立面的影响：冷却塔、新风口、排风口等空调设备需要置放在屋内，也可以在实际的外墙上开个口，这样会对建筑的整体的外立面造成影响。所以在实际的设计中要根据实际的需要进行空调设备的安装和使用，尽量做到最好的安置方式。
（3）空调受风的影响。我们不能忽略风对于空调的实际的影响，外面的风的速度是跟着一个建筑物的高度而变化的，高度越高风速就高，那么就是说明在高层的建筑中，高度很高就会导致整体的建筑的外面的渗透的风的压力和实际的热系数都在增加，这也就一定的程度上增加的空调的负担。所以在建筑的楼的高度和实际运用中要考虑全面，以便更好的使用和更有效的安装空调，更好的做好与实际结合的使用，从而更好的节能。
（4）大型空调设备的位置：高层建筑的制冷机组、空调机组等大型设备通常布置在地下层、设备层、屋顶等处。只有适合的位置，才能保证功能的发挥和空间的节省，更能更好的保证整体建筑的美观。
（5）设备管道与建筑空间：当空调的实际的需要的管道的大小变大的时候，其实际需要的整体的建筑的面积也就不断的增大，那么好的建筑师在规定建筑的层高的时候要结合实际的空调的具体的特殊性来进行更好的分析，不但要满足实际的需求，又必须确保空间的合理利用，不能浪费使用的面积。
三、中央空调设计
空调设计参数：夏季：干球温度：空调33．5／通风31．0，湿
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球温度：27．7。要求达到夏季室内温度24-26，湿度40%-65%，新风每人30立方|小时，噪声小于45dB。空调冷源：为满足分区分层管理及独立计费的要求，同时简化系统以降低工程造价，采用智能变频输送冷媒系统与定频多联系统结合的中央空调系统。大楼空调总装机容量为2090HP，其中变频系统780HP，定频系1310HP。大楼设置199套空调系统，其中智能变频系统53套，定频系统46套。裙楼l-3层45套系统，室外机置裙楼二层飘台；裙楼4-5层设置24套系统，室外机置裙楼四层飘台；商场每层设置6套系统，室外机设在每层的独立设备阳台。阳台的散热立面面积为50平方米。空调末端系统：本空调末端采用冷媒系统风机盘管式末端加新风，排风系统。新风不作预处理，直接接入回风口，排风由各区域的天花管道式排气扇排入走廊吊顶，由排风系统统一排出室外。消声、减震：采用低噪声设备；室外机通风机采用橡胶减震垫作减震处理；空调器，风机的进出口处，均设防火软接头隔震，在系统上设置了消声静压箱及矩形管道消声器。
空调系统的控制：首先，智能变频系统控制：各系统的空调末端与对应的室外机连锁运行，根据系统冷负荷变化即系统总回气管的压力变化，自动控制室外机(压缩机)投入运转台数及转速。其次，定频多联系统的控制：各系统的室内空调末端与对应的室外机连锁运行，根据系统冷负荷变化，自动控制室外机(压缩机)投入运转台数。最后，室内末端的控制：各个系统的室内末端由设在区域内的遥控器根据室内使用人员设定的室内温度控制；同时，室内末端还可接受总控制室的集中远程控制，提前开机并监视末端运行工况。在遥控器与集中控制器之间的协调上，内部人员使用的区域在正常的工作时间内，室内遥控器后介入而享有优先权；在非工作时间，集中控制器享有优先控制权。在公共区，集中控制器享有优先控制权，以达到灵活使用的同时加强系统的管理。新、排风系统的控制：各系统的新、排风机由设在总控室的集中控制器远程统一控制。
其它系统的控制：各类风机就地设置开关外，还在总控室设开关控制及运行状况显示。冷媒管：采用铜管加橡塑发泡材料保温：保温厚度为：室内25mm，室外38mm。室内机与室外机最大管长不大于135m，最新【精品】范文 参考文献
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冷媒为R22、407C。室内机最大噪音不超过40dB。冷凝管：采用镀锌管加橡塑发泡材料，保温厚度为25mm，排水坡度大于1．2%。设有高扬程的冷凝水泵，冷凝管道尽量贴近梁或板底安装，提高空间利用率。
三、空调施工
设备安装：设备安装严格按照设计图纸、设备技术条件、设备安装说明书、装配图等进行施工。按图放线就位。注意事项：
1、消声减震：所有设备均采用低噪声型及低噪声源，室外机采用橡胶减震垫；机房内壁采用吸音材料；空调机风机进出风管设软接头；静压箱内壁贴30mmPE吸音材料。
2、管道安装按先主管后支管，先结构内后结构外的顺序施工，对隐蔽管道部分在工程隐蔽前，必须进行吹扫和试漏工作，以避免返工和二次拆装。铜管施工时管道内一定要冲入氮气，并且保持在0．2kgf／cm2的压力，并避免出现烧穿、虚焊的现象。分歧管要水平或垂直安装。
3、试压标准为冲氮气保持28kgf／cm2且24小时无压降。
4、施工完毕，用6kgf／cm2压力的氮气吹洗管道，以保证管道内部清洁。施工优点：减少管道工程及安装成本，简化了系统的安装工作。在一套系统内只需要2条主冷媒管道，而传统水配系统中的过滤网、截止阀、三相阀门变频系统都不需要，使管道直径小、更容易安装并所占的空间也更小。配电是通过一条无极双芯线与室外机联接，布线工作得到了简化。
结束语
对于大型的商场上使用空调不但那可以保证客源更可以保证整体的档次，所以在这样的地方设置空调系统很是受到欢迎，但是也要看到问题的存在，正是因为是大型的商场，所以对于整体能源的消耗自然是不会小的，它在整体建筑消耗中很多的部分，所以怎样在满足需求的同时达到能源的节约就是关键，本文就是针对这一问题进行了相关的分析和研究，希望在整体的空调系统的运用和设计中起到帮助，既可以满足当前人们的需要又可以达到大型的商业最终的减低建筑空调消耗的实际的能源
参考文献
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中央监控系统 篇6
[关键词] 节能运行中央空调系统能耗
空调能耗是商业类建筑能耗的主要部分，据统计空调能耗占总能耗的50%～60%。所以，中央空调的运行费用也成为商家重要的资金投入，引起商家的广泛关注。笔者在河北省廊坊市的公共建筑空调系统中进行实地调查观测，并发出20份调查报告，收回13份，其中商场空调系统3份，均为全空气系统。本文针对该地区中央空调系统运行中存在的问题，对目前空调系统的运行管理进行探讨。
一、商场空调系统运行中存在的问题
1.冷水机组长期处于工作状态，没有温度设定，进行开启，即使设定了温度，也不能有效地对冷水机组的开启进行自动控制。
2.主要运行设备（如水泵、风机、冷却塔）能耗过大。
3.系统运行中的水系统随室外气温变化，其波动性较大，加大了其在管路中的阻力，且稳定性差。
4.多数商场都存在空调能耗大，过度季、冬季不能采用大量新风，全年制冷机运行时间过长，并经常出现过度期或冬季室内温度偏热现象。
5.长期以来，由于各种原因，一直缺乏比较完善、简便有效的计量核算、运行管理制度。
二、商场空调负荷特点
商场空调属于舒适性空调，设置目的是为顾客创造一个舒适的购物环境，并有利于商品的储存。商场负荷的主要特点是：大中型商场有较大的内区，人员多，人员结构复杂，人员负荷和新风负荷占冷负荷的大部分，而建筑围护结构负荷所占比例很小。为保证商场的采光和广告效应，商场使用的各种照明设备较多且发热值高（如投射灯、卤素灯等），导致照明负荷很大。
三、运行参数的设定对空调系统节能运行的影響
室内参数的高低，与空调能耗的多少有密切的关系，其中温度对其影响最大。很多资料给出了室内计算温度与能耗的关系，如《实用供热空调设计手册》：“供暖时，每降低1℃，可节能约10%～15%；供冷时，每提高1℃，可节能约10%左右”。因此，在不降低室内舒适度标准的前提下，通过合理的设定室内空调的运行参数，可以收到明显的节能效果。
四、运行管理方案探讨
1.机组的节能运行。在空调系统中，主机能耗占总能耗60％以上，因此主机的节能运行是整个系统节能的重要环节。在空调系统设计中，主机都要按最大负荷进行设计，而空调系统对每个具体工况而言，都有一条最佳的特性曲线，满足这条曲线工作，主机效率最高，能耗最小，控制主机尽量满足其特性曲线，则可以达到节能的目的。
正如上述第三点所述，选择合理的运行参数将会对空调节能运行起到明显的效果。设计中避免送风温度过低，因为当送风温度由18℃降到14℃时，在同样的房间温度下（26℃，相对湿度50％），处理新风的能耗会增加25％。因此，从健康、舒适、节能考虑，舒适性空调夏季室内设计温度确定取比室外环境温度低5℃～8℃为好，同时室内外相对湿度差也不宜太大。
2.水泵的节能运行。由于水泵在设备选型时大都留有余量，因此水泵的出水侧阀门都不会全开，有的仅能开到二分之一，这就造成了阀门的节流损失。同时由于阀门限制水量，使主机的制冷效果不理想。设计负荷运行时间约占总运行时间的6％～8％，水泵的能耗约占空调系统总能耗量的15％～20％。为此，采用变频变流量系统，使输送能耗随流量的增减而增减，具有显著的节能效益。
3.减少水系统的隐性能耗。在空调系统中，冷却水和冷冻水两大水系统的节能，即如何降低水系统的隐性能耗，往往被人们所忽视。实际上，这两大水系统水的耗失量是相当大的，水的大量耗失，一则增大水资源的压力，二则也增加冷水机组、水泵和冷却塔的电能消耗，即隐性能耗。(1)冷冻水系统的节能。冷冻水在空调系统中主要起着中间载冷作用，在隐性能耗方面主要表现在管路保温的冷量损失及冷冻水流失方面，其中后者往往被忽视。冷冻水流失绝大部分是因为排污阀、旁通阀失效或关不死所致。(2)冷却水系统的节能。冷却水系统中水的流失主要在如下三个方面：①蒸发耗水。冷却塔内热水通过蒸发释放潜热而达到自身的冷却。大风量导致的出水温度降低，并不能达到节能的目的。②控制飞水，节约水耗。空气将水带出冷却塔，造成水耗称为冷却水飞水。这是冷却水系统的另一种隐性能耗。③排污换水消耗。尽管排污换水消耗是不可避免的，但是保持水系统清洁却可以减小换水的频率。
4.启停最佳控制。空调装置消耗的电能等于装置运行的时间和装置的容量的乘积，如果运行时间减少，消耗的电能就会按比例下降。对大楼不同场所的空调负荷进行详细的调查分析，寻找最佳启停控制方式，并在过度季节，尽量采用室外新风送风，关闭机组，减少机组全年的运行时间，这样将既能满足人们对空调环境的要求，又能符合节能的要求。
5.加强运行管理。建立严格的运行管理制度，引入专业管理人员，在管理人员上岗之前要进行专业的运行管理培训，并进行实际操作的考核。定期对运行情况进行实际的观测和记录，做到“天天有记录，月月做总结，年年定计划”，并按照实际观测情况填写《中央空调运行情况记录表》和《中央空调运行情况统计表》。
五、结论
综上所述，对于商场空调系统运行，要在各个环节紧紧把握，不疏忽任何一个环节，这样才能有效的控制能耗。
参考文献:
[1]江亿薛志峰:商业建筑节能技术与市场分析·2000暖通空调年会论文集，2000
[2]劳文慧:空调节能技术分析[J].制冷，2004(3)：18—20
[3]龙惟定:上海公共建筑能耗现状及节能潜力分析［J］.暖通空调，2002(2)：8—10
[4]郎四维龙惟定等:公共建筑节能设计标准宣贯辅导教材，2005
[5]刘清江韩学庭:中央空调运行管理节能问题的研究
[6]黄绪镜:百货商场空调设计.北京：中国建筑工业出版社，1985
[7]杨善勤:民用建筑节能设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社，1997
浅谈中央空调节能监控系统设计 篇7
众所周知, 中央空调是现代建筑物不可缺少的重要设施之一, 然而它也是能耗大户, 其能耗约占建筑物总能耗的60%以上。目前, 进行中央空调设计时, 设计单位基本按最大负荷并留有一定余量进行设计, 而实际上, 一年中系统满负荷运行的时间最多只有十几天, 甚至十几个小时, 绝大部分时间负载率都在70%以下。传统运行模式下的中央空调系统, 虽然冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载, 但是与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵等设备却不能自动调节负载, 几乎长期在100%负载下运行, 造成了能量的极大浪费。
由以上分析可知, 中央空调系统还有巨大的节能空间, 急需采用先进的监控系统及控制策略对中央空调系统进行监控, 开展能耗数据分析, 减少不必要的能量消耗, 以达到节能的目的。
2 中央空调工艺流程分析及主要节能措施
中央空调系统的工作过程是一个不断进行能量转换以及热交换的过程。其理想运行状态是:冷冻水循环系统中, 在冷冻泵的作用下冷冻水流经冷冻主机, 在蒸发器进行热交换, 被吸热降温后 (7℃) 被送到终端盘管风机或空调风机, 经表冷器吸收空调室内空气的热量升温后 (12℃) , 再由冷冻泵送到主机蒸发器形成闭合循环。在冷却水循环系统中, 在冷却泵的作用下冷却水流经冷冻机, 在冷凝器吸热升温后 (37℃) 被送到冷却塔, 经风扇散热后 (32℃) 再由冷却泵送到主机, 形成循环。在这个过程里, 冷冻泵、冷却泵得到动能, 冷冻水、冷却水作为能量传递的载体, 不停地循环在各自的管道系统里, 不断地将室内的热量经冷冻机的作用, 由冷却塔排出[1]。其工艺结构如图1所示。
中央空调的节能措施主要有[2]:
1) 建筑节能:主要是合理设计窗, 采用环保节能型建筑材料等。
2) 制冷主机的节能运行:主机能耗占总能耗60%以上, 因此主机的节能运行是整个系统节能的重要环节。在设计时, 设计人员应对建筑不同场所的空调负荷及运行模式进行详细的调查分析, 合理确定空调主机的功率、数量及相关参数。在运行过程中应该根据空调负荷合理确定空调主机启动台数, 使空调主机在其最佳的特性曲线范围内运行, 以提高主机效率, 达到节能的目的。
3) 水泵的节能运行:水泵能耗约占总能耗的10%~30%, 主要节能措施为合理确定水泵的功率和数量, 提高水泵运行效率, 应采用变频方式调节水量, 尽量避免采用阀门调节水量。
4) 冷却塔节能运行:合理设计, 可采用变频调节。
5) 先进的智能控制技术及高效的运行管理:采用先进的控制策略, 动态调整主机及水泵的运行模式。加强对空调操作人员的培训, 定期对设备和系统进行维护, 以保证机组的正常运行和设备的使用效率。
3 监控系统架构及其实现
中央空调监控系统是一套集工艺设备、自动化控制和资源管理于一体的系统, 它不仅能够实现空调机组的最优运行控制, 而且还能够实现机组的工作状态监控、能耗分析、报表打印、运行模式自动寻优等功能。该系统能方便管理人员及时了解空调系统的运行状态及能耗趋势, 为降低运行成本和维护成本提供强有力的技术依据, 保障系统的可靠性和安全性。
监控系统采用层次化的三级控制方式, 即管理级、过程控制级、设备控制级[3]。各级功能划分明确, 可以相互独立运行, 其系统架构如图2所示。
管理级和过程控制级与楼宇自动化系统共用, 由设备控制级对其开放数据接口 (OPC或TCP/IP等) , 其任务主要是实现计划管理和运行数据统计分析, 包括空调系统 (年度) 运行成本和维护成本报表, 能耗分项分时报表, 运行管理模式设定等。此部分可以根据投资和管理模式灵活确定为实施或预留接口。
设备控制级为中央空调机组设备监控层, 主要完成空调系统现场仪表设备以及电气设备的控制, 包括各种温度、流量、压力的自动化控制, 空调主机及水泵等的自动寻优控制等, 其结构如图3所示。
由图3可知, 设备控制级是中央空调系统的核心层, 以PLC系统作为中央空调系统的主控制器, 完成空调系统运行所需的工艺参数采集, 并对数据进行处理, 通过一定的控制算法计算出优化后的控制量, 驱动相应的水泵和控制阀, 使系统处于最优工作状态, 以提高系统效率, 达到节能的目的。
该系统采用模块化集成设计, 具有如下核心功能[4]:
1) 组态功能:系统硬件及控制软件均能根据中央空调系统设备 (冷热源主机、冷冻泵、阀门等) 的配置, 以组态方式灵活添加或修改受控设备对象, 并设置其属性, 有极强的通用性和可扩展性。
2) 节能控制:采用变频技术实现冷冻水 (热水) 和冷却水变流量运行控制, 使系统始终处于经济运行状态;通过对冷冻水 (热水) 各个环路负荷的实时检测, 动态分配和控制各个环路的冷冻水 (热水) 流量, 使各个环路实现冷 (热) 量供需平衡和空调效果均衡。
3) 工作模式:供冷、供热和通风模式既可以独立工作, 也可以同时工作, 可实现不同中央空调系统使用的需求。
4) 控制模式:手动模式 (包括就地手动和远程HMI手动) 和自动模式。在自动控制模式下设有三种模式可供选择。
(1) 时序控制, 监控系统按照用户预设的时间表对设备进行启停控制和优化运行模式。
(2) 主机联动, 监控系统根据空调负荷完成水系统设备与冷热源主机的联动控制和优化运行, 此模式自动连锁控制冷冻泵、冷却水泵、冷却塔风机和阀门等设备。
(3) 主机群控, 在多台空调主机和水泵并联运行的系统中, 监控系统除实现主机联动模式的功能外, 还会根据空调负荷自动实现主机、水泵运行台数的优化控制, 使主机、水泵在高效率状态下运行。
5) HMI (人机监控画面) 在Windows系统电脑上运行, 实时监控系统运行的各种参数, 包括冷冻 (却) 水温度、流量、压力;主机及水泵的运行、停止、故障等信号;实现远程手动及自动控制的参数设定和控制操作。
6) 计量及能耗统计:实现各机组的用电量分项计量, 供热量、供冷量、补水量等计量, 可在HMI操作界面上打印分时段和实时能耗分析报表 (曲线) , 各种参数的历史趋势曲线。
7) 故障报警及连锁:系统可以实现操作连锁 (防止误操作) , 轻故障声光报警, 重故障连锁停机, 并对故障信息进行记录;同时也能实现操作记录的存档。
文中所述PLC系统既可以选用空调专用的PLC (厂家集成了部分控制算法、控制接口等, 如Excel 800控制器) , 也可以选用通用PLC (如西门子公司S7-200/300等) 。
为增加系统的灵活性, 以选用通用PLC (西门子公司S7-300) 为例, 设计时首先要分析控制系统的功能需求, 包括系统规模 (数据采集、控制点数及算法的复杂性) 、工艺流程、操作模式、设备平面布置等, 确定PLC的型号和输入输出模块的配置。完成硬件配置后, 下一步是进行软件设计, 根据操作任务书和工艺任务书, 使用Win CC软件完成空调系统HMI监控画面设计, Step7完成PLC控制程序设计, 最后联动调试, 优化系统, 使系统达到预期的设计要求。
4 结束语
中央空调节能是一个系统性的工程, 在设计初期应全面分析系统特性以及可能选用的运行管理模式, 合理确定工艺设计参数和设备选型, 并采用自动化控制的方式来节约能源。本文所述监控系统可实现空调系统的集中管理和自动化节能控制, 已经成功应用于恒温恒湿、机房空调及水冷机组等领域, 并取得了良好的经济效益。它是为企业提高工作效率、节约能源、保障设备安全的一种创新解决方案, 在空调机组新建或改造项目中均值得推广应用。
参考文献
[1]邝小磊, 聂玉强.中央空调系统运转过程与对象特性的研究[J].工业仪表与自动化装置, 2009 (2) .
[2]邱东, 章明华, 宋勤锋.中央空调节能控制策略[J].制冷空调与电力机械, 2007 (5) .
[3]陈曦, 常金朝, 刘俊峰.中央空调系统监控设计[J].智能建筑, 2007, 23 (6-1) .
中央监控系统 篇8
关键词：播出机房,配电远程监控,Modbus通讯协议,系统组成,软件操作
1 前言
中央塔播出机房主要承担着中央和地区众多节目在北京地区的无线覆盖任务, 发射机播出总功率达303kW, 全天累计播出时间达561小时, 发射机的可靠运行和安全播出均需要配电系统的安全送电来做保障, 中央塔播出机房目前共有配电柜27组, 其中, 电视机房15组, 调频机房12组, 配电柜自2008年初投入使用以来, 运行良好。为实现中央塔播出机房的配电远程监控, 在两个机房的27组配电柜上, 均安装了法国施耐德公司的电力参数测量模块PM810 (见图1) , 采用MODBUS通讯协议的RTU模式, 通过RS-485总线与远程服务器通信, 从而实现计算机与现场智能仪表之间的数据传输。监控系统不仅可以完成对主进线及馈线电压、电流、相位、功率、电度、功率因数、频率, 负荷隔离开关状态、故障状态的检测, 还可以通过对上述参数运算达到计量, 对非正常状态、各种越限值进行报警提示。所有监测情况均可通过电力参数测量模块PM810内置的Modbus标准工业总线协议反映到服务器系统上。
2 关于RS-485总线和Modbus通讯协议
2.1 RS-485总线
RS-485总线作为一种多点差分数据传输的电气规范, 已经成为业界应用最为广泛的标准通信接口之一。这种通信接口允许多个驱动器和接收器在简单的一对双绞线上进行多点双向通信, 它所具有的噪声抑制能力、数据传输速率、电缆长度及可靠性是其它标准无法比拟的。该电气规范满足所有RS-422总线的要求, 而且比RS-422总线稳定性更强, 具有更高的接收器输入阻抗和更宽的共模范围 (-7V至+12V) 。接收器输入灵敏度为±200mV, 这就意味着若要识别符号或间隔状态, 接收端电压必须高于+200mV或低于-200mV。最小接收器输入阻抗为12k, 驱动器输出电压为±1.5V (最小值) 、±5V (最大值) 。驱动器能够驱动32个单位负载, 即允许总线上并联32个12k的接收器。对于输入阻抗更高的接收器, 一条总线上允许连接的单位负载数也较高。RS-485总线接收器可随意组合, 连接至同一总线, 但要保证这些电路的实际并联阻抗不高于32个单位负载。采用典型的24AWG双绞线时, 驱动器负载阻抗的最大值为54, 即32个单位负载并联2个120终端匹配电阻。RS-485总线已经成为POS、工业以及电信应用中的最佳选择。较宽的共模范围可实现长电缆、嘈杂环境 (如发射台机房) 下的数据传输。更高的接收器输入阻抗还允许总线上挂接更多器件。
2.2 Modbus通讯协议
Modbus通讯协议最初由Modicon公司开发出来, 在1979年末该公司成为施耐德自动化 (Schneider Automation) 部门的一部分, 现在Modbus通讯协议已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232总线、RS-422总线、RS-485总线和以太网设备。许多工业设备, 包括PLC、DCS、智能仪表等都在使用Modbus通讯协议作为他们之间的通讯标准。有了它, 不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络, 进行集中监控。
Modbus通讯协议采用主从工作方式, 允许一台主机和多台从机通信, 每台从机地址由用户设定, 地址范围为1-255。通信采用命令/应答方式, 每一种命令帧都对应一个应答帧。命令帧由主机发出, 所有从机都将收到报文, 但只有被寻址的从机才会响应相应命令, 返回相应的应答帧。图2是一个完整的主从查询/回应周期。
当在网络上通信时, Modbus通讯协议决定了每个控制器必须要知道它们的设备地址, 识别按地址发来的消息来决定要产生何种行动。如果需要回应, 控制器将生成应答并使用Modbus通讯协议发送给询问方。Modbus通讯协议包括ASCII、RTU、TCP等, 并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构, 而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS-485总线实现串行的Modbus通讯协议。Modbus通讯协议的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式, 数据通讯采用Maser/Slave方式, Master端发出数据请求消息, Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求;Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据, 实现双向读写。
Modbus通讯协议需要对数据进行校验, 串行协议中除有奇偶校验外, ASCII模式采用LRC校验;RTU模式采用16位CRC校验;但TCP模式没有额外规定校验, 因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。另外, Modbus通讯协议采用主从方式定时收发数据, 在实际使用中如果某Slave站点断开后 (如故障或关机) , Master端可以诊断出来, 而当故障修复后, 网络又可自动接通, 因此, Modbus通讯协议的可靠性较好。
3 中央塔播出机房配电远程监控系统
3.1 配电远程监控系统的组成
中央塔播出机房配电远程监控系统采用分散、分层、分布式结构设计, 按间隔单元划分, 模块化设计, 整个系统可分为三层, 即:系统管理层、通讯管理层和现场监控层, 图3为配电远程监控系统的网络组成。
(1) 系统管理层:通过计算机和电力监控软件实现系统的全部监控和管理功能。
(2) 通讯管理层:现场监控层设备和系统管理层设备进行通讯协议转换, 实现数据交换。
(3) 现场监控层:现场数据的采集, 通讯命令的实施, 同时具有动态实时显示开关设备工作状态、运行参数、故障信息功能。现场监控层设备与配电柜融为一体, 构成智能化配电柜, 经RS-845通讯接口接入Modbus通讯协议总线。
3.2 电力参数测量模块PM810的系统接线及异态处理
播出机房27部配电柜的数据采集, 通讯命令的实施主要是通过电力参数测量模块PM810来完成的。27部配电柜监控单元相对独立, 按单个设备对应分布式配置, 就地安装在开关柜回路内, 完成保护、控制、监测和通信等功能, 同时可以动态实时显示开关设备工作状态、运行参数、故障信息和事件记录等功能。监控模块PM810与配电柜融为一体, 构成智能化配电柜, 经RS-485通信接口接入现场Modbus通讯协议总线, 图4为监测模块PM810的系统接线图。
在安装调试过程中, 电力参数测量模块PM810有可能出现一些异态现象, 具体处理方法如下:
(1) 异态现象一
现象:功率三相全是负值, 且功率三相基本平衡。
原因:电流输入同名端接错。
处理方法:将电流输入接线同名端与异名端交换, 即I1a、I1b, I2a、I2b, I3a、I3b所接导线分别交换。
(2) 异态现象二
现象:功率三相不平衡, 三相电流基本平衡, N相电流较小。
原因:电流与电压相序对应有误。
处理方法:查看单相有功功率与视在功率, 其中有功功率为正值且与视在功率最为接近的一相接线是正确的, 应将另外两相的电压输入端交换。
(3) 异态现象三
现象:功率三相不平衡, 三相电流基本平衡, N相电流很大。
原因:某一相电流入同名端接错。
处理方法:将某一相电流输入接线同名端与异名端交换, 观察N相电流, 如N相电流恢复到正常值, 然后参照异态二的处理方法进行解决。
3.3 配电远程监控系统的软件操作界面
播出机房的配电远程监控系统采用电力专用的监控软件, 基于多进程、多任务的Windows XP中文操作系统, 用户界面友好、丰富、方便, 完全开放的面向各种智能监控设备的通讯驱动程序。而且监控系统软件还提供了安全可靠的保护措施, 所有的系统操作员能根据权限大小赋予相对应的操作范围, 并且能够对操作员的重要操作给予记录。
软件的主监视界面 (见图5) 显示了电视调频南北机房的全部27部配电柜, 能够动态刷新显示电力系统中每个配电柜开关的运行状态, 在发生故障时候能够自动显示故障单元所在部位, 并发出语音告警提示。
软件系统为每个配电柜均提供了详细的功能子画面。例如, 点击软件主界面中的“CH43/44配电柜” (见图6) , 在这里, 值班员可以看到43频道和44频道配电柜详细的运行参数, 包括:两路断路器状态, 绿色代表合位, 灰色代表分位, 有故障时红色显示;三相相电压、线电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、电网频率、功率因数等。
点击软件子画面中的“功率曲线”, 还可以直观的显示各项遥测数据实时变化趋势的运行曲线, 包括实时电流曲线、实时电压曲线、功率曲线 (见图7) 。
实时报表以表格的形式显示各个设备的遥测、遥信、电度等实时运行信息, 值班人员可以直观地监视各个设备数据点的运行状况 (见图8) 。
运行报警和事件记录是配电远程监控系统必不可少的功能, 当设备数据点的数值或数值的变化异常时, 将产生报警, 以便值班人员采取必要的措施。监控系统将报警处理作为数据对象的属性, 封装在数据对象内, 由实时数据库在运行时自动处理。当数据对象的值或状态发生改变时, 实时数据库判断对应的数据对象是否发生了报警或已产生的报警是否已经结束, 并把所产生的报警信息通知给系统的其它部分, 同时, 实时数据库根据用户的组态设定, 把报警信息存入指定的存盘数据库文件中。既可以显示当前的报警, 也可以显示历史的报警事件。报警信息还可以用文件的形式进行历史记录或实时打印报警信息。用户可以自定义报警信息的显示格式、记录格式和打印格式。
4 结束语
以往, 长时间的播出过程中, 配电柜和配电线路因为过载发热、元器件老化、电压波动等不确定因素不仅容易造成设备的损毁, 更容易危及安全播出, 工作在播出一线的值班人员只有依靠频繁的巡视才能及时发现这些不确定因素造成的隐患、问题。随着配电远程监控系统的投入使用, 值班人员可以随时在控制室内了解机房内全部配电系统的运行情况, 做到了心中有数, 及时发现问题, 解决问题, 不仅减轻了值班巡视中的负担, 更是为“安全播音, 优质零秒”提供了强有力的可靠保障。
参考文献
[1]陈在平.现场总线及工业控制网络技术.
中央空调系统保温探讨 篇9
中央空调系统需要消耗大量能量, 其能耗约占建筑总能耗60%左右, 因而就要求空调系统需要节约能源, 节省运行投入。此外, 安装中央空调的建筑多为写字楼、宾馆饭店、大中型商场等, 相关要求较高。空调保温直接关系到日常使用、防火性能和初投资等, 因而需对施工足够重视。比如, 空调系统如果保温出现问题, 在运行中就可能会结露, 导致出现天花滴水、墙面渗水发霉等现象, 严重影响到观感和使用功能, 并造成一定的经济损失。
2保温材料的选择
2.1 空调用保温材料的性能指标分析
空调用保温材料经过多年的发展, 也由最早的石棉、玻璃纤维等到岩棉、橡塑等, 各有独自的特点。要正确评价一种保温材料的性能, 必须要有能够全面反映保温材料性能的指标。保温材料的性能指标大致有以下几种:导热系数、密度、吸水率、透湿系数、防火性能、吸声系数、抗化学性能、耐老化性、尺寸稳定性等。
2.2 常用空调保温材料的性能分析
(1) 玻璃棉。
玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别, 是一种人造无机纤维。采用石英砂、石灰石、白云石等天然矿石为主要原料, 配合一些纯碱、硼砂等化工原料熔成玻璃。在融化状态下, 借助外力吹制式甩成絮状细纤维, 纤维和纤维之间为立体交叉, 互相缠绕在一起, 呈现出许多细小的间隙。这种间隙可看作孔隙。因此, 玻璃棉可视为多孔材料, 具有良好的绝热、吸声性能。
(2) 岩棉。
系非燃材料, 其防火、抗老化及抗化学性能良好, 缺点是防水性差, 施工时必须注意作好防潮处理。岩棉因其保温性能适中, 价格低廉, 对于一般标准和造价受到限制的工程, 仍有一定的竞争力, 不宜将其排除在外。
(3) 聚苯环保泡酚。
产品为密闭气孔泡沬酚醛硬质保温材料, 具有难燃性, 遇火不燃, 表面只呈碳化现象, 不熔故无滴落物, 不碎裂, 不变型, 无明显收缩, 不散发有毒有害气体;具有低吸水性, 耐水隔潮性优良;低热传导系数;施工简便, 本产品为硬质材料。易于切割、安装, 外层如采用夹筋加强铝箔等护面, 可无需外加金属硬质护壳, 节省整体成本投资。
(4) 自熄聚苯乙烯泡沫塑料。
该材料保温性能尚可, 其主要问题就是最高使用温度为70℃, 与冬季空调供水设计温度 (60～65℃) 已相当接近。经工程调查, 发现中央空调水管采用自熄聚苯乙烯泡沫塑料瓦保温, 运行一段时间后, 保温瓦出现变形并与管道脱离现象。其原因就是, 其耐热性能差, 空调供水有时超过了70℃。因而, 不适合用在冷暖两用中央空调水系统保温中。
(5) 阻燃聚乙烯泡沫塑料 (PEF) 。
阻燃聚乙烯泡沫塑料质轻、导热系数小, 尺寸稳定, 防水性能好。其产品型材厚度为6—40mm, 便于合理选用。
(6) 橡塑海绵保温材料。
橡塑海绵具有柔软、耐屈绕、耐寒、耐热、阻燃性能好 (B1级难燃材料) 、防水导热系数低、减震、吸音等优良性能。同时, 施工方便、外观整洁美观, 没有污染, 是一种高品质的新型绝热保温材料。
2.3 实际施工中的选用
由多年的施工经验及相关资料说明, 我们国产的保温材料总体性能与阿乐斯等国外产品有一定差距, 即使是各个国产保温材料厂家自身产品也性能不一。选用保温材料时, 如果采用太高档的, 难以控制工程成本;需要依照工程成本考虑, 选用正规厂家产品并加强材料进场检验。
3保温厚度的确定
3.1 保温厚度的计算
(1) 按防结露计算保温厚度。
防结露是指管道、设备在保温后, 其表面温度应大于保温层外的空气露点温度, 保证绝大多数时间不结露, 这是空调系统保温的基本要求。
(2) 按经济厚度计算。
经济厚度是指保温后, 全年的冷或热损失价值与保温投资的年折算价值之和为最小的保温材料厚度。
3.2 厚度选取
在实际工程选取保温材料的厚度时, 还必须要依照实际情况。由于当前关于空调保温的计算的有关规定不够完善, 并不一定都适合每个工程的实际情况, 导致多数工程在保温厚度选取时厚度偏大, 造成浪费, 增加了工程成本。但是, 南方有些地区, 尤其是临海地区, 又由于温湿度过大, 而计算时按照一些标准得来的保温厚度就无法满足工程需要, 造成结露等。因而, 对于每个工程要对计算出的保温厚度依照当地情况进行复核确定。
4保温施工
以上是保温材料的选择和计算分析, 而对于实际工程而言, 施工阶段的控制也显得非常重要。空调保温施工阶段包含施工之前的预控, 施工中的质量控制以及工程进行中发现问题的改进等。
5结论
空调系统的保温对于整个系统非常重要, 要做好空调保温需要从保温设计到材料选择, 再到保温施工等各个环节进行控制。严格按规定计算和按工艺规程操作的同时, 也要依据工程实际情况需要, 本着实事求是的态度, 区分对待, 避免浪费并使之满足工程需要。
参考文献
[1]涂逢祥.建筑节能——节能的战略重点:中国建筑节能形势与政策建议[J].建筑, 2005, (10) :10-15.
中央监控系统 篇10
当今世界能源日益紧张, 建筑能耗占总能耗的比例约为30%, 而空调能耗占建筑能耗的比例约为50%。由此可见, 空调系统在满足工艺性和舒适性的前提下, 如何提高运行效率, 实现能效比的最大化已成为空调系统设计和运行过程中的关键问题。文章以我校中央空调实验系统为基础, 应用现有的自控技术及产品, 设计开发操作简单、可视化强的监控系统, 为专业发展提供更完善的实训平台。
1 中央空调实验系统监控方案设计
1.1 中央空调实验系统的组成
中央空调实验系统由冷、热源系统;空调水系统;空气调节系统;空气输配系统和空调房间组成。冷源系统由压缩机、膨胀阀、蒸发器、冷凝器组成, 为风冷式系统;热源由热水器提供。水系统包括冷热媒供回水系统, 补水系统和膨胀水箱。空气调节系统为卧式空气处理机组, 包括混合段、过滤段、表冷段、加湿段、风机段等, 箱体上盖可拆卸, 便于观察箱体内部构造。空气输配系统包括送风管、消声器、回风管、新风管和排风管以及相应的风口。各个子系统的相应部位做了保温处理。整个系统规模虽小, 但五脏俱全, 并且各个子系统均采用敞开式布置, 将理论知识与实际设备直接对应, 便于观察和理清各个子系统的组成和相互联系。
1.2 中央空调实验系统监控方案设计
针对整个实验系统流程, 采用闭环控制方式, 应用现场设备实现数据采集, 应用控制器、变频器实现设备控制, 应用MCGS组态软件实现整个监控系统的运行程序编制、动画显示和远程控制。主要实现以下监控内容:制冷主机 (风冷) 的控制, 控制量为开关量输出DO;空调水泵控制, 控制量为开关量输出DO;空调机组风机启停控制, 控制量为开关量输出DO;空调机组风机PID变频控制, 控制量为模拟量输出AO (0-10V) ;空调回风温度控制 (调节阀门PID控制) , 控制量为模拟量输出AO (0-10V) ;系统多点温湿度采集, 采集系统采用单总线测量技术;空调机组初、中效过滤器堵塞报警信号采集, 采集量为开关量输入DI;空调水流量监测, 采集信号为模拟量输入AI (4-20MA) ;空调风管道风速监测, 采集信号为模拟量输入AI (4-20MA) 。
2 中央空调实验系统实时监控的实施
2.1 设备控制
2.1.1 设备启停控制
应用继电器、熔断开关、PLC等实现制冷主机、水泵、风机等设备的启动和停止, 并配备相应的启、停指示灯。
2.1.2 风机的变频控制
应用西门子MICROMASTER420型变频器, 根据对空调供、回水温差的采集, 对风机进行PID (比例积分微分) 调节, 从而根据需要改变风机工作状态, 进而改变风量, 实现空调系统的变风量控制。
2.2 数据采集与监控
2.2.1 系统多点温湿度采集
应用单总线数据采集器负责整个系统大量管道内水的温度采集, 负责空调房间各布点的温湿度采集和空调回风口温湿度采集。
2.2.2 过滤器堵塞报警信号采集与监控
应用QBM81型空气压差开关监控过滤器两侧的压差, 确定过滤器的工作状态, 并以此来确定过滤器的清洗与更换。
2.2.3 空调水流量监控
应用LWGY系列涡轮流量传感器, 采集空调水流量的数据。当空调负荷发生变化时, 根据采集数据经控制器的运算, 应用HL-2X系列电动调节阀调节冷冻水流量, 使供回水温度始终处于设定值, 以确保冷水机组工作在高转换效率的最佳状态。
2.2.4 空调风管道风量监控
应用风速测量传感器, 实时监测风管内空气流动速度, 并转换成相应的电信号传送给监测中心, 为风机的PID调节提供依据。
2.3 C9090A多功能控制器和MCGS组态软件的应用
2.3.1 C9090A多功能控制器的应用
应用C9090A多功能控制器确保空调系统按设定的程序正常工作并实现系统的现场独立运行控制。其特点是采用CRC16数据校验, 保证了数据的完整性。数字量采集采用了广电隔离设计, RS485通信电路、单总线采集电路、模拟量采集电路及模拟量输出电路采用了防静电防浪涌设计, 最大限度保证模块的安全性。C9090A内设2路PID控制回路, 可以通过软件设计设置参数, 将采单总线或者模拟量的集信号通过PID回路运算后将信号输出到模拟量输出上。内部程序同时预设了2组温度控制, 可通过设定输出到对应的DO上。
2.3.2 MCGS组态软件的应用
应用在PC机上运行的MCGS组态软件, 建立与现场传感器、控制器等监控设备连接, 实现空调系统运行参数的采集、处理、分析、计算, 构造实时数据库, 实现对整个空调系统的远程监控;应用C语言编制脚本程序, 实现系统运行策略的编制, 使整个软件部分按计划运行;应用各种画图软件对整个操作界面进行设计和布局, 并与编辑好的程序进行链接;用动画制作功能实现运行状态的动态显示;应用数据后处理及报表功能实现运行数据的曲线生成, 数据文件存档, 及报表的输出、打印等。
3 结束语
中央空调实验系统监控设计根据系统的流程和应用需求, 基于MICROMASTER 420变频器、C9090A多功能控制器和MCGS组态软件, 完成了中央空调实验系统监控系统的设计、设备安装与调试、编程、组态调试。结果显示各项控制功能达到设计要求, 技术先进、功能齐全、人机界面生动友好、操作简单、可视化强, 充分满足专业实训需要。并为空调系统的自动化设计与改造提供可行的实施参考。
参考文献
[1]羊梅, 扬婉, 罗亚虹.基于MCGS的中央空调实时监控系统设计[J].制冷与空调, 2011, 6 (3) :273-276.
[2]刘光平.中央空调监控实训系统的设计和实现析[J].自动化与仪器仪表, 2013 (5) :166-168.
[3]宁永生, 王琪辉, 张英.大型空调中央监控系统设计[J].暖通空调, 2004, 19 (3) :59-61.
中央变电所综合自动化系统改造 篇11
摘要：文章针对中央变电所现状进行研究分析，制定相关改进措施，并按照方案进行实施，对变电所进行综合自动化系统改造，使中央变电所的运行、控制、保护能力大为提高，具备为公司生产装置安全保供的
能力。
关键词：中央变电站；综合自动化；系统改造；带载能力；自动化管理
中图分类号：TD611 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）11-0052-02
目前，现有中央变电所的带载能力以及设备的运行可靠性已经不足以满足运行的需求，受带载能力的限制，变电所已不能再为新建装置提供电力输出，必须对中央变电所设备进行升级改造。提高设备的带载能力及变电站的自动化控制水平，从而确保公司生产发展的电力需求，为自动化管理和能源调度系统奠定基础。
1 目前中央变电所存在的问题
（1）继电保护方面。中央变电所高压进线电缆保护为电流保护，保护切除故障时间较长，严重影响装置的安全生产。另外，时限电流速断保护灵敏度不能满足配置的要求，作为时限电流速断保护的后备过流保护时限太长，同时在启动大电机等正常情况下容易造成保护误动，这样不利于系统的可靠运行。
（2）变电站自动化方面。目前市面上出售的服务器均不支持Windows2000操作系统，同时监控软件厂家已停止技术支持。该系统投入运行以来，多次出现故障，先后造成人机画面中断、断路器开关状态显示错误、系统连续不间断误发通信报警信号、报警信息不传输等故障，故障造成后果就是提供错误的设备状态信息和报警信息，干扰运行人员的判断，使运行人员在处理系统问题时做出错误的判断，直接导致变电所出现误操作事故，后果极其严重。
（3）变电所开关柜存在的问题：开关柜运行中出现母线连接处发热；多次出现支持瓷瓶放电的现象，特别是在雨雪天气时放电现象更为严重，严重影响供电安全；开关柜严重变形，小车进出困难，操作机构经常卡涩，维护难度大；由于该型开关柜属于淘汰产品，厂家不再生产该型开关柜，因此备品备件购买非常困难。
2 改进方案
（1）依照常规配置原则，输电线路继电保护主要是阶段式电流保护，即第Ⅰ段为电流速断保护，第Ⅱ段为限时电流速断保护，第Ⅲ段为过电流保护。它以第Ⅰ段和第Ⅱ段作为主保护，以第Ⅲ段作为辅助保护。当第Ⅰ、Ⅱ段灵敏系数不够时，可采用电流、电压联锁速段保护。此次改进采用国外先进光纤纵差保护装置作为线路保护的主保护，三段式电流保护装置采用微机综合保护器，选择其中的第Ⅰ、Ⅱ段作为后备保护，考虑到灵敏系数不够，采用电流、电压联锁速段保护。同时，通过对微机保护装置的逻辑编程，使进线及母联备自投功能中的无压无流、低电压、过电流闭锁备自投、母联充电保护、保证母联自投一次等保护功能得以实现，从而使备自投功能更加完善。另外保护功能中还增加了系统接地后系统绝缘监视报警功能，大大提高了系统的安全可靠。
（2）更新站内开关柜和保护装置，用先进的具有多重联锁控制功能的铠装开关柜替换老式的电磁式开关柜，采用微机保护装置代替传统电磁式继电器，为变电站自动化的实现奠定基础。
（3）在自动化系统方面，采用面向间隔设计的体系，将站内一次设备划分为间隔单元，将所有任务、功能统筹考虑，并以网络连接在一起，使系统的维护性、可扩展性、功能可升级性大大提高。它由三部分组成：第一部分为间隔层的分布，是保护、综合设备和自动控制装置。它把模拟量和开关量数字化，实现保护功能和测量控制功能，并将上行发送测量和保护信息，接收控制命令，是整个系统与一次设备的接口；第二部分是站内通信网、基于光纤网络接口和高速的以太网络通信以及集成国际标准的IEC104变电站通信规约，实现各个保护单元的信息上传和命令下达，是站内信息流动的动脉；第三部分是变电站的监控与管理系统，收集全站信息并实时存入数据库，通过友好的人机界面和强大的数据处理能力实现变电站内的就地监视和控制功能，是系统与运行人员之间的接口。
（4）开关柜采用技术先进成熟的气体绝缘中压开关柜，该开关柜操作简单、实用性强，具备多重保护功能。
3 方案的具体实施
（1）在出线线路加装光差保护作为线路的主保护，由于它不受运行方式变化的影响，而且由于两侧的保护装置没有电联系，使我厂关键线路在具备了快速切出故障的能力同时，大幅度地提高了电力系统供电的可靠性。
（2）在自动化系统方面，采用面向间隔设计的体系，以现场保护装置为间隔层，它把模拟量和开关量等信息分别上传；站内通信网采用光纤网络接口和高速的以太网络通信，IEC104变电站通信规约，实现各个保护单元的信息上传，同时保证了后期与其他设备的兼容性；在变电站构架全新的自动化系统，收集全站信息并实时存入数据库，通过监控计算机的人机界面为运行人员提供及时有效的实时数据。
（3）在一次设备方面，对原有的开关柜和进线电缆进行了设备更新，采用ABB气体绝缘中压开关柜。
4 取得效果
（1）在线路保护中采用光纤纵差保护作为线路保护的主保护，三段式电流保护作为后备保护，在灵敏系数不够时，考虑采用电流、电压联锁速段保护。同时，在母联备自投中，加入无压无流、低电压、过电流闭锁备自投、母联充电保护、保证母联自投一次等保护功能，从而使备自投功能更加完善。
保护功能中还增加了系统接地后系统绝缘监视报警功能。另外，光差快切装置的配合使用，使得保护对故障切除更加及时，同时并快速将备自投投入，减少停电的影响范围，大幅提高了系统的抗晃电能力。
（2）变电所综合自动化系统采用最新的三层分布式控制结构，即物理间隔层、通信链路层、中央控制层。物理间隔层负责与一次高压设备相互通信，实现对一次高压设备各项运行参数的测量、控制及保护功能，将一次高压设备的实时运行参数及时上传。通信链路层采用了先进的通信管理机模式，将大量设备的上送信息予以采集、归纳、存储，按照运行人员的要求，分类进行上送，有效防止数据阻塞现象的发生。中央控制层采用多层数据库工作模式，配置数据库负责对采集设备信息进行配置安装，历史数据库负责对重要数据进行存储、调用，实时数据库负责数据与人机界面之间的关联功能，各数据库之间互相协作但又独立运行，有效地提高了监控系统模块化运行能力，为变电所自动化运行、自动化控制奠定了坚实的技术基础。改造完成后，对变电站机电保护功能及配置以及变电站自动化平台分别进行了系统测试，在分别完成测试后，还进行了继电保护装置现场与后台自动化系统的联合调试测试，各项测试均达到预期效果，改造顺利完成。
5 结语
变电站综合自动化技术在日益提升，许多新技术、新设备、新标准以及新的网络结构层出不穷，不断地在原有基础上改进、提高，对相关行业的发展提供有力的技术
支持。
参考文献
[1]张惠刚.变电站综合自动化原理与系统（第一版）[M].北京：中国电力出版社，2004.
[2]鲁国刚，任洛卿，等.变电站自动化技术的发展综述[J].电力系统自动化，2000.
作者简介：江超（1987—），男，甘肃兰州人，中国石油兰州石化公司动力厂电工，研究方向：变电站自动化；蔡文杰（1978—），男，陕西咸阳人，中国石油兰州石化公司动力厂中级工程师，研究方向：变电站自动化。
中央监控系统 篇12
关键词：建设工程,供电,EnerSys,智能化电力监控系统
1 中央电视台新台址建设工程综述
中央电视台新台址建设工程的建筑设计方案,主要由主楼(CCTV)、电视文化中心(TVCC)及附属配套设施组成。主楼(CCTV)的建筑面积为472,998m2,建筑高度为234m,地上51层,地下4层。主要由地下室、裙房、塔楼一、塔楼二和悬臂组成,是集行政管理、综合业务、新闻制播、员工服务等功能于一身的综合性大楼。CCTV主楼主要用于办公及电视制作,楼内除大量的办公用房、机电设备和工艺设备机房外,还设计有大跨度、高空间的电视演播厅和数量众多的录音间;电视文化中心(TVCC)工程,地下2层,地上30层,建筑物高度为159m。地上建筑主要由两部分组成:中央电视台的电视文化中心和五星级的豪华酒店。酒店在TVCC大楼主体,电视文化中心在大楼低区部分,包括剧场、录音棚、数字电影院等。地下建筑功能主要为车库,货物的装卸区和储藏空间及各类机电用房;其它附属配套设施主要为服务楼、停车设施及警卫楼。
2 供电介绍
中央电视台新台址建设工程整个园区的供电电源共有三路,由城市电网提供两路独立的110kV电源(A电源和B电源)和一路10kV备用电源(C电源)。三路电源均由不同的电网引入。在服务楼设有110kV变电站,内设2台63MVA主变压器。平时两台主变分列运行,各承担50%的负荷,当一路常用电故障时,另一台主变能承担100%的负荷。当两路110kV常用电均消失或故障时,第三路10kV备用电源将自动投入。此外,在服务楼设置四台2000kVA的柴油发电机组作为自备电站,两台作为CCTV主楼工艺一级负荷及为其服务的DFU空调机组的备用电源;两台作为TVCC的备用电源。发电机的输出电压等级为10kV。当三路市电均消失时,利用市电的10kV网络配出电源。
2.1 CCTV主楼变配电系统
CCTV主楼为超高层建筑,楼内设置了电视制作机房,播出设备技术用房及演播厅等。根据国家有关建筑电气设计规范及使用要求,CCTV主楼为一级负荷供电。由服务楼内110kV/10kV变电站对CCTV大楼采用放射式供电方式,共引出50路10kV电缆,通过服务通道引至CCTV大楼内25个分变电所,分变电所共划分为六个区(A、B、C、D、E和G)。每个分变电所设两台10kV/0.4KV变压器,均由110kV变电站的2段10kV主母排上各引一路电源放射式引至变压器。两台变压器的低压设联络,平时各负担50%的负荷,当一台变压器故障或失电时,另一台变压器可负担100%的负荷。
根据电视工艺使用需求,对工艺用电设备设置了工艺专用变压器及演播灯光专用变压器。
2.2 CCTV主楼应急电源系统
CCTV楼备用电源由服务楼内10kV备用电源和柴油发电机组供给。共有4台10kV级备用发电机组(4×2200kVA)设置于服务楼内。
根据战时防空地下室对电力负荷的需求,在CCTV地下室共设置了三处人防柴油发电机房:在CCTV地下室人防A区(CCTV地下2层南侧停车库)、B区(CCTV地下2层北侧停车库)各设一个柴油发电机房,分别内设移动式风冷柴油发电机组2台,常用输出功率均为50kW,转数为1500PRM,采用蓄电池启动。此外,在CCTV地下室人防C区(CCTV地下3层北侧停车库)设有一个柴油发电机房,内设固定式水冷柴油发电机组2台,常用输出功率均为120kW,转数为1500PRM,也采用蓄电池启动。
根据工艺需求,在工艺专用变电所内设置UPS不间断电源装置,UPS不间断电源配置独立的15min蓄电池,CCTV主楼配置的UPS电源总容量为8360kVA。
2.3 TVCC主楼变配电系统
TVCC主楼内设1个10kV高压分变电所,供电给TVCC宾馆两个变电所。高压分变电所由110kV变电站10kV主母排上各引来一路电源。高压分配电所的主结线型式为单母线分段,中间设联络开关。平时分列运行。当一路电源故障或消失时,另一路10kV电源通过母联开关可承担全部负荷。TVCC宾馆部分两个变电所(F1.1,F1.2),每个变电所由两台变压器组成。每个变电所的两台变压器的低压设联络,平时各负担50%的负荷,当一台变压器故障或失电时,另一台变压器可负担100%的负荷。
TVCC剧场部分有两个变电所(F2.1,F2.2),其中地下1层F2.1变电所由两台变压器组成,地下2层F2.2变电所由四台变压器组成。每两台变压器的低压设联络,平时各负担50%的负荷,当一台变压器故障或失电时,另两台变压器可负担100%的负荷。6台变压器由110kV变电站10kV主母排上各引来3路电源放射式供电。
2.4 TVCC主楼应急电源系统
TVCC楼备用电源由服务楼内10kV备用电源和4台10kV级备用发电机组发电机组供给。
2.5 服务楼变配电系统
在服务楼设有三个10kV高压分变电所,其中两个供给服务楼8台10kV等级的高压冷冻机组,另一个供电给除10kV高压冷冻机组外的所有负荷共计三个分变电所(G4.1,G4.2,G4.3)。每个高压分变电所均由110kV变电站10kV主母排上各引来一路电源,高压分变电所的主结线型式为单母线分段,中间设联络开关,平时分列运行,当一路电源故障或消失时,另一路10kV电源通过母联开关可承担全部负荷。
服务楼三个变电所(G4.1,G4.2,G4.3)采用放射式配电系统。每个变电所的两台变压器的低压侧设联络。平时各负担50%的负荷,当一台变压器故障或失电时,另一台变压器可负担100%的负荷。
2.6 服务楼应急电源系统
服务楼内设置4台10kV级备用发电机组(4×2200kVA),经过并机后向TVCC楼配电和市电的10kV网络配出电源;提供另一路10kV备用电源。
3 电源管理系统
本工程设电源管理系统(ENMS),采用EnerSys智能化电力监控系统,系统将对整个园区内的所有变电所、发电机组、110kV变电站进行运行监控及管理,由于市电备用电源和备用发电机组电源的容量有限,因此当备用电源投入时需对10kV和380/220V的开关设备进行程序控制。
EnerSys智能化电力监控系统是数字化和信息化时代诞生的产物,适用于工厂、商业中心、办公楼群、市政建设、学校、医院、港口、机场、住宅小区等诸多领域的高/低压变配电系统,是一种智能化、网络化、单元化、组态化的电力监控系统。它以智能电力监控装置、微机继电保护装置、计算机网络、电力自动化应用组态软件为基础,把供配电系统的运行设备和运行状况置于毫秒级、周波级的连续精确的监视控制保护中,提供变配电系统极详尽的数据采集、运行监视、事故预警、事故记录和分析、电能质量监视和控制、自动控制、继电保护等功能。EnerSys以较少的投资,极大提高供用电的可靠性、安全性、自动化水平,能够带来减少
运行值班人员、故障的迅速切除和恢复、优化用电管理等诸多好处,使电力的使用更可靠、更安全、更节能、更环保。
本项目EnerSys智能化电能管理系统负责对所有高、低压的回路进行监控和系统集成,监控点位超过3000个,建筑施工周期长、集成密度大、集成难度高。针对于中央电视台工艺设备的特殊性,选配采样点高达512点/周波的高端智能化电力监控装置,实现255次谐波分析、高精度的电压波动监测和波形捕获;同时实现BAS、UPS、EPS、柴油发电机等十几个第三方设备和系统的互联。
系统设置一个主控室在110kV变电站,下设33个通讯管理机,通讯规约为MODBUS-RTU。主站网络交换机到通讯管理机通讯介质采用光纤,通讯方式采用星型以太网,监控后台为双机热备方式。通讯管理机下一级为各种模块,之间连接直接通过屏蔽双绞电缆相连。模块组成主要有电力监控智能装置,微机继电保护装置,变压器差动保护装置,变压器后备保护装置,进线保护装置,母联保护装置,电容器保护装置,发电机保护测控单元装置,发电机自动准同期单元装置等。
主要实现以下功能:
(1)数据采集与处理:
采集记录每一回路U、I、P、Q、cosφ、f、kWh、kVARh等全电量数据,采集断路器开关量、异常报警信号和非电量等信号,采集保护动作信息、事件顺序记录信息、保护装置工作状态等信号。提供实时主接线图、趋势曲线、报表、事件顺序记录(SOE)等,对高、低压各回路的断路器进行遥控。
(2)用电管理:
高精度电量测量、高精度电能计量、分时计费、远程抄表、自动报表生成和打印,电气数据集中管理,用电成本分析,用电效率分析,精确的用电成本考核。
(3)电能质量管理:
监视电网供电质量,包括电网电压缺相、电压不平衡、谐波测量和越限、谐波畸变率、电压上冲下陷、电压波动、频率异常波动。
(4)运行优化管理:
提供大型电气设备连续运行趋势记录、运行状态记录、开机启动电压电流记录、事故记录,绝缘监视记录。优化系统运行方式。
(5)设备检修维护管理:
建立电气设备历史资料库,根据实际运行状况和检修条件安排检修,设定检修提醒,制定检修计划,变定时检修为状态检修,减少计划检修时间。
(6)事故记录与分析管理:
正常运行时连续监视电量波动,故障发生瞬间启动录波记录、开关状态变位记录、故障后长时间包络线记录、继电保护动作时间和顺序记录,帮助电气工程师分析事故原因,排除故障,尽快恢复送电,并采取改正措施,避免同类事故再次发生。
(7)事故预警管理:
设定各电量参数的上、下限值,实现越限监视和报警,在事故发生前提前预警,识别故障隐患,并可通过自动和人工调整、控制跳闸等,防止事故发生。
(8)保护装置管理:
带通信接口的微机保护装置接入系统的监控微机,实现保护装置的通信联网,实现保护装置的远程管理。
(9)遥控:
对于有输出控制的监控装置,在微机上实现远程自动控制和调整。
(10)自动控制管理:
实现电容器自动投切,自备发电机组的自动启停等功能。
参考文献
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