田吉星

（中達(dá)電通股份有限公司沈陽(yáng)分公司 110001）

智能配電柜

田吉星

（中達(dá)電通股份有限公司沈陽(yáng)分公司 110001）

近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)各行業(yè)信息處理業(yè)務(wù)的依賴不斷增加，國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)逐漸擴(kuò)大，投資規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域都有新的技術(shù)誕生，充分發(fā)揮智能化、高集成化優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)智能與精密的高端價(jià)值。目前，數(shù)據(jù)中心機(jī)房中，利用智能配電柜代替?zhèn)鹘y(tǒng)配電系統(tǒng)，既可以體現(xiàn)智能特性，又可以發(fā)揮精密優(yōu)勢(shì)。因此，本文主要探討智能配電柜詳細(xì)功能。

配電柜；功能；發(fā)展

智能配電柜簡(jiǎn)稱精密配電柜，采用標(biāo)準(zhǔn)的19英寸機(jī)柜柜體，整個(gè)配電系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)柜兼模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，融入了系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、時(shí)時(shí)監(jiān)控、系統(tǒng)防雷、電網(wǎng)隔離、電源的選擇與判斷等，真正做到了與機(jī)房環(huán)境相匹配。主要應(yīng)用在電信數(shù)據(jù)中心機(jī)房、遠(yuǎn)程控制中心、智能化大廈、醫(yī)療機(jī)構(gòu)機(jī)房、銀行機(jī)構(gòu)機(jī)房、等數(shù)據(jù)中心機(jī)房負(fù)載末端電源分配的配電柜，為要求供電可靠性高的領(lǐng)域服務(wù)。給控制中心動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)提供高精度測(cè)量數(shù)據(jù)，已達(dá)到對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和運(yùn)行的有限管理。幫組用戶加強(qiáng)能耗管理，提高服務(wù)器等設(shè)備的運(yùn)行效率。

1 智能配電柜與傳統(tǒng)配電的區(qū)別

（1）傳統(tǒng)配電柜只有儀表顯示，只能監(jiān)控配電柜有限的參數(shù)，滿足基本要求，智能配電柜通過(guò)交流集中監(jiān)控系統(tǒng)將全部檢測(cè)系統(tǒng)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，智能監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)配電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)與負(fù)載情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)、告警、統(tǒng)計(jì)，清楚了解每一個(gè)機(jī)柜的耗電量，對(duì)能效管理、降低能耗提供可靠依據(jù)。

（2）傳統(tǒng)的配電柜不具備配電管理功能，智能配電柜具備運(yùn)行管理和安全管理功能、只有用戶登錄后才可以更改系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)，非管理用戶登錄只能查看系統(tǒng)參數(shù)，管理員組可以分成負(fù)責(zé)人、工程師、操作員，有效的提高了整個(gè)配電系統(tǒng)的可靠性，降低了風(fēng)險(xiǎn)。

（3）傳統(tǒng)配電柜集成度很低，回路比較少，占用的面積較大，智能配電柜采用集成母排系統(tǒng)，熱插拔組件方式即插即用，在線更換、擴(kuò)容和調(diào)相功能，實(shí)現(xiàn)不停電維護(hù)維修。提供了柜體的容積，節(jié)省柜體空間，系統(tǒng)擴(kuò)展靈活方便，組合模塊高可靠性、系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)所需時(shí)間短。

2 智能配電柜功能

可測(cè)量2回路進(jìn)線的三相電網(wǎng)全部電參數(shù)、2路左右的總進(jìn)線、浪涌、支路等開(kāi)關(guān)信號(hào)、100路支路電流、負(fù)載百分比、負(fù)載電流諧波百分比、負(fù)載電量、功率因數(shù)等、100路支路開(kāi)關(guān)控制信號(hào)、脫扣報(bào)警等，具備MODBUS（RS485）通訊接口功能。

智能配電柜優(yōu)點(diǎn)高性能、集成度高、精度高、報(bào)警功能強(qiáng)、智能化監(jiān)控及控制。

3 智能配電柜組成

（1）柜體：標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜。

（2）輸入部分：采用塑殼斷路器。

（3）保護(hù)部分：防雷及保護(hù)裝置。

（4）輸出部分：采用微型斷路器。

（5）監(jiān)控部分：集中監(jiān)控系統(tǒng)。

智能配電柜的核心是交流集中監(jiān)控系統(tǒng)，這個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)由3個(gè)功能部分組成：顯示模塊、主控制模塊、分路采集模塊。

4 主控制模塊主要功能

4.1 數(shù)據(jù)的采集與處理

采集2路進(jìn)線回路的三相電流、三相電壓、采集2路進(jìn)線斷路器開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，2路浪涌保護(hù)器上端斷路器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、浪涌保護(hù)器失效提示等。并計(jì)算出三相電量、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率等，可監(jiān)控100路輸出支路電氣參數(shù)：額定電流，實(shí)際電流、負(fù)載百分比、負(fù)載電流諧波百分比、負(fù)載電量、功率因數(shù)等。這些監(jiān)測(cè)信息能讓用戶掌握各設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)調(diào)整負(fù)載分布。

4.2 報(bào)警分析

2路進(jìn)線過(guò)壓報(bào)警，欠壓報(bào)警；過(guò)頻率報(bào)警、欠頻率報(bào)警、電壓缺相報(bào)警；回路開(kāi)關(guān)跳閘報(bào)警、進(jìn)線浪涌保護(hù)、開(kāi)關(guān)跳閘報(bào)警、浪涌保護(hù)失效報(bào)警。100路分路電流的上下限報(bào)警，分路開(kāi)關(guān)跳閘報(bào)警。2路進(jìn)線的電源指示燈，告警指示燈，蜂鳴器。

4.3 通過(guò)RS485通訊接口把所偵測(cè)的所有參數(shù)和報(bào)警分析結(jié)果上傳給工業(yè)人機(jī)界面

從主控制模塊通過(guò)RS485通訊接口接收數(shù)據(jù)，顯示模塊對(duì)100分路的告警設(shè)置（包括設(shè)置過(guò)電流過(guò)高、過(guò)低報(bào)警，上下限報(bào)警值，取消或加入任意一個(gè)分路報(bào)警）。

從主控制模塊通過(guò)RS485通訊接口接收數(shù)據(jù)，顯示模塊對(duì)100分路的脫扣控制設(shè)置、顯示模塊對(duì)100分路對(duì)應(yīng)電壓相的設(shè)置、顯示模塊對(duì)100分路以及2路主回路的CT容量設(shè)置。

4.4 與工業(yè)人機(jī)界面通訊

顯示模塊和主控制模塊之間、主控制模塊與偵測(cè)模塊之間都是通過(guò)RS485通訊接口實(shí)現(xiàn)通訊。

4.5 與分路偵測(cè)模塊通訊

主控制模塊通過(guò)RS85通訊接口讀取分路偵測(cè)模塊100分路的電流有效值，有功功率，無(wú)功功率，空開(kāi)狀態(tài)，通過(guò)RS485通訊接口與主控制模塊向分路偵測(cè)模塊發(fā)送頻率信息。

5 分路采集模塊主要功能

分路采集模塊可以偵測(cè)25分路的額定電流、實(shí)際電流、負(fù)載百分比、負(fù)載電流諧波百分比、負(fù)載電量、功率因數(shù)等。分路斷路器的狀態(tài)，脫扣報(bào)警等。整個(gè)系統(tǒng)最多可以安裝4快分路采集模塊。通過(guò)RS-485通訊接口把所偵測(cè)的所有參數(shù)和報(bào)警分析結(jié)果上傳給工業(yè)人機(jī)界面。

6 顯示模塊功能

顯示模塊就是工業(yè)人機(jī)界面，采用觸摸顯示屏，顯示屏5～7寸，支持RS-232接口和帶RS-485通訊接口，采用Modbus協(xié)議。

工業(yè)人機(jī)界面可以顯示全部偵測(cè)的參數(shù)和信息。用戶登錄后才可以更改系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)，非管理用戶登錄只能查看系統(tǒng)參數(shù)。系統(tǒng)可保存3000條歷史記錄與故障信息，數(shù)據(jù)采集有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)分析，便于用戶分析故障原因。

當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的時(shí)代背景下，全球可用能源的逐步減少，能源開(kāi)發(fā)成本不斷的提高，如何更加經(jīng)濟(jì)和有效地利用能源是相關(guān)企業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向。隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心越來(lái)越得到用戶的重視，數(shù)據(jù)中心機(jī)房配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和可管理性，普通配電柜產(chǎn)品已經(jīng)無(wú)法滿足技術(shù)要求，而希望提供高效節(jié)能、穩(wěn)定可靠、全天候監(jiān)控、維修簡(jiǎn)便的智能配電柜產(chǎn)品。

[1]《傳輸設(shè)備用電源分配列柜》（YD/T939-2005）.

[2]《通信局（站）電源系統(tǒng)總技術(shù)要求》（TD/T1051-2010）.

[3]《通信用配電設(shè)備》（YD/T585-1999）.

[4]《低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備設(shè)備》（GB7251.1-2005）.

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