|
AMC系列多回路監控單元在智能配電回路中的應用
在傳統的智能配電出線回路中，要實現對回路中每個負載的各種電參量的全面監測，一般有以下2種組網方式（以三相為例）：
方案1：（圖1）
圖 1
該方案在三相智能配電出線回路中是比較常見的一種方案。在對配電出線回路負載的監控中，用戶一般需要監控各路負載的各種電參量，包括每路負載的電流、電壓、功率、電能、開關狀態等。因此在設計方案時，針對每種電參量，用戶需要單獨配置可以測量各種電參量的儀表，由圖1可以看到，為了監控每路負載，用戶必須為每路負載配置1個電流表、1個電壓表、1個功率表、1個電能表、1個I/O模塊。而且為了實現網絡化管理，每個儀表還必須是能夠進行通訊的。由圖1 可以看出，用于監測每路三相負載的電測儀表達到5個。采用該方案的缺點是需要多個儀表才能監控每路負載的各種電參量，監控路數越多，使用儀表越多，用戶安裝、維修、管理很不方便。且投資較大。優點是單個儀表出故障不影響對配電回路的其他電參量的監控，測量的精度較高，實時性較強。
方案2：（圖2）
圖 2
該方案在三相智能配電出線回路中也是比較常見的一個方案。該方案較上面方案的先進之處在于，用于監控每個回路電參量的儀表由1個多功能的智能儀表代替了多個儀表，1個多功能儀表集測量電流、電壓、功率、電能和開關量輸入輸出于一體，并可進行組網通訊。該方案的優點是每路負載只需配置1個儀表即可實現對該路負載的所有電參量的測量和控制，組網方便，用戶投資較方案1少，安裝、維護、管理較為方便，測量的精度較高，實時性較強。缺點是一旦儀表出線故障則無法對該負載繼續監控。
以上2中方案在智能配電出線回路中是常用的，但是，以上2中方案的缺點是顯而易見的，投資成本太大是一個主要的缺點。且接線、安裝、調試等都不方便。
2 AMC系列智能監控單元技術指標
AMC系列智能監控單元是針對出線回路中一般回路的監控要求，經過充分調研并結合實際需求開發的多回路智能配電監控裝置。該監控單元分為單相和三相2大系列，其型號分類見表1。其技術指標見表2。外型及安裝尺寸見圖3，一般安裝在配電柜內。
表 1 產品型號及功能
表 2 技術指標
圖 3
3 AMC系列智能監控單元的設計簡介
AMC系列多回路智能監控單元的原理設計上，采用多個電子切換開關+1個電能計量芯片+1個CPU來實現對多個回路的監測。其原理框圖見圖4。
圖 4
核心器件CPU選用飛思卡爾公司的MC9S08AW32型單片機，它是第一款基于高度節能型S08核的器件，片上資源豐富，抗干擾能力突出。內含32K字節用戶程序空間，片上集成2048字節RAM，支持BDM片上調試功能，片內集成看門狗電路。
電能計量芯片采用ADI公司的高精度三相電能測量芯片ADE7758，適用于各種三相電路（不論三線制或者四線制）中測量有功功率、復功率、視在功率。該IC內嵌了高精度的模數轉換器和固定模式的數字處理信號處理器（DSP），具有數字積分、數字濾波和具有眾多實用電能監測、計量功能，是新一代高性能全數字電能表的理想芯片。
電子開關采用雙四選一的CD4052高速電子開關。在單片機的控制下，實現在不同電流信號之間的高速切換。
多路電流信號經電子開關進入電能芯片，結合母線電壓即可由電能芯片測得多個回路的各種電參量。
4 AMC系列智能監控單元的應用
4.1 典型應用
圖5為AMC系列三相多回路智能監控單元的典型應用圖。在應用中，出線回路中的3個三相負載的所有電參量測量都由1個AMC三相多回路監控單元來實現。并帶有Modbus通訊輸出，供用戶遠程監測和控制。
圖 5
圖6為AMC系列單相多回路智能監控單元的典型應用圖。在應用中，出線回路中的9個單相負載的所有電參量測量都由1個AMC單相多回路監控單元來實現。并帶有Modbus通訊輸出，供用戶遠程監測和控制。
圖 6
4.2 應用案例
圖7是江蘇某廣電大廈0.4kV低壓配電出線圖。在該設計圖中，每個單相負載的電流測量采用CL72-AI（測量單相電流）表來實現，每個三相負載的電流測量由CL72-AI3來實現（測量三相電流）。由圖可以看出，該出線回路總共要使用12個儀表。
圖 7
圖8是采用AMC多回路監控單元后，針對圖7系統所做的修改。由圖8可以看出，1個AMC16-1E9代替了9個CL72-AI，1個AMC16-3E3代替了3個CL72-AI3，大大簡化了系統，并可同時檢測母線電壓、每個出線回路的電能，并可利用通訊接口，實現廣電大廈的內部電能計量、考核、管理。
圖 8
5 結語
AMC系列產品的功能強大，單個儀表能夠測量多個回路負載的多種電參量。對比圖7和圖8兩種設計方案，采用AMC系列多回路智能監控單元，能夠大大簡化系統的設計方案，與傳統方案相比，降低用戶的投資成本，方便了系統的接線、安裝、調試、維護等優點。
|
