随着自动化技术不断发展,智能断路器和现场总线技术已在高、低压配电系统中发挥着越来越重要的作用。开关量、电量参数都可通过现场总线传送到中央控制室的计算机上。智能断路器强大的功能使得参数初始化、组态、诊断、测试、维护等工作可在控制室完成,提高了整个系统的自动化程度,缩短了故障出现后的响应时间,增强了系统的可控性,降低了系统的维护成本[1]。由于历史条件限制,广州地铁一号线低压配电系统采用传统的备自投装置,主要由多个中间继电器和时间继电器组成,在多年运行中出现过供电可靠性不够高等问题。传统的低压系统功能单一,以点对点的方式与上位监控系统连接,其大量的控制电缆造成现场接线和调试工作量大,日后难以维护;设备控制采用继电器接触器控制,分离的电气元件多,接线复杂,可靠性差。因此,地铁三号线装备了国内最先进的“智能低压配电系统”,控制线路变得非常简单,简化了现场接线和维护检修工作,保证了高质量的地铁供电要求。
地铁低压配电系统是直接向轨道交通中的其它系统提供电能的重要子系统,同时还负责监测控制通风空调、给排水和照明等设备的运行状态。由于低压智能化处于控制系统的最底层,通信网络选用现场总线结构,智能元件均具有通信口。智能断路器用于低压供配电系统中,作进线断路器、母联分段断路器和部分大电流出线回路的断路器开关。这些回路中往往要求测量三相电压电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度等电力参数,在智能供配电系统中又要求“遥测”这些电量,甚至要求“遥信”、“遥控”、“遥调”断路器开关,监视其运行和故障状态。
智能低压系统功能强,可实现对供配电回路或设备的计量、软起动、变频、控制、保护、监视、故障诊断、故障报警和预报警等功能。智能低压系统接线简单,通过通信口与上位监控系统EMCS(机电设备监控系统)、SCADA(电力监控系统)接线。本文主要介绍了智能元件西门子3WL智能断路器在地铁低压配电中的应用。
2西门子3WL智能断路器
西门子3WL智能断路器内部有通信总线CubicleBUS,具有参数初始化、组态、诊断、测试、维护功能、远程控制等特性,在通讯方面有其独到的应用价值。3WL智能断路器附带测量功能单元、BSS模块、协议模块(Modbus、Profibus两者可选)和液晶显示屏[4][5]。在断路器内部,有一特殊系统总线Cu-bicleBUS作为该结构的中枢。它在SENTRONWL中连接所有智能部件,并允许外部附加部件与断路器连接。所有CubicleBUS上的模板都可直接访问现有断路器数据源,以保证快速地访问信息和响应事件。通过CubicleBUS与各附加模块(包括数字量输入输出模板、模拟量输出模板)形成各种最有成本效益的自动化方案。
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