1 引言
隨著對生命、財產安全及電器節(jié)能管理考核的日趨重視，低壓配電需要智能監(jiān)控的應用場合越來越廣泛。目前采用多功能電力監(jiān)控儀表，對低壓配電回路電流、電能進行遙測，對斷路器的合閘、脫扣狀態(tài)進行遙信和記錄，并利用上位機軟件通過儀表對斷路器進行控制。雖然該方案能滿足低壓智能配電的要求，但每一饋線均需一臺監(jiān)控儀表，成本高、投資大，用戶難以承受。
本文介紹在傳統(tǒng)的低壓配電線路上，增加artu四遙單元，實現(xiàn)對低壓配電智能化低成本的多回路監(jiān)控。
2 產品特點
artu四遙單元包括遙測單元、遙脈單元、遙信單元、遙控單元四個規(guī)格。外觀見圖1，采用din35mm導軌安裝。前端帶通信指示和信號運行通道指示2組信號燈，通信有兩路rs485接口，一路用于通用參數(shù)的設置及調試，另一路用于讀取和設置“四遙”值。產品頂端設有撥碼開關窗口，可通過撥碼開關設置產品通訊地址和波特率。輔助電源有24vdc或220vac/dc兩種供選擇，整機功耗小于5w，防護等級達ip20。產品符合jb/t10388-2002《帶總線通信功能的智能測控節(jié)點產品通用技術條件》、gb/t7261-2000《繼電器及裝置基本試驗方法》和gb/t13729-2002《遠動終端設備》標準。
3 四遙單元的功能及應用
3.1 artu-m32遙測單元
3.1.1 產品功能
artu-m32能同時采信32路交流或直流模擬信號，如0-20ma ac、0-5v dc、4-20ma dc等模擬量，經ac/dc轉換，與上位機通訊rs485總線連接進行數(shù)據(jù)交換。32路雙色指示燈用于指示每路輸入信號的當前狀態(tài)，綠燈表示正常狀態(tài)，紅燈表示緊急狀態(tài)，黃色表示警示狀態(tài)。遙測刷新速度小于1s，精度達0.5。
3.1.2 產品應用
以檢測16路饋線的工作電流為例，一次方案見圖2（a），電流互感器采用akh-0.66s低壓雙繞組互感器，用于電流采集，一次側額定電流-6300a，二次輸出有2個繞組，一組輸出0-（或1a），給99t1、6l等指針表作當?shù)仫@示電流值，另一組輸出交流0-20ma，給artu-m32單元遠傳遙測，見圖2（b），電流測量回路通過指針表顯示各饋線回路相應的電流值，遙測回路利用通訊端口遠程集中顯示各回路電流值。
3.2 artu-p32遙脈單元
3.2.1 產品功能
artu-p32遙脈單元采集32路電能脈沖信號，通過rs485總線與上位機連接進行數(shù)據(jù)交換，具有計數(shù)值掉電保護功能。脈沖寬度大于10ms，zui大累積脈沖數(shù)4294967296個。上位機采集得到的電能脈沖數(shù)除以該回路電能表的脈沖常數(shù)（imp/kwh），就為該回路的電能數(shù)據(jù)。該遙脈單元還有gps校時功能。
3.2.2 產品應用
以計量32個饋線電能為例，電能表采用dtm862-2型，一次方案見圖3（a），電能脈沖采集二次見圖3（b）。使用傳統(tǒng)的機械式電能表附帶脈沖接口，利用智能化的脈沖接收裝置實現(xiàn)遠程集中式抄表功能。
3.3 artu-k32遙信單元
3.3.1產品功能
artu-k32可接受32路有源或無源接點，把開關量信號轉換為數(shù)字信號，經通訊實現(xiàn)和上位機監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，32個通道掃描一周所需時間為1ms，可記錄2000組事件容量，帶gps校時功能。
3.3.2產品應用
1臺artu-k32可以監(jiān)控8條馬達回路或16路照明回路的工作狀態(tài)。以監(jiān)測馬達回路為例，一次方案見圖4（a），由配輔助、故障觸點的ns斷路器、lc1交流接觸器、lr2熱繼電器和akh-0.66p保護型互感器組成。每條馬達回路監(jiān)測4組節(jié)點，即斷路器合閘、故障觸點，電機運行（接觸器）狀態(tài)觸點，電機熱過載（熱繼電器）觸點，1臺artu-k32監(jiān)測8條馬達回路。見圖4（b），通過現(xiàn)場啟停按鈕控制馬達的運行與停車，現(xiàn)場紅、綠指示燈同步顯示馬達的工作狀態(tài)，遙信單元則可通過監(jiān)測各元件觸點的動作值遠程顯示馬達的工作狀態(tài)。
3.4 artu-j16遙控裝置功能及應用
3.4.1 產品功能
artu-j16通過rs485總線與上位機相連，作為遠程繼電器輸出模塊，用于接收計算機指令，執(zhí)行系統(tǒng)的遙控操作或自動控制，繼電器輸出共16路，繼電器觸點容量/250vac或/30vdc，遙控準確率，可記錄1600組事件順序記錄，帶gps校時功能。
3.4.2 產品應用
以1臺artu-j16控制8路低壓饋線為例，cm1斷路器配電動機操作機構，一次方案見圖5（a），控制方式見圖5（b）。啟停按鈕現(xiàn)場手動控制各回路斷路器的合、分閘，遙控單元通過通訊接口集中控制8路斷路器的工作狀態(tài)，實現(xiàn)斷路器就地與遠程兩地控制的工作模式。
4 應用實例
以某工程為例，需監(jiān)控32條低壓饋線并組網，其中16路為照明回路、16路為馬達回路，每條饋線均需測量三相電流、電能，并進行故障記錄、防誤跳。每條饋線的a相、c相電流采用akh-0.66s雙繞組互感器采集，32條饋線用2臺artu-m32遙測單元測量并遠程，b相電流默認為a相與c相的平均值；每條饋線的電能計量采用dtm862-2電度表，用1臺artu-p32采集電能脈沖信號，并將數(shù)據(jù)上傳，實現(xiàn)電能無人抄表。用1臺artu-k32監(jiān)測16路照明回路開關狀態(tài)，2臺artu-k32監(jiān)測16路馬達回路工作狀況，并實現(xiàn)事件記錄。用4臺artu-j16控制32條饋線的斷路器防誤跳，1臺artu-j16控制16條馬達回路的接觸器，控制馬達運行狀態(tài)。
當多個artu組網使用時，zui后一個的rs485的a和b端子上應并接入一個終端匹配電阻r，以保證通訊阻抗匹配，終端匹配電阻一般在120ω-10kω之間，布線不同終端匹配電阻可能會不同。正確接入rs485總線，并連接至上位機。上位機根據(jù)模塊的站號和波特率，按規(guī)約格式下發(fā)命令。此時模塊的通信指示燈閃爍，表明模塊已收到上位機命令并應答，即通訊已經建立，見圖6。
采用該方案的硬件成本如下：64只akh-0.66s雙繞組電流互感器，約增加成本10560元，2臺artu-m32遙測單元，成本7200元，1臺artu-p32遙脈單元成本為3500元，3臺artu-k32遙信單元，成本10500元，5臺artu-j16遙控單元成本19500元。32塊dtm862-2成本為8000元。如果使用智能化的網絡儀表來實現(xiàn)以上功能，需要選用acr210e（測量三相電流及有功電能，帶通訊接口）配2di/2do（2路遙信2路遙控）的方案，馬達回路由于需要監(jiān)測的參數(shù)較多，需要配4di/4do（4路遙信4路遙控）的開關量模塊，32只此款儀表成本85760元，相比*種方案增加成本44.7%。
5 結束語
2007年12月，國家繼電保護及自動化設備質量監(jiān)督檢驗中心對artu四遙單元產品性能指標、電磁兼容、通訊規(guī)約進行測試檢驗，符合相關要求。該產品已在青海油田供水供電公司、蘇州稅務大廈、內蒙古鑲黃旗林煤礦等工程配電監(jiān)控系統(tǒng)中得到應用，降低了投資成本，產生了較好的社會和經濟效益。
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