工厂用电监控系统方案设计

【Word版本下载可任意编辑】工厂用电监控系统方案设计STC-2交流采样微型RTU的功能

不需要电压等变送器，三表法直接准确测量三相交流电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率、频率、功率因数、零序电流、积分电度、等电参量，可以测量变频器输出。

具有3路独立的开关量继电器输出，可以作为遥控、跳闸或者告警。

6路开关量光隔输入，也可以作为脉冲量输入。

2路直流输入（0-20mA或0-5V），可以接各种变送器。

两路通信接口，支持MODBUS规约，支持主站端的热备用。

FFT算法，可计算0－31次谐波。

MDS-1微机型电动机保护的功能

除了具有STC-2的测量功能外，还具有电动机保护功能。

2路RS232/RS485通信接口，支持MODBUS规约。

三相异步电动机的过电流保护、不平衡（负序过流）保护、接地（零序过流）保护、启动时间过长保护、堵转保护、反时限过负荷（热过载）保护、欠电压保护、过电压保护、故障范围判别等。

线路三段过流速断保护，反时限速断保护，自动重合闸

可以通过正序和负序电流的计算，了解当前电动机是正转还是反转，防止电网事故产生相序错误而导致的电动机烧毁。

STC-1直流采样微型RTU的功能

8路开关量继电器输出，可以作为遥控、跳闸或者告警。

8路开关量光隔输入，也可以作为脉冲量输入。

8路直流输入（0-20mA或0-5V），可以接各种变送器。

1个标准485通信口，1个RS485/232接口，支持MODBUS或其它规约，扩展更加容易。

贴片安装，无外部总线，可靠性高，抗干扰能力强。

卡式导轨或螺丝固定

STC-101微型RTU的功能

16路开关量光隔输入，支持脉冲计数，支持交直流0～400V输入

1个标准485/232通信口，支持MODBUS或其它规约，扩展更加容易。

贴片安装，无外部总线，可靠性高，抗干扰能力强。

卡式导轨或螺丝固定

STC-112直流采样微型RTU的功能

4路开关量继电器输出

8路开关量光隔输入，也可以作为脉冲量输入。

8路直流输入（0-20mA或0-5V），可以接各种变送器。

2路隔离模拟量输出，0～10V或者0～20mA

1个隔离485通信口，1个RS232接口，支持MODBUSRTU或者ASCII或其它规约

卡式导轨或螺丝固定

贴片安装，无外部总线，可靠性高，抗干扰能力强。

4系统配置

对于高低压线路，每个供电回路可以选用一台STC-2开展监控；对于高压电动机的综合监控选用MDS104微机型电动机保护；低压电动机的综合监控可以选用MDS-1微机型电动机保护；对于是否通电的检测，可以选用STC-101微型RTU；对于大量直流量的采集，可以选用STC-1微型RTU；对于需要模拟量开展输出调节，可以选用STC-112微型RTU。

三相异步电动机的反时限过负荷（热过载）保护、不平衡（负序过流）保护、启动时间过长保护、堵转保护、接地（零序过流）保护、欠电压保护、过电压保护。

三相电动机转子断条、轴承损坏、绝缘监测等故障诊断功能。

MDS-104微机型电动机保护的功能

三表法测量准确测量三相交流电压、电流、有功、无功、频率、功率因数、零序电流、零序电压等电参量，快速数据刷新速度100次/S。测量数据刷新25次/S,也可以接成两表法使用，两表法下无法开展负序保护

具有4路独立的开关量继电器输出，可以作为遥控、跳闸或者告警。

6路开关量光隔输入，也可以作为脉冲量输入。

4路隔离直流输入（0-20mA或0-5V），可以接各种变送器

5通讯协议

基于开放性原则选用业内广泛使用的MODBUS规约。MODBUS规约是MODICOM公司开发的一个为很多厂商支持的开放规约。通过此规约，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信，它已经成为一通用工业标准。

本方案中的RTU和微机型电动机保护支持MODBUS规约的子集，主要功能码为：

ReadCoilStatus（读继电器输出）

ReadInputStatus（读开关量输入）

ReadHoldingRegisters（读保持存放器）

ReadInputRegisters（读输入存放器）

ForceSingleCoil（设置单个继电器）

PresetSingleRegister（设置单个保持存放器）

ForceMultipleCoils（设置多个线圈）

PresetMultipleRegisters（设置多个保持存放器）

ReadGeneralReference（读文件）

WriteGeneralReference（写文件）

ReadFIFOQueue（读FIFO队列）

6典型应用

下面以一个典型的10KV/400V变电站加以说明，接线图如下：

配置如下：

每个开关采用一台STC-2产品。10KV采用2表法，400V采用3表法，测量电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、谐波等。每个开关有两个位置信号，每个隔离开关有一个位置信号，每条线路还有1路电度表脉冲信号，需要5个开关量输入，STC-2有6路，1路备用。STC-2开关量断电器输出有3路，分别用于控制合闸、跳闸，1路备用。

131母联开关采用1台STC-2测量10kv母联电流，431采用1台STC-2测量400V母联电流。

电动机保护采用MDS-104，测量电压，电流，功率，无功，功率因数，提供三相异步电动机的过电流保护、不平衡（负序过流）保护、接地（零序过流）保护、启动时间过长保护、堵转保护、反时限过负荷（热过载）保护、欠电压保护、过电压保护、故障范围判别等。

电容器可以采用STC-2或者MDS-104，STC-2仅仅开展测量，MDS-104可以开展电容器的过电压