1 概述

      “節(jié)能減排”目前已成為衡量企業(yè)未來可持續(xù)發(fā)展的重要指標。隨著電信、銀行以及大型企業(yè)業(yè)務(wù)的擴展，龐大的數(shù)據(jù)中心所帶來的管理維護費用和不斷攀升的電費已成為企業(yè)主管的一大難題。電氣隱患是如何產(chǎn)生的？電能是如何消耗的？本文介紹數(shù)據(jù)信息中心基于導軌式安裝電力監(jiān)控儀表的電源監(jiān)控管理方案。該方案主要由觸摸屏、單相或三相交流信號采集單元、互感器構(gòu)成，能對數(shù)據(jù)中心電源進行實時采集與顯示電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、諧波和電能。 

      2 電源管理系統(tǒng)宜選導軌式安裝電力監(jiān)控儀表

      安科瑞導軌式安裝電力監(jiān)控儀表采用DIN35mm導軌式安裝結(jié)構(gòu)、LCD顯示，測量電能及其它電參量，可進行時鐘、費率時段等參數(shù)設(shè)置，并具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

      該類型表具有體積小巧、精度高、可靠性好、安裝方便等優(yōu)點，性能指標符合國標GB/T 17215、GB/T 17883和電力行業(yè)標準DL/T614對電能表的各項技術(shù)要求，適用于政府機關(guān)和大型公建中對電能的分項計量，也可用于企事業(yè)單位作電能管理考核。

      3 通訊機房（數(shù)據(jù)信息中心）電源管理系統(tǒng)表計的選型方案

  

應(yīng)用場合		型號	主要功能
電源進線		DTSD1352-H (ADL-3000EH)	測量相電壓、線電壓、電流、有功功率（分相與合相）、無功功率（分相與合相）、視在功率（分相與合相）、功率因數(shù)（分相與合相）等；四象限電能計量；總諧波含量測量
大電流三相分支回路		DTSD1352 (ADL-3000E)	一次輸入0-80A，測量相電壓、線電壓、電流、有功功率（分相與合相）、無功功率（分相與合相）、視在功率（分相與合相）、功率因數(shù)（分相與合相）等；四象限電能計量
小電流三相分支回路或單相分支回路		ADL-300E	二次輸入0-50mA,測量相電壓、線電壓、電流、有功功率（分相與合相）、無功功率（分相與合相）、視在功率（分相與合相）、功率因數(shù)（分相與合相）、有功電能及無功電能
		AMC16-3E3	9路單相（3路三相）I、U、P、Q、F測量；有功電能計量；18DI+1DO、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議
		AMC16-1E9
開關(guān)量采集		ARTU-K32	32路開關(guān)量采集、SOE事件記錄、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議

 

 

4  通訊機房（數(shù)據(jù)信息中心）電源管理系統(tǒng) 

4.1 電源監(jiān)控配電方案

      典型一次圖見圖1，由DTSD1352-H、DTSD1352、ADL-300E監(jiān)控儀表及TPC7062KS觸摸屏組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。

 

圖1 電源監(jiān)控一次配電圖

 

              

4.2 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

      系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)分布式結(jié)構(gòu)，子站直接由人機界面TPC7062KS屏進行監(jiān)控、采集現(xiàn)場儀表，見圖2。

圖2  電源監(jiān)控組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

 

 

4.3 電源進線監(jiān)控

      電源進線監(jiān)控由顯示觸摸屏與DTSD1352-H組成。

 

4.3.1 觸摸屏

      觸摸屏采用昆侖通態(tài)7英寸屏，型號為TPC7062KS，工作電源DC24V/30W，主要性能特點有，具有兩個可同時使用的串行口，用于多臺儀表通訊，可讀取所有儀表采集得到的數(shù)據(jù)，并能在線設(shè)置儀表的變比。觸摸屏采集得到的數(shù)據(jù)可通過RS232接口，以Modbus-RTU協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)給其它設(shè)備（如計算機），若需采用RS485傳輸，需另行加配RS485-RS232轉(zhuǎn)換器。

 

      觸摸屏主要實現(xiàn)的功能是及時將各個儀表采集到的數(shù)據(jù)動態(tài)顯示到人機交互界面，在需要報警的時候進行報警或報警數(shù)據(jù)存儲上傳，以及實時、歷史報警顯示等。所能存儲的報警記錄大于20000條。

 

      主要檢測數(shù)據(jù)對象有母線電流、電壓、功率、電能、母線諧波數(shù)據(jù)，各個支路電壓、電流、功率、電能，及各個支路的分合狀態(tài)。顯示以數(shù)字顯示、折線圖、條形圖為主，見圖3。

 

    

 

 圖3 監(jiān)控系統(tǒng)界面

 

 

      觸摸屏安裝為嵌入式，觸摸屏面框尺寸226.5×163mm，開孔尺寸215×152mm。

 

      觸摸屏也可選配其它廠家具有相同性能的產(chǎn)品。

 

4.3.2 母線電參數(shù)檢測儀表——DTSD1352-H

      儀表不需要工作電源，功耗≤3W；電壓信號輸入，220V/380V 50Hz；電流信號輸入，不大于63A時直接輸入，63A以上二次輸入0~5A。主要功能有測量常規(guī)的三相交流電量，如相電壓、線電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)等，其中功率與功率因數(shù)可同時檢測分相與三相總的參量；電能有四象限電能，包括吸收有功電能，釋放有功電能，感性無功電能，容性無功電能；以及測量電壓、電流總諧波含量，用戶可以方便的對供電電網(wǎng)質(zhì)量進行分析。

 

      二次原理見圖4，DTSD1352-H在電流不大于63A時可直接接入，不需要經(jīng)過電流互感器，大于63A時采用二次輸入0-5A。安裝結(jié)構(gòu)為DIN35mm導軌，見圖5。

 

 

 

       圖4  DTSD1352-H二次原理圖

 

 

        圖5 DTSD1352-H儀表外形及尺寸

 

 

4.4 支路監(jiān)控

      支路監(jiān)控有2種監(jiān)控方案。

 

4.4.1 大電流分支回路監(jiān)控儀表DTSD1352

      該儀表主要監(jiān)測電流大于63A的回路。儀表不需要工作電源，功耗≤2W；電壓信號輸入，0~300V/50Hz；電流信號輸入，一次電流80A以下直接輸入，80A以上二次輸入0~5A。主要功能有測量常規(guī)的三相交流電量，如相電壓、線電壓、電流、有功功率（分相與合相）、無功功率（分相與合相）、視在功率（分相與合相）、功率因數(shù)（分相與合相）等；電能有四象限電能，包括吸收有功電能，釋放有功電能，感性無功電能，容性無功電能；該儀表可用于1個三相回路中也可用于3個獨立的單相回路。

 

      二次原理同DTSD1352-H，見圖4。安裝結(jié)構(gòu)為DIN35mm導軌，見圖6。

 

 

圖6 DTSD1352儀表外形及尺寸

 

 

4.4.2 小電流分支回路監(jiān)控儀表­ ADL-300E

      該儀表主要監(jiān)測電流小于63A的回路。儀表工作電源，AC85~265V，功耗≤2W；電壓信號輸入，220V/380V 50Hz；電流信號輸入，二次輸入0~50mA。主要功能有測量常規(guī)的三相交流電量，如相電壓、線電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)，其中功率與功率因數(shù)可同時檢測分相與三相總的參量；電能計量包括有功電能及無功電能；該儀表可用于三相回路中也可用于3個獨立的單相回路。

 

      用于三相回路的二次原理見圖7，ADL-300E支持0.05A電流信號接入，電流互感器二次側(cè)不允許接地。

 

 

 

  圖7  ADL-300E用于三相回路二次原理圖

 

 

      用于3個獨立的單相回路二次原理見圖8，ADL-300E支持0.05A電流信號接入，電流互感器二次側(cè)不允許接地。安裝結(jié)構(gòu)為DIN35mm導軌，見圖9。

 

 

圖8  ADL-300E用于3個獨立的單相回路二次原理圖

 

 

 

圖9 ADL-300E儀表外形及尺寸

 

 

6 系統(tǒng)報價                                            單位：元（RMB）

名稱	型號		單位	面價	備注
監(jiān)控主機	IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外設(shè)		臺	8500	均可用戶自備，以當時市場價格為準，該報價僅供參考
顯示器	三星19寸液晶顯示器		臺	3000
	三星22寸液晶顯示器		臺	3800
打印機	HP LaserJet 1020 A4		臺	2500
	EPSON-LQ1600KIIIH A3		臺	4000
UPS電源	山特C1KS		臺	5000
	山特C2KS		臺	6500
通訊線纜	五類線		米	4.6
	屏蔽雙絞線RVVP 2×1.0		米	5.6
	光纖（多模）		米	6.6
通訊機柜	1200×600×600		面	3000
	2200×600×600		面	5000
光電轉(zhuǎn)換	HTB-1000		只	750	遠距離傳輸
	終端盒		只	60
	尾纖		面	50
	耦合器		面	50
	熔接點		個	50
通訊轉(zhuǎn)換	擴展卡ACRNET-PCI/4		塊	3000	擴展卡
	串口服務(wù)器ACRNET-PORT(2口)		只	3000	串口服務(wù)器
	串口服務(wù)器ACRNET-PORT(4口)		只	5500
	通訊前置機ACRNET-UC02(2口)		只	4000	通訊前置機
	通訊前置機ACRNET-UC04(4口)		只	6000
	通訊前置機ACRNET-UC08(8口)		只	11500
	通訊管理機ACRHMI		臺	30000	人機界面
組網(wǎng)設(shè)備	網(wǎng)絡(luò)交換機EDS-208		臺	3000	局域組網(wǎng)
	網(wǎng)絡(luò)交換機EDS-408		臺	8500
監(jiān)控軟件	Acrel監(jiān)控組態(tài)軟件	系統(tǒng)組態(tài)軟件 圖形組態(tài)軟件 電能管理軟件 數(shù)據(jù)庫軟件	套	3萬	設(shè)備數(shù)量1～10
				4萬	設(shè)備數(shù)量11～20
				6萬	設(shè)備數(shù)量21～40
				8萬	設(shè)備數(shù)量41～80
				10萬元以上	設(shè)備數(shù)量80以上
	雙機版		套		單機價格×1.5
	數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)	每+1用戶	套	3000
	Web發(fā)布	每+1用戶（總用戶數(shù)≤5）	套	5000
電力儀表	DTSD1352-H		臺	2950
	DTSD1352		臺	2050
	ADL-300E		臺	1200
	AMC16-3E3		臺	3250
	AMC16-1E9		臺	3250
	ARTU-K32		臺	3200

 

注：電力儀表和導軌式安裝電表可按上述報價的70%優(yōu)惠供應(yīng)。 

 

 

7 結(jié)束語 

      隨著信息時代的來臨，各類數(shù)據(jù)信息中心的建設(shè)進一步加快，對數(shù)據(jù)的安全防護也需要進一步加強和完善，希望通過一定數(shù)量的數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和運營管理，能為其數(shù)據(jù)信息電源安全設(shè)計提供更多的有效經(jīng)驗。該系統(tǒng)先后在中國銀行信息大樓、中國移動東北三省通訊基站改造、吉林聯(lián)通、中國郵政總局機房改造等項目中應(yīng)用，為數(shù)據(jù)中心電源安全、綠色運行提供了保障。