黄豫明
（安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801）
摘要
：基于泵站对我国水利及水务事业的重要性，文章以城市供水行业大型泵站为对象，分析了泵站自动化技术 发展现状，结合泵站自动化技术的发展需求，从管控一体化、系统自诊断、运行信息实时化管理等方面展望了泵 站自动化技术的发展趋势。
关键词：大型输配水泵站；自动化技术；城市供水；管控一体化；运行信息管理
安科瑞为泵站自动化管理提供以下解决方案
4.1 泵站电气监测与计量产品选型
4.1.1 RS485/以太网有线通讯电能计量仪表
APM系列网络电力仪表按IEC标准设计，具有全电量测量，电能统计，电能质量分析及网络通讯等功能，主要用于对电网供电质量的综合监控诊断及电能管理。该系列仪表采用了模块化设计，当客户需要增加开关量输入输出，模拟量输入输出，SD卡记录，以太网通讯时，只需在背部插入对应模块即可。
功能特点：
测量参数：全电量测量，四象限电能测量。
脉冲输出：有功无功电能脉冲输出
需量测量：三相电流、有功功率、无功功率、视在功率实时需量及大需
量(包含时间戳)
极值统计：电流、线电压、相电压、有功功率、无功功率、视在功率、功 率因数、频率、电流总谐波、电压总谐波的本月极值和上月极值(包含时间戳)
电能质量：电流、线电压、相电压不平衡度；电压相间角度、电流相间角度；电压电流总(奇、偶)谐波含量；电压电流分次谐波(2-63 次)谐波含量；电压波峰系数；电话波形因子；电流 K 系数。
报警记录；共 66 种报警类型，每种类型可记录较近 16 条报警记录，支持SD 卡扩展记录。
事件记录；可记录较近 128 条事件记录，支持 Micro SD 卡扩展记录。
扩展功能：复费率电能统计(总复费率电能及近 12 月复费率电能)；8 路开关量输入+2 路转换触点继电器输出(8DI+2DO)；Micro SD 卡(TF 卡)存储(报警记录，事件记录，电参量和电能定时记录等)；8 路模拟量输入(0.5 级)+4 路模拟量输出(0.5级)(8AI+4AO)；1 路 RS485/Modbus-RTU，支持主站模式或从站模式；1 路 Profibus-DP；1 路以太网，支持 Modbus-TCP、http、SMTP、DHCP 协 议；
DTSD系列产品采用DIN35mm导轨式安装结构，体积小巧，能测量电能及其他电参量，可进行时钟、费率时段等参数设置，精度高、可靠性好、性能指标符合国标GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T614-2007对电能表的各项技术要求，并且具有电能脉冲输出功能；可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。
功能特点：
测量功能：能测量全电力参数包括电压 U、电流 I、有功功率 P、无功功率 Q、视在功率 S、功率 因数 PF、频率、31 次分次谐波及总谐波含量。其中电压 U 保留 1 位小数，频率 F 保留 2 位 小数，电流 I 保留 2 位小数，功率 P 保留 3 位小数。
计量功能： 能计量当前组合有功电能，正向有功电能，反向有功电能，正向无功电能，反向无功电能。
分时功能：两套时段表，一年可以分为 4 个时区，每套时段表可设 14 个日时段，4 个费率(F1、F2、 F3、F4 即尖峰平谷) 。分时计费的基本思想就是把电能作为一种商品，利用经济杠杆，用 电高峰期电价高，低谷时电价低，以便削峰填谷，改善用电质量，提高综合经济效益。
历史数据统计功能：能统计上 48 月的历史电能（各费率电能）和上 90 日的历史电能（各费率电能）。
开关量输入输出功能：有一路开关量输出，一路开关量输入，开关量输出为继电器输出，可以实现“遥控”和 报警输出。开关量输入不仅能够**和显示本地的开关信息，同时可以通过仪表的 RS485 实现远程传输功能，即“遥信”功能。
测温功能：支持三路外置 NTC 测温功能，测温范围为-40℃~99℃。
通信：RS485 口：Modbus RTU 规约、DL/T645 规约。
4.1.2 无线通讯电能计量仪表
ADW300无线计量仪表主要用于计量低压网络的三相有功电能，具有RS485通讯和470MHz无线通讯功能，方便用户进行用电监测、集抄和管理。可灵活安装于配电箱内，实现对不同区域和不同负荷的分项电能计量，统计和分析。
功能特点
电能计量：有功电能计量（正、反向）， 四象限无功电能。
电量测量：电压、电流、功率因数、频率、有功功率、无功功率、视在功率。
谐波功能：总谐波含量、分次谐波含量（2～31 次）。
脉冲输出：有功脉冲输出。
三相不平衡度：电压、电流不平衡度。
测温功能：A、B、C、N 四路测温（选配 T）。
开关量DI/DO：4DI,2DO（选配 K）。
电参量报警：欠压、过压、欠流、过流、欠载、过载等。
通讯：红外通讯，RS485 接口（选配 C），470MHz 无线传输（选配 LR），GPRS 无线通讯（选配 2G），NB-IOT 无线通讯（选配 NB）。
4.1.3 与自动化系统配套用的电力变送器
安科瑞BD系列电力变送器是一种将电网中的电流、电压、频率、功率、功率因数等电参量，经隔离变送成线性的直流模拟信号4-20mA或数字信号0-5V的装置。
4.2 泵站非电量信息监测产品选型
PZ96B系列数显工控仪表是一种用于电力及工业自动化测量的智能仪表，集多种功能于一身，一表多用，可测量直流电压，直流电流，带DC24V电源输出可给外部两线式变送器直接供电。仪表带有多种可选功能：rs485接口，模拟量输出，开关量输入，继电器报警输出等。广泛应用于电力直流屏监测，工业自动化控制领域的压力，温度，位移等的测量和控制。
备注：*号参考表格一的功能代号。
表格一：功能代号
4.3 泵站不解地/漏电保护产品选型
ASJ系列继电器可与低压断路器或低压接触器等组成组合式的剩余电流动作保护器，主要适用于交流50Hz，人身触电危险提供间接接触保护。
功能特点：
该装置主要应用于系统保护，作为直接电击、间接电击、电器火灾以及分级保护的防护。在直接电击 防护中只作为补充防护，此时额定剩余动作电流不超过 30mA。
下列设备和场所必须安装保护装置：移动式电器设备及手持式电动工具，生产用的电器设备，额定电压为400V及以下的TT或TN系统配电线路，防止接地故障电流引起的设备和电气火灾事故，也可用于对施工工 地的电气机械设备，安装在户外的电器装置等（详见 GB13955）。
额定剩余动作电流应充分考虑系统正常泄漏电流值。一般不小于正常实测泄漏电流较大值的 2-4 倍：分 支线 4 倍；支线 2.5 倍；干线 2 倍。根据经验公式： 单相回路：I△n≥In/2000（照明） 三相回路：I△n≥In/1000（动力或动力照明混合）式中 In 为线路较大供电电流。 ● 为了保证分级保护动作的选择性，上下级间的电流和时间配合应符合下列规定： I△n1（上级）≥I△n2（下级） tF（上级 ASJ 返回时间）＞tFa（下级 ASJ 分断时间），时间差不小于 0.2s。 一般分支线和末端：30～100mA、≤0.1s；支线：300～500mA、0.2～0.8s； 干线：500~1000mA、≤2s 。
4.4 泵站马达/智能电动机保护产品选型
4.5 泵站电能质量谐波治理+无功补偿产品选型
参考文献
[1]王学明．泵站自动化的发展趋势[ J ]．科技信息， 2011，23（12）．
[2]朱正伟，徐青，唐鸿儒．南水北调东线工程泵站自动化系统设计关键技术[J]．南水北调与水利科技， 2011，5（29）．
[3]杨庆九，泵站自动化技术的发展趋势分析。
[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版
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