MEM50D智能仪表在电厂中的应用

卢鹏 王恒壮 盛培峰 王瑞

摘要：电厂智能化系统是多学科相互交融的复杂系统工程，智能化仪器仪表在电厂中的应用场景十分广泛，对电厂智能仪表的研究与分析是电厂检修工作的重点和难点之一。该文主要研究MEM50D仪表在发电厂中的应用，以及相关缺陷的处理方法。

关键词：MEM50D；智能仪表；缺陷；数据设置

中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：2095—6487（2018）02—0037—03

0引言

徐州某电厂二期#3、#4机组，在其400 V厂用段及公用段的大部分开关中，如400 V各段进线电源开关、各MCC电源开关和大容量400 V电机开关等使用的是上海通用电气生产的M-PACT开关。此开关的主要特点有：体积小、重量轻、强大的安全性、保护功能全面以及操作简单等。但是此开关在电能测量和管理以及电能质量分析等方面存在功能短板。因此，与M-PACT开关配合使用了MEM50D智能仪表后，400 V厂用段及公用段系统变得更加网络化和智能化。

1 MEM50智能仪表简介

MEM50智能仪表产自上海澳通（AGE）电气有限公司，该公司引进国外技术，拥有多项产品专利，主要生产的IS（Integrated System）系列全集成自动化控制系统是以AGE的产品和技术为核心，采用先进的控制技术、电力自动化技术、计算机技术、通讯技术和网络技术，集保护、测量、控制、监控和通讯等多种功能于一体。系统具有开放性、网络化、模块化、一体化和全集成的特点，为电力系统提供了一套完整的自动化解决方案。

随着电力系统及现代化工业的发展，为满足电力系统发电厂、变电站、工厂和民用电能测量和管理以及电能质量分析的需要，结合网络化智能开关柜的系统设计要求和趋势，AGE推出了新一代的MEM50系列智能型多功能电能管理测控仪表。

MEM50系列多功能仪表采用最现代的微处理器和数字信号处理技术设计而成。能够测量三相电压、电流、频率、功率因数、有功功率和无功功率等基本电参数，并具有谐波分析、采样录波以及分时统计等功能。该仪表可通过现场总线网络连接到SCADA、PLC或DCS系统中去，配合智能开关柜设计，具有开关量和模拟量输入输出能力，除了可以通过上位机遥信遥测遥控外，还可以通过显示仪表或上位机软件对仪表进行编程，定义开关量连锁输出直接进行控制。

2 MEM50智能仪表特点

2.1可编程I/O控制

MEM50是以电参数测量为主的仪表，同时它还具有丰富灵活的I/O功能，能够处理开关量输入输出信号、0-20 mA/4-20 mA模拟量输入信号和PT100温度输入信号，还能对I/O进行灵活的逻辑编程控制，相当于小型PLC功能，这使得它完全可以胜任作为分布RTU的要求，实现遥信、遥测、遥控和计量于一体。

2.2多阀值参数报警

MEM50可对各种电参数越限和用户自定义开关变位实现报警输出，如电流上限、电流上下限、电压上下限、零序电流上限、有功无功功率上限、功率因数下限、频率上下限和THD上限等电参数，阀值由用户设定，输出报警方式可为LED指示灯报警并显示报警内容。

2.3事件记录（SOE）

MEM50可对I/O变化、电参数量和报警输出作事件记录，最大可记录50条事件，时标分辨率1 mS。

2.4灵活开放的通信

MEM50可作为仪表单独使用，取代传统的模拟仪表，亦可作为电力监控系统（SCADA）之前端元件，用以实现远程数据采集与控制。支持CAN/DeviceNet、Modbus和DNP等多种开放式总线网络协议。同时提供OPC Server驱动程序，除了直接连接国内外各种SCADA软件外，还可以实现仪表多项分析统计功能。

2.5广泛的应用场合

MEM50可应用在变配电自动化、智慧型开关盘柜、工业自动化、智能建筑、能源管理系统和大型UPS系统等场合。

2.6接线连接方式兼容可靠

智能化仪表的智能还体现在接线方式上，对于各种各样的接线连接方式都可以兼容，从而使得电厂智能化仪表安装更加便捷可靠。MEM50支持的多种接线方式，可以涵盖几乎所有的三相系统应用，并且它还可以在单相系统中使用。

2.7安全性好、可靠性高

以高可靠性的工业标准设计而成的MEM50采用多种隔离及抗干扰措施，能够可靠地在高干扰电力系统环境中运行，其静电放电试验、脉冲干扰试验、快速瞬变干扰试验、辐射电磁场能承受GB及IEC标准规定的严酷等级的试验要求。

3 MEM50在实际开关中的应用

3.1 MEM50D的作用

在二期400 V开关实际应用中，MEM50D的作用主要倾向于远方分合闸、上传电流和开关状态等，未使用其负载保护功能。所有的保护功能由M-PACT开关提供。

3.2 MEM50D实际接线情况（见图1）

3.3 MEM50D的通讯

（1）MEM50D的通讯使用Rs485接口，采用Modbus-RTU通讯协议。

（2）MEM50D一般在系统中作为从机，上位机可以是PC机、PLC和数据集中器等设备。

（3）在开关中，MEM50D上传数据是通过以下方式通讯的：MEMSOD→PTU→ECS→DCS。

4实际应用中常见缺陷及处理方法

MEMSOD虽然有着较高的安全性及可靠性，但在实际应用中仍旧出现了一些缺陷。

4.1缺陷举例

缺陷举例1：#32开式冷却水泵运行中，集控室DCS系统中电流显示为0，见图2。

缺陷举例2：#3机汽机MCC2电源二，集控室DCS系统中显示分闸状态（绿色），开关实际为合闸状态（应为红色），见图3。

4.2缺陷出现原因分析

MEM50D经常由于通讯失败或通讯干扰等原因，造成运行电流及分合闸状态无法上传。另外MEM50D损坏或数据写入错误也会导致上述缺陷出现。

4.3缺陷消除方法

缺陷消除方法1：短时拔下MEM50D上的通讯线再恢复（MEM50D通讯复位）。

缺陷消除方法2：短时拉掉MEM50D的电源空气开关QF3（MEM50D全面复位）。

缺陷消除方法3：更换新MEM50D，并重新写入数据（方法1和2無效时）。

缺陷消除方法4：同一PTU下的MEM50D通讯线逐个拔下再恢复（方法1和2和3都无效时）。

4.4缺陷消除前后对比

缺陷1消除前后对比（见图4、图5）：缺陷2消除前后对比（见图6、图7）：

5结论

MEM50D智能仪表的功能较为强大，但是在二期机组的实际运用中，仅使用了测量、上传开关状态等功能。对于常见的部分缺陷，大多是由于MEM50D仪表故障或通讯异常造成的。掌握MEM50D的常见缺陷情况，将有助于开展MEM50D的消缺及维护工作，避免400 V重要M-PACT开关出现异常跳闸等情况，从而保障了电厂用电系统的正常运行。