本方案介紹了一種基于A(yíng)RTU四遙單元，實(shí)現對終端配電線(xiàn)路進(jìn)行遙測、遙信、遙控、遙脈的智能配電方案。該方案具有成本低、投資少、安裝接線(xiàn)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，有利于低壓智能配電的進(jìn)一步推廣和應用。

2 　ARTU四遙單元產(chǎn)品特點(diǎn)
　　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(gè)規格,見(jiàn)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，一路用于通用參數的設置及調試，另一路用于讀取和設置“四遙”值。產(chǎn)品頂端設有撥碼開(kāi)關(guān)窗口，可通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設置產(chǎn)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(chǎn)品符合JB/T10388-2002《帶總線(xiàn)通信功能的智能測控節點(diǎn)產(chǎn)品通用技術(shù)條件》、GB/T7261-2000《繼電器及裝置基本試驗方法》和GB/T13729-2002《遠動(dòng)終端設備》標準。

圖1　ARTU四遙單元

3 　四遙單元功能及應用
　　主要適用于低壓配電終端電流、電能采集，開(kāi)關(guān)量采集及自動(dòng)控制。

3.1  ARTU-M32遙測單元
3.1.1  產(chǎn)品功能
　　ARTU-M32能同時(shí)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(jīng)AC/DC轉換，與上位機通訊RS485總線(xiàn)連接進(jìn)行數據交換。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(chǎn)品應用
　　以檢測16路饋線(xiàn)的工作電流為例，一次方案見(jiàn)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5A-6300A，二次輸出有2個(gè)繞組，一組輸出0-5A（或1A），給99T1、 6L等指針表作當地顯示電流值，另一組輸出交流0-20mA，給ARTU-M32單元遠傳遙測，見(jiàn)圖2（b），電流測量回路通過(guò)指針表顯示各饋線(xiàn)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。

圖2　ARTU-M32遙測應用圖

3.2  ARTU-P32遙脈單元
3.2.1  產(chǎn)品功能
　　ARTU-P32遙脈單元采集32路電能脈沖信號，通過(guò)RS485總線(xiàn)與上位機連接進(jìn)行數據交換，具有計數值掉電保護功能。脈沖寬度大于10ms，最 大累積脈沖數4294967296個(gè)。上位機采集得到的電能脈沖數除以該回路電能表的脈沖常數（imp/kWh），就為該回路的電能數據。該遙脈單元還有 GPS校時(shí)功能。

3.2.2  產(chǎn)品應用
　　以計量32個(gè)饋線(xiàn)電能為例，電能表采用DTM862-2型，一次方案見(jiàn)圖3(a)，電能脈沖采集二次見(jiàn)圖3(b)。使用傳統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(shí)現遠程集中式抄表功能。

圖3　ARTU-P32采集電能應用圖

3.3  ARTU-K32遙信單元
3.3.1  產(chǎn)品功能
　　ARTU-K32可接受32路有源或無(wú)源接點(diǎn)，把開(kāi)關(guān)量信號轉換為數字信號，經(jīng)通訊實(shí)現和上位機監控系統的數據交換，32個(gè)通道掃描一周所需時(shí)間為1ms，可記錄2000組事件容量，帶GPS校時(shí)功能。

3.3.2  產(chǎn)品應用
　　1臺ARTU-K32可以監控8條馬達回路或16路照明回路的工作狀態(tài)。以監測馬達回路為例，一次方案見(jiàn)圖4(a)，由配輔助、故障觸點(diǎn)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。每條馬達回路監測4組節點(diǎn)，即斷路器合閘、故障觸點(diǎn)，電機運行（接觸器）狀態(tài)觸點(diǎn)，電機熱過(guò)載（熱 繼電器）觸點(diǎn)，1臺ARTU-K32監測8條馬達回路。見(jiàn)圖4（b），通過(guò)現場(chǎng)啟停按鈕控制馬達的運行與停車(chē)，現場(chǎng)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(guò)監測各元件觸點(diǎn)的動(dòng)作值遠程顯示馬達的工作狀態(tài)。

圖4　ARTU-K32開(kāi)關(guān)量采集應用圖

3.4  ARTU-J16遙控裝置功能及應用
3.4.1  產(chǎn)品功能
　　ARTU-J16通過(guò)RS485總線(xiàn)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，執行系統的遙控操作或自動(dòng)控制，繼電器輸出共16 路，繼電器觸點(diǎn)容量5A/250VAC或5A/30VDC，遙控準確率100%，可記錄1600組事件順序記錄，帶GPS校時(shí)功能。

3.4.2  產(chǎn)品應用
　　以1臺ARTU-J16控制8路低壓饋線(xiàn)為例，CM1斷路器配電動(dòng)機操作機構，一次方案見(jiàn)圖5（a），控制方式見(jiàn)圖5(b)。啟停按鈕現場(chǎng)手動(dòng)控制各 回路斷路器的合、分閘，遙控單元通過(guò)通訊接口集中控制8路斷路器的工作狀態(tài)，實(shí)現斷路器就地與遠程兩地控制的工作模式。

圖5　ARTU-J16遙控應用圖

4 　應用實(shí)例
　　以某工程為例，需監控32條低壓饋線(xiàn)并組網(wǎng)，其中16路為照明回路、16路為馬達回路，每條饋線(xiàn)均需測量三相電流、電能，并進(jìn)行故障記錄、防誤跳。每 條饋線(xiàn)的A相、C相電流采用AKH-0.66S雙繞組互感器采集，32條饋線(xiàn)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(xiàn)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，并將數據上傳，實(shí)現電能無(wú)人抄表。用1臺ARTU-K32 監測16路照明回路開(kāi)關(guān)狀態(tài)，2臺ARTU-K32監測16路馬達回路工作狀況，并實(shí)現事件記錄。用4臺ARTU-J16控制32條饋線(xiàn)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(gè)ARTU組網(wǎng)使用時(shí)，最后一個(gè)的RS485的A和B端子上應并接入一個(gè)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(xiàn)不同終端匹配電阻可能會(huì )不同。正確接入RS485總線(xiàn)，并連接至上位機。上位機根據模塊的站號和波特率，按規約格式下發(fā)命令。此時(shí)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(jīng)建立，見(jiàn)圖6。 

 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(wǎng)絡(luò )儀表來(lái)實(shí)現以上功能，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測的參數較多，需要配4DI/4DO（4路遙信4路遙控）的開(kāi)關(guān)量模塊，32只此款儀表成 本85760元，相比第一種方案增加成本44.7%。

5 　報價(jià)方案

　   　    注：ARTU四遙單元裝置及電流互感器可按上述報價(jià)的70%優(yōu)惠供應。

6 　結論
　　國家繼電保護及自動(dòng)化設備質(zhì)量監督檢驗中心對ARTU四遙單元產(chǎn)品性能指標、電磁兼容、通訊規約進(jìn)行測試檢驗，符合相關(guān)要求。該產(chǎn)品已在青海油田供水供電公司、蘇州稅務(wù)大廈、內蒙古鑲黃旗林煤礦等工程配電監控系統中得到應用，降低了投資成本，產(chǎn)生了較好的社會(huì )和經(jīng)濟效益。