爱默生EMU10MA触摸屏监控模块
1、概述
为满足数字化变电站对电源设备的要求结合电子器件、工艺、以及 IT等技术发展，开发出新一代 UtilitySure系列产品，提供完整的电力自动化电源系统解决方案。可用于电力、冶金、石化、轨道交通、机场、矿山、楼宇等领域，为电厂、变电站、用户变电所等的综合自动化系统、通信和网络系统提供稳定可靠的直流、交流电源。
EMU10MA 监控模块是 UtilitySure 系列产品之一，可以与整流模块、DC-DC 模块、逆变模块以及其它数据采集模块，组成电力自动化电源系统，实现电源系统的人机界面交互操作、各功能单元的设置和协调运行、系统运行状态的监测、运行数据的上传下达，以及智能化电池管理。EMU10MA 监控模块组成的系统具备远程管理功能，可选择通过 Modbus、CDT91 规约和综合自动化系统通讯上报数据，用于电站实现无人职守。
EMU10MA是 EMU10直流屏监控模块的后台通讯规约升级版本，它除了完成 EMU10所有监控功能外，还可以选择使用 IEC61850通信规约向综合自动化系统上报数据。本文主要介绍 EMU10MA监控模块及其组成系统的功能特点、安装设计以及调试方法，用以指导用户如何使用 EMU10MA进行系统的设计、生产、调试和运行。
2、系统组成
EMU10MA监控系统包括电源模块内部的监控电路，主监控模块（EMU10）MA、配电监控单元（EAU01、EDU01和EGU01）和绝缘监测仪（JYM-II和JYM-S2，或者EDU01和EGU01），以及电池巡检仪（EBU01、EBU02）等设备，如下图所示。
图1 EMU10MA 监控系统组成
2.1 系统最大配置
系统最大配置见下表。
表1 EMU10MA 监控系统满配置
部件 | 推荐型号 | 满配置数量 | 备注 |
监控模块 | EMU10 | 1 | 必配 |
整流模块 | UtilitySure 系列整流模块 | 32 | 必配 |
交流配电监控模块 | EAU01 | 2 | 必配 |
直流配电监控模块 | EDU01 | 2 | 必配 |
通用配电监控模块 | EGU01 | 19 | 必配 |
DC-DC 变换模块 | EC4820/M | 8 | 选配 |
逆变模块 | UBI3kVA-220F | 2 | 选配 |
绝缘监测仪主机 | JYM-II 或 EDU01 | 1 | 选配 |
绝缘监测仪从机 | JYM-S2 或 EGU01 | 16 | 选配 |
电池巡检仪 | EBU01 或 EBU02 | 10 | 选配 |
2.2 系统监测内容
1）模拟量监测
表2 系统监测的模拟量
序号 | 信号名称 | 数量 | 输入范围 | 可显示范围 | 误差 | 备注 |
1 | 交流电压 | 2 路 | 市电输入 | 0～500V | ±2％ | 交、直流电压分别由 EAU01 和EDU01 直接完成信号采集 |
2 | 母线电压 | 2 段 | 0～320Vdc | 0～320V | ±1.0V |
3 | 电池组电压 | 2 组 | 0～320Vdc | 0～320V | ±1.0V |
4 | 负载电流 | 2 路 | 0～75mV 差分信号 | 0～3000A | ±1.0％分流器 满量程 | 由EDU01 配合分流器器使用，系统必须配置两个分流器分别测试电池电流和负载电流 |
5 | 电池电流 | 2 路 | 0～±75mV 差分信号 | －3000A～＋ 3000A | ±1.0％分流器 满量程 |
6 | 电池温度 | 1～28 路 | 248uA～348uA 电流信号 | －25℃～＋75℃ | ±2℃ | 由 EBU01 或 EGU01 配合MONI01ZSL 温度传感器完成测量，每个 EBU01 最多可以测量 2 路温度，每个EGU01 最多可以测量28 路温度 |
7 | 单体电池电压 | 216 节 | 0.100～16.500V | 0.100～16.500V | ±0.2％ | 由多个 EBU01 可以测量两组电池，每组 108 节 |
8 | 馈电支路绝缘电阻及电容 | 384 路或 448 路 | 参见 JYM-II 或 EGU01 绝缘监测仪技术指标 | 使用 JYM-II、JYM-S2，可以检测两段独立母线，一个EMU10MA 监控模块可以监测 384(24*16)支路绝缘数据；如果使用 EDU01 和EGU01 作为绝缘监测仪， 一个EMU10 监控模块可监测 448(28*16)支路绝缘 |
注：误差只是采集器采样误差，不包含信号变送器（如分流器）本身的转换误差。 |
2）开关量监测
序号 | 信号名称 | 状态 | 备注 |
1 | 交流空开跳闸告警信号 | 常开或常闭（可设置） | 通过 EAU01 或 EGU01 采集 |
2 | 交流接触器工作状态信号 | 常开 |
3 | 防雷器故障信号 | 常开或常闭（可设置） |
4 | 馈出支路空开状态 | 常开或常闭（可设置） |
5 | 母线联络开关状态 | 常开 |
6 | 充电机输出熔丝通断状态 | 常闭 |
7 | 绝缘继电器告警状态 | 常开 |
8 | 电池熔丝通断状态 | 常闭 |
除直接检测的开关量外还有大量状态量、告警量通过 EMU10 计算获得，如母线过欠压等信息。
3）输出信号
表3 系统输出信号
序号 | 信号名称 | 数量 | 备注 |
1 | 声音告警信号 | 1 | 12Vdc 驱动电压，驱动电流小于 80mA, 内置短路保护 |
2 | 指示灯告警信号 | 1 | 12Vdc 驱动电压，驱动电流小于 80mA, 内置短路保护 |
3 | 告警干接点输出 | 8 | 包括 7 个可定义故障干接点，1 个监控自身故障干接点。接点容量：30Vdc/3A |
3、系统功能
表4 系统功能
序号 | 名称 | 内容 | 备注 |
1 | 电池管理 | 根据用户设置的均浮充转换参数，对电池进行自动均浮充管理、限流充电管理、温度补偿、电池核容测试 | 电池测试分为手动核容测试和自动测试，使用自动测试功能可对电池进行在线活化 |
2 | 电池均充保护 | 根据用户设置的自动均充保护时间，完成对电池的均充保护 | 手动均充和自动均充的保护时间不同，需要分别设置 |
系统异常时均充自动转浮充 | 系统有严重故障时自动转浮充 |
3 | 告警 | 馈出支路空开跳闸告警 | 通过 EGU01 开关量模块检测 |
电池熔丝断、充电机输出熔丝断，绝缘继电器告警 | 通过 1#EGU01 开关量模块检测 |
母线绝缘下降告警，支路绝缘下降告警 | 通过 JYM-2 或 EDU01、EGU01 绝缘从机检测 |
配电监控（EAU01、EDU01），开关量采样盒（EGU01）、整流模块、电池检测仪、绝缘监测仪、DC/DC 模块、DC/AC 模块通讯中断告警 | 通过 CAN 或 RS485 通信检测 |
交流过欠压、缺相、停电、交流空开跳闸、交流防雷异常告警 | 通过 EAU01 检测 |
母线、电池电压过欠压告警，浮充过压告警 | 通过 EDU01 检测 |
电池充电过流告警 ，电池组温度异常告警 | 电池充电过流通过 EDU01 检测；温度可通过EGU01 检测，也可通过 EBU01 检测 |
电池单体过欠压告警 | 通过 EBU01 检测 |
整流模块、逆变模块、DC/DC 模块保护、故障告警,绝缘监测仪、电池检测仪等设备故障告警。 | 通过 CAN 或 RS485 通信检测 |
4 | 后台通信 | 与后台监控实现 RS232/RS485 通讯。通讯规约为MODBUS、CDT91 协议中的一种，用户可根据需要现场选择所需协议 | 通信协议点表可以通过U 盘在不同监控模块之间导出、导入、复制 |
IEC61850 协议 | EMU10 软件版本在 V2.0 以上支持 |
5 | 程序升级及导 入、导出数据 | 用 U 盘可以升级应用程序，也可以导入、导出配置文件 | U 盘可以插入 EMU10\的 USB 口 |
6 | GPS 硬对时 | 可接入 IRIG-B 码信号(RS485)实现 GPS 硬对时 | IRIG-B 码信号(RS485)接在 IN2 和 DGND |
7 | 红外控制 LCD 背光 | 通过接入红外报警装置感应人员进入，无需操作人员 打开直流屏屏蔽门并触摸 EMU10，就能实现 EMU10自动打开背光。 | 须配合红外报警装置使用，具体接线见错误！未找到引用源。 |
8 | 电池曲线 | 可显示当前实时电池充放电曲线和历史曲线，纵轴显 示电池电压、电池电流，横轴显示时间，点击图上某 点可显示该点的电压、电流和时间信息。 | 通过按钮可启动和停止一次实时充放电曲线记 录，当前实时记录停止后，自动转为历史曲线记 录，原来的历史曲线记录被清除 |
9 | 绝缘曲线 | 可显示最近 20 天的正、负母线对地电阻记录，纵轴显示正、负母线对地电阻，横轴显示时间，点击图上某 点可显示该点的正、负母线对地电阻和时间信息。 | 每隔 15 分钟左右记录一次，取 15 分钟内的电阻最小值作为曲线的一个点 |
4、使用环境
工作温度：－10℃～65℃ 储存温度：－25℃～65℃
相对湿度：≤95％（40±2℃）
供电电压输入范围：80～320Vdc, 额定输入 220Vdc
外形尺寸
EMU10MA 监控模块的外形和尺寸，如下图所示。
图2 EMU10MA监控模块外形尺寸（单位：mm）
