智能电能表与用电信息采集装置安装典型设计

1四川省电力公司智能电能表及用电信息采集装置安装典型设计第1章概述1.1目的和意义1.2主要原则坚持效益与节约相结合的原则。要兼顾技术性和经济性，注重推广应用典型设计的安全效益、社会效益，又要注重经济效益，节约投资成本，便于集中招标采购，防止过分追求高配置。坚持实用性与先进性相结合的原则。要采用成熟的技术和可靠的设备，确保设计方案的实用性，同时又要推广应用新技术，鼓励设计创新，确保设计方案的前瞻性。坚持普通性与典型性相结合的原则。既要综合考虑不同地区的实际情况，面对不同规模、不同形式、不同外部条件，在公司系统中具有广泛的适用性；又要保证方案具有一定的代表性和典型性，能够指导公司系统的设计和建设。坚持统一性与灵活性相结合的原则。既要保证设计标准统一，生产标准统一，又要保证模块划分合理，接口灵活，组合方案多样，增减方便，便于使用。1.3设计依据GBl208－2006电流互感器GB3906－20063.6—40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备GB7251.1－2005低压成套开关设备和控制设备第一部分；型式试验和部分型式试验成套设备GB7251.3－2006低压成套开关设备和控制设备第三部分：对非专业人2员可进入现场的低压成套开关设备和控制设备一配电板的特殊要求GB/T7267－2003电力系统二次回路控制、计量屏及柜基本尺寸系列GBl0963.1－2005家用及类似场所用过电流保护断路器第1部分：用于交流的断路器GB/T14048.2－2001低压开关设备和控制设备低压断路器GB/T14048.3－2002低压开关设备和控制设备第3部分；开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器GB/T16936电能计量柜GB/T17201－2007组合互感器GB/T17215.321－2008交流电测量设备特殊要求第21部分；静止式有功电能表(1级和2级)GB/T17215.322－2008交流电测量设备特殊要求第X部分；静止式有功电能表(0．2S级和0．5S级)GB/T17215.323－2008交流电测量设备特殊要求第23部分：静止式无功电能表(2级和3级)GB50058－1992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范DL/T448－2000电能计量装置技术管理规程DL/T614－2007多功能电能表DL/T645－2007多功能电能表通信协议DL/T698.31用电信息采集与管理系统用电信息采集终端通用要求DL/T698.32用电信息采集与管理系统厂站终端特殊要求D12T698.33用电信息采集与管理系统专变采集终端特殊要求DL/T698.34用电信息采集与管理系统公变采集终端特殊要求DL/T698.35用电信息采集与管理系统低压集抄终端特殊要求DL/T825－2002电能计量装置安装接线规则JB/T5777.2－2002电力系统二次回路控制及计量屏(柜、台)通用技术条件JGJl6－2008民用建筑电气设计规范JJG1021－2007电力互感器GB4208－1993外壳防护等级（IP代码）3GB50054－1995低压供配电设计规范GB50096－2003住宅设计规范GB50171－1992电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50303－2002建筑电气工程施工质量验收规范DL/T599－2005城市中低压电网改造技术导则DL/T621－1997交流电气装置的接地DL/T825－2002电能计量装置安装接线规则DL/T5131－2001农村电网建设与改造技术导则DL/T5137－2001电测量及电能计量装置设计技术规程DL/T5202－2004电能计量系统设计技术规程DL/T533－2008电力负荷管理终端Q/GDW355-2009智能电能表型式规范Q/GDW354-2009智能电能表功能规范Q/GDW645－2009智能电能表安全认证规范第2章总体说明设计范围智能电能表及用电信息采集装置安装典型设计：适用于低压用电客户单、三相智能电能表及用电信息采集装置的安装设计，设计范围包括接户线、进户线以及电能表箱内的各类设备材料的选配、技术要求等内容。以上典型方案的设计文件包括使用说明、设备材料表和设计图，具体工程应根据实际需要有选择地使用推荐方案，可适当调整。本次典型设计中的相关电气设备的防火、防盗与防雷保护、漏电保护及其它保护措施等方面的技术要求，不属于本次典型设计的重点内容，本书各典型方案对以上项目均未作专门的详细设计。这些项目应在建筑、电气工程的整体设计中统筹考虑，并严格遵守国家、行业的相关规范、规程、标准的规定。2.2概、预算编制说明主材费按订货价或参照当期市场价，直接计入预算。主材已招标的按照招标4价格计列。电气安装工程费采用工程所在地的统一定额。5智能电能表及用电信息采集装置安装典型设计第1章设计说明1.1设计范围本设计包括低压用电客户的接户线、进户线、电能计量及用电信息采集装置安装的位置设置、基本配置、接线原则以及主要设备配置。1.2适用场合本设计规定了低压用电客户的接户线、电能计量及其用电信息采集装置设计原则和技术要求，适用于新建、改建、扩建电力工程中低压用电客户的接户线、电能计量及用电信息采集装置设计。1.3设计原则1.3.1电能计量点、采集点设置原则（1）设置原则：1)“一户一表”的每个电力用电客户应设置计量点，并装设用电信息采集装置。2)计量点的设置应尽量接近客户负荷中心。3)保证电气安全、计量准确可靠和封闭性。4)应远离潮湿和尘土、震动大的位置。5)应方便客户使用，及供电部门日常抄表、换表、维护等工作。（2）设置位置：1）分散、零星单户住宅，计量点宜设置在客户门外和院庭门外左右侧。62）相对集中的住宅用电，其电能表安装宜采用集中安装，计量点宜设置在负荷相对集中的位置，及其他合适的位置。3）对多层和高层住宅视不同情况而定，计量点可采用单元集中、同楼层集中或分楼层集中（即若干楼层一个计量点）方式设置，宜集中在设置在负一层至一层半之间的墙面上、配电间（井）、表计间或其它合适的位置。具体按下列原则办理：a)7层及以下楼房每层户数在2户及以下时，宜采用每单元集中方式设置计量点。b)7层及以下楼房每层户数在3户及以上时，宜采用每单元同楼层集中或分楼层集中方式设置计量点。c)7层以上楼房宜采用每单元分楼层集中方式设置计量点，每个计量点不宜超过16只表。d)对于未安装客户服务终端的新建高层建筑，宜采用嵌入式每层集中方式设置计量点。e)对于原已集中装设户表的高层建筑，在进行智能电能表改造时宜仍按原方式就近集中装设电能表。4）为便于客户查询电能表数据、充值预付费金额等操作，对于高层建筑中电能表分楼层集中安装、电能表集中安装在预留竖井等电能表安装位置不便于客户操作的情况，宜装设可供客户查询电能表数据、充值预付费金额的客户服务终端。a)客户服务终端宜单独安装在客户门口、集中安装在底楼入户大厅或其它便于客户操作的位置。b)已装设客户服务终端的建筑，电能表宜采用单元集中、分楼层集中安装方式。5）用电信息采集器安装在户表电能表箱内。6）集中器的安装位置：a)集中器需通过RS-485通信采集公变总路电能表或其它电能表的，集中器应与被采集电能表安装在同一计量箱内，或就近安装独立箱体的集中器，以便连接RS-485通信线。7b)集中器与采集器、电能表只有载波通信方式的，集中器与本台区内的电源线的任意一点连接即可实现载波通信，集中器应根据现场实际情况安装在户表表箱附近或其它便于运行维护的地点。7）对于GPRS信号较弱的地下室，若采用15m天线仍然无法获得稳定的场强信号（≥20db），则通过RS-485通信线将采集终端或集中器移至室外或方便维护的地点。1.3.2基本配置（1）低压用电客户电能计量装置及用电信息装置由智能电能表、采集器、集中器、计量箱（低压电流互感器）、断路器及接户线、进户线等组成。（2）智能电能表可选用本地费控或远程费控电能表，应具备独立RS-485通信接口或载波通信接口。（3）采集器通过RS-485通信方式采集电能表信息，集中器通过载波通信方式采集采集器信息。（4）对于载波通信电能表，则不需要采集器，由集中器通过载波通信方式直接采集电能表。（5）集中器向主站上传采集数据，其上行通信通道优先选用光纤网络方式，否则选用GPRS/CDMA等无线通信方式，或MODEM等其它有线通信方式。（6）对于分散安装的低压智能电能表宜选用具备载波通信接口的电能表。1.3.3接线原则（1）满足相关的保护接地要求。（2）采集器、集中器端子座接线端钮的孔径应能容纳至少18mm长去掉绝缘的导线。（3）电压、电流端子螺栓应使用防锈且导电性能好的一字、十字通用型螺栓，接线螺杆直径在终端工作电流小于40A时应不小于4M，工作电流大于40A时应不小于6M，并有足够的机械强度。8（4）所有设备连接线两端均应按规定使用号牌或号箍。（5）电能表连线分别用A－黄色、B－绿色、C－红色，零线用黑色，PE线为黄绿相间色，各分相色（6）电能表进、出线应根据容量进行选择。城市不低于BV－6mm2铜芯塑料线。（7）在低压电缆分接箱和金属(非金属)计量箱体要采用TN－C－S接地导线，PEN线后N线和PE线应分开连接，且中性线的绝缘水平应与相线相同，其接地电阻≤10欧。1.4主要设备配置1.4.1智能电能表（1）配置智能电能表，电能表技术指标应满足相关标准、规范的要求。（2）电能表准确度等级与电能表量程的选择参照DL/T614多功能电能表和DL/T448电能计量装置技术管理规程执行。（3）应根据安装、使用环境，选用适用于不同工作温度范围、湿度要求及海拔高度的不同类型电能表，其型式、功能应满足国家电网公司的规定。（4）为满足用电信息采集的要求，电能表应具备红外接口和符合DL/T645—2007通信规约的RS-485通信接口或载波通信接口。1.4.2断路器（1）进线总路断路器1）三相宜采用三相四极断路器，需满足负载电流和可能出现的最大短路电流选择相应的断路器2）进线断路器应按照箱内实际表位和每户用电容量计算、选配参照住宅负载系数按表。表5-1负荷同时系数表按单相配电计算时所连接的户数n按三相配电计算时所连接的户数n负荷同时系数K31.0260.959390.904120.805150.7560.7080.65100.58120.5（2）户表出线断路器宜选用双极断路器。1.4.3集中器1.4.3.1功能配置表5-2集中器功能配置表序号项目必备选配1数据采集电能表数据采集√状态量采集√交流模拟量采集√直流模拟量采集√2数据管理和存储实时和当前数据√历史日数据√历史月数据√重点用户采集√电能表运行状况监测√公变电能计量√3参数设置和查询时钟召测和对时√终端参数√抄表参数√其他（限值、预付费等）参数√4事件记录重要事件记录√一般事件记录√5数据传输与主站（或集中器）通信√中继（路由）√级联√数据转发（通信转换）√6本地功能运行状态指示√本地维护接口√本地扩展接口√7终端维护自检自恢复√终端初始化√软件远程下载√断点续传√101.4.3.2技术参数表5-3集中器功能配置表序号参数名称单位标准参数值1额定电压V220/380±20%V2额定频率Hz503耐热阻燃温度底座、上盖、端盖℃650±10端子座℃960±154接线柱压力特性电压、电流接线端子N≥60辅助端子N≥105液晶屏窗口尺寸mm≥60×60分辨率pixels160×160工作温度℃－25～＋706环境条件最高温度℃＋55（遮蔽）/＋70（户外）最低温度℃－25（遮蔽）/－40（户外）相对湿度%遮蔽5～95，户外10～100大气压力海拔4000m以下kPa63.0～108.07消耗功率非通信状态总功耗有功功率≤10W（整机）视在功率≤15VA（整机）电压线路功耗VA≤0.5（单相）电流线路功耗VA≤0.25（单相）8时钟电池寿命（断电）≥5年9远程通信模块制式GPRS有线网络电力线载波其他与主站通信协议Q/GDW376.1-200910本地通信模块制式载波其他通信协议Q/GDW376.2-200911通信接口红外个1RS4