低压集抄系统的组网模式的选择

中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器技术规范前言按照中国南方电网有限责任公司实现电能计量“标准化、电子化、自动化、智能化”的战略目标要求，参考国家和行业标准，结合公司目前和未来的应用需求，对2008年颁布的《营销自动化系列标准》进行了修订，形成计量自动化终端系列标准。

本系列标准包括《中国南方电网有限责任公司负荷管理终端技术规范》、《中国南方电网有限责任公司负荷管理终端检验技术规范》、《中国南方电网有限责任公司配变监测计量终端技术规范》、《中国南方电网有限责任公司配变监测计量终端检验技术规范》、《中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器技术规范》、《中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器检验技术规范》、《中国南网电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统采集器技术规范》、《中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统采集器检验技术规范》、《中国南方电网有限责任公司厂站电能量采集终端技术规范》、《中国南方电网有限责任公司厂站电能量采集终端检验技术规范》、《中国南方电网有限公司计量自动化终端外形结构规范》、《中国南方电网有限责任公司计量自动化终端上行通信规约》等12个标准。

本标准与《中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器检验技术规范》《、中国南方电网有限公司计量自动化终端外形结构规范》，对低压电力用户集中抄表系统集中器外形结构、技术要求和检验验收等规则做出了规定，是中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器招标采购、检验验收及质量监督等工作的技术依据。

自本标准生效之日起，2008年颁布的《营销自动化系统低压集抄集中器技术条件》即行废止。

本标准由中国南方电网有限责任公司市场营销部归口。

本标准由中国南方电网有限责任公司市场营销部提出并负责解释。

本标准起草单位：广东电网公司电力科学研究院。

本标准主要起草人：肖勇、郑龙、石少青、党三磊、陈锐民、危阜胜、陈蔚文。

通过仿真分析，探讨了多层级网络中各个节点与中控CPU的协调保护机制及其可行性，并提出采用高速晶振同步采样和基于光纤信道的高速SPI通信技术解决多层级网络多节点同步采样误差问题和多节点与中控CPU高速通信问题。

短路故障是低压配电系统最主要的故障之一，传统的低压配电系统短路电流保护采用过电流三段式保护，依据时间-选择性原则，通过设定上下级断路器不同的整定电流、延迟时间来实现选择性保护。

这种保护技术相对成熟，但断路器判断短路故障需要满足全电流大于整定值的条件，短路故障判别时间长，且未考虑配电层级较多时存在延迟时间逐级累加的问题。

此外，当下级断路器负载侧的短路电流大于上级断路器的短延迟整定值，并达到瞬动电流时，就可能出现这两个层级的断路器同时跳闸甚至越级跳闸的情况，使配电系统故障范围扩大。

由此可见，三段式保护以牺牲保护速度来换取保护选择性，其实现低压配电系统实现选择性保护时间较长（一般达到1s，甚至更长），可以看作是一种局部选择性保护，且缺乏低压系统相邻层级及多层级之间相互协调的选择性保护机制[1-6]。

综上所述，传统的选择性保护有其局限性，从局部选择性提升到全局选择性且选择性保护范围从电源侧向终端侧延伸，实现多层级全范围的选择性协调保护已成为低压选择性保护技术方向。

随着低压系统短路故障早期检测技术的发展，使得兼顾速度性与选择性的低压配电系统多层级网络全范围选择性的协调保护技术成为可能[6]。

1研究现状在选择性保护方面，国内外相关专家与企业已开展了大量的研究与开发。

文献[7]采用区域联锁实现全选择性保护，较好地解决传统三段式保护的缺点，但是该方法不具备全范围协调能力，只是通过上下层级断路器的ZSI信号来判断短路点，灵活性不高。

文献[8]分析我国井下6kV高压电网短路故障引起的越级跳闸原因的基础上，开发了一种基于CAN总线通信具有选择性短路保护的高压综合保护器，在一定程度上解决了短路故障越级跳闸问题，但是该方案采用CAN总线通信，其最高通信速率为1M，为了实现选择性的同时保证速度性，只能在信道上传输简单信息来表征本地发生故障与否，扩展性能比较差，主从机之间交互受到限制。

低压配电系统的几种配电模式以及低压配电系统的电源形式设计在变配电运行中，不可缺少的就是低压配电系统，作为用户侧的低压配电系统。

一般来说，低压配电系统的配电模式有5种，低压配电系统的电源模式一般有4种，今天我们来学习一下低压变配电的基础知识。

一、概述与特点在钢铁企业中,低压配电系统是指电压在500V以下的交流和支流系统。

有时交流低压配电系统的电压为690V。

交流低压配电系统配电电压一般为220V/380V。

低压配电系统的设计内容包括系统接线、接地方式、设备选型、继电保护、设备布置和安装以及管线选择和敷设。

令低压配电系统是供配电系统的一个环节,它面向低压用电设备,因此应符合各种低压用电设备的技术条件,它又要从高压系统取得电能,所以必须与高压系统的技术要求相协调。

令低压配电系统的范围是指从低压降压变压器到用电设备的电源侧端子。

今低压配电系统的用户是直接与工艺设备相关的电气设备,它的特点是:①用电设备类型和数量众多,配置分散③毖求罘罨鈐。

求熠的平衡的启动③使用者除重要的或有特殊要求的低压配电室,有电工值班外,大多数的无人值班(由电工定时巡查)或由非电工代管(如水泵站操作工带管)。

④自然环境较差。

钢铁企业的车间内外多数属高温髙湿、多尘环境,有些场所属防火,防腐蚀,防爆等环境。

二、低压配电系统的构划构划系统有很多因数,原则上按分系统和分层次来拟定配电系统分系统一般低压配电系统可分为若干个系统。

每个系统可以是一个配电箱、一组低压配电柜或者是一组MCC柜。

（1）按对电源要求组合分系统有:各种电源各自构成分系统,如若所需投资不太大,将对生产运行带有很大方便,对保证安全生产是有利的。

如果有些负荷很小,则将工作特点相近的(如仪表电源与控制电源) 合成一个分系统。

电弧焊接机不应与电气照明或电子设备共系统。

又如容易产生接地故障的角钢型起重机滑触线电源不宜与主要生产线上用电设备共系统。

不同时工作的用电设备,不应合入同一分系统。

浅谈中低压配电网规划方法
中低压配电网是城市电力供应的重要环节之一，合理的规划可以提高电网的稳定性和可靠性，同时减少电网的损耗和能耗。

中低压配电网规划方法包括负荷预测、网络结构设计、设备布置等多个方面。

负荷预测是中低压配电网规划的基础。

通过对历史用电数据的分析和预测，可以预测未来一段时间内的负荷变化趋势。

负荷预测结果将成为中低压配电网规划的依据，帮助确定配电网的容量和设备的规格。

中低压配电网的网络结构设计是重要的环节。

网络结构设计包括网络拓扑的选择和线路的布置。

网络拓扑的选择应考虑到供电可靠性、经济性和灵活性等因素。

线路的布置应尽量减少线路长度和电流损耗，同时考虑用电负荷的分布情况和供电要求，实现合理的供电半径和供电可靠性。

设备布置是中低压配电网规划的关键。

设备布置包括变电站、配电室、开关设备等设备的选择和布设位置的确定。

变电站的规模和位置应根据负荷需求和电源容量确定。

配电室和开关设备的布置应根据用电负荷分布确定，减少线路长度和电流损耗，提高供电可靠性。

中低压配电网的规划还需考虑未来发展的需求。

通过合理的扩容规划和可行的设备更新计划，能够满足电力需求的持续增长。

还可以考虑引入新能源和可再生能源，提升电网的清洁能源比例，减少对传统能源的依赖。

低压集抄台区技术选型及集抄设备配置原则一、低压集抄技术方案选型原则1、电能表集中安装度高的台区（散表数量小于或等于10只的）优先采用II型集中器接入方式。

其中，电表集中安装的按表箱数量配置II型集中器（即1个表箱接1台“II型集中器”）；电表分散安装的可按电能表数量配置II型集中器（即1个电表接1台“II型集中器”），或根据现场情况就近的通过RS485总线方式接入II型集中器，或采用Ⅰ型集中器接入（注：这种情况下若采用Ⅰ型集中器，所有散表需更换成载波表）。

2、电能表集中安装度低的台区（散表数量大于10只及以上的）优先采用Ⅰ型集中器接入方式，集中安装的按表箱数量配置采集器（即1个表箱接1台采集器），分散安装的直接更换为载波表或双模表。

3、对于符合II型集中器接入方案的台区还应遵循以下要求：若II型集中器安装位置无公网信号或信号弱（注：应在强电井门关闭时测试），应通过延长II型集中器天线解决信号问题（注：天线为集中器自带的），不宜采用信号盲点覆盖方式（注：信号盲点覆盖点多费用高）。

若现场不具备天线外延条件，则不宜采用II型集中器方案，应改为Ⅰ型集中器方案。

二、集中器配置原则1、选用Ⅰ型集中器方案时，每台公用变压器配置1台Ⅰ型集中器。

2、选用Ⅱ型集中器方案时，应根据现场情况配置Ⅱ型集中器数量。

集中安装的按表箱数量配置集中器（即1个表箱接1台 II型集中器），分散安装的可按电能表数量配置集中器（即1个电表接1台 II 型集中器），或根据现场情况通过RS485总线方式接入II型集中器。

3、Ⅰ型集中器尽量安装在公变总表计量柜（箱）预留位置处，若计量柜（箱）中无预留位置，应单独配置保护箱。

4、Ⅱ型集中器应尽量安装于表箱预留位置处，若表箱中无预留位置，应配置保护箱。

三、采集器配置原则1、选用Ⅰ型集中器方案时，原则上1台计量表箱内的电能表配置1台采集器，分散安装的电能表直接更换为载波表或双模表，不安装采集器。

2、选用Ⅱ型集中器方案时，无采集器。

低压集抄系统的几种组网方式及维护探讨曾泽鸿广东电网有限责任公司汕头供电局，广东 汕头 515000摘要：电网作为电力行业重要组成部分，其承担着电能稳定传输的重要使命。

当前，智能电网逐渐取代传统电网形式，促使电能传输稳定性有进一步提升。

在智能电网不断更新的条件下，低压抄表系统受到电力工作人员的高度重视，这一系统能够在电能传输过程中实现用电数据收集的目的，并按照相应数据进行电表故障诊断，对出现故障的电表实施及时有效的故障处理。

对于低压集抄系统来说，不同组网方式涉及的维护技术也存在些许差异。

本文就低压集抄系统中常见组网方式综合分析，明确其维护技术，旨在为智能电网低压集抄系统稳定运行奠定坚实物质基础。

关键词：低压集抄系统；组网方式；载波；维护中图分类号：TM76 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）08-0274-02 引言 就目前来看，传统电表数据手机方式已经不能完全满足智能电网抄表工作需求。

在这种条件下使得低压集抄系统在智能电网运行中有了广泛的应用，能够满足各种条件下的抄表工作，严格控制人工抄表工作中出现错抄、误抄和漏抄现象，有效提升电表数据收集的准确性和合理性。

智能电网中涉及的低压集抄系统涉及多种组网方式，对这些组网方式进行维护管理能够避免抄表过程中出现问题的可能，有效提升智能电网抄表工作质量。

1 低压集抄系统及其常见组网方式 为保证抄表工作顺利实施，需要对低压集抄系统进行深入分析。

众所周知，低压集抄系统是由多个元件组成的抄表集合系统，主要包括主站、集中器和电能表元件。

这些元件在实施抄表工作时协调配合，以下笔者就对低压集抄系统常见元件和各个元件之间的关系综合分析。

1.1 集中器与主站之间的通信 当前在低压集抄系统中选取的集中器具有可靠性高和容量大等特点，能够在一定条件下实现电能传输和高质量数据收集的目的。

而且集中器与低压集抄系统主站之间存在某种联系，这在无形中提升低压集抄系统各个器件之间的信息传输质量，保证抄表工作的准确性。

低压配电系统的接线方式及特点(1)带电导体的形式:所谓带电导体是指正常通过工作电流的相线和中性线(包括PEN线但不包括PE线).宜选用单相两线、两相三线、三相三线、三相四线.(2)系统接地的形式:所谓配电系统接地是指电源点的对地关系和负荷侧电气装置(指负荷侧的所有电气设备及其间相互连接的线路的组合)的外露导电部分(指电气设备的金属外壳、线路的金属支架套管及电缆的金属铠装等)的对地关系.以三相系统为例,系统接地的型式有TN、TT、IT三种系统.TN系统按N线(中性线)与PE线(保护线)的组合情况还分TN-S、TN-C-S和TN-C三种系统.配电系统设计的基本原则(1)低压配电系统应满足生产和使用所需的供电可靠性和电能质量的要求,同时应注意接线简单,操作方便安全,配电系统的层次不宜超过二级.(2)在正常环境的车间或建筑物内,当大部分用电设备为中小容量,又无特殊要求时,宜采用树干式配电.(3)当用电设备容量大,或负荷性质重要,或在有潮湿、腐蚀性环境的车间、建筑内,宜采用放射式配电.(4)当一些用电设备距供电点较远、而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备,可采用链式配电.但每一回路链接设备不宜超过5台、总容量不超过10kW.当供电给小容量用电设备的插座,采用链式配电时,每一回路的链接设备数量可适当增加.(5)在高层建筑内,当向楼层各配电点供电时,宜用分区树干式配电;但部分较大容量的集中负荷或重要负荷,应从低压配电室以放射式配电.(6)平行的生产流水线或互为备用的生产机组,根据生产要求,宜由不同的母线或线路配电;同一生产流水线的各用电设备,宜由同一母线或线路配电.(7)在TN及TT系统接地型式的低压电网中,宜选用Dyn11结线组别的三相变压器作为配电变压器.(8)单相用电设备的配置应力求三相平衡.(9)当采用220/380V的TN及TT系统接地型式的低压电网时,照明和其他电力设备宜由同一台变压器供电.必要时亦可单独设置照明变压器供电.(10)配电系统的设计应便于运行、维修,生产班组或工段比较固定时,一个大厂房可分车间或工段配电;多层厂房宜分层设置配电箱,每个生产小组可考虑设单独的电源开关.实验室的每套房间宜有单独的电源开关.(11)在用电单位内部的邻近变电所之间宜设置低压联络线.(12)由建筑物外引来的配电线路,应在屋内靠近进线点,便于操作维护的地方装设隔离电器.。

根据现行的国家标准《低压配电设计规范》（GB50054）的定义，将低压配电系统分为三种，即ＴＮ、ＴＴ、ＩＴ三种形式。

其中，第一个大写字母Ｔ表示电源变压器中性点直接接地；Ｉ则表示电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地）。

第二个大写字母Ｔ表示电气设备的外壳直接接地，但和电网的接地系统没有联系；Ｎ表示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连。

ＴＮ系统：电源变压器中性点接地，设备外露部分与中性线相连。

ＴＴ系统：电源变压器中性点接地，电气设备外壳采用保护接地。

ＩＴ系统：电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地），而电气设备外壳采用保护接地。

1、ＴＮ系统电力系统的电源变压器的中性点接地，根据电气设备外露导电部分与系统连接的不同方式又可分三类：即ＴＮ—Ｃ系统、ＴＮ—Ｓ系统、ＴＮ—Ｃ—Ｓ系统。

下面分别进行介绍。

1.1、TN—C系统其特点是：电源变压器中性点接地，保护零线（ＰＥ）与工作零线（Ｎ）共用。

（１）它是利用中性点接地系统的中性线（零线）作为故障电流的回流导线，当电气设备相线碰壳，故障电流经零线回到中点，由于短路电流大，因此可采用过电流保护器切断电源。

ＴＮ—Ｃ系统一般采用零序电流保护；（２）ＴＮ—Ｃ系统适用于三相负荷基本平衡场合，如果三相负荷不平衡，则ＰＥＮ线中有不平衡电流，再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入ＰＥＮ，从而中性线Ｎ带电，且极有可能高于５０Ｖ，它不但使设备机壳带电，对人身造成不安全，而且还无法取得稳定的基准电位；（３）ＴＮ—Ｃ系统应将ＰＥＮ线重复接地，其作用是当接零的设备发生相与外壳接触时，可以有效地降低零线对地电压。

由上可知，TN-C系统存在以下缺陷：（1）、当三相负载不平衡时，在零线上出现不平衡电流，零线对地呈现电压。

当三相负载严重不平衡时，触及零线可能导致触电事故。

（2）、通过漏电保护开关的零线，只能作为工作零线，不能作为电气设备的保护零线，这是由于漏电开关的工作原理所决定的。

（3）、对接有二极漏电保护开关的单相用电设备，如用于TN-C系统中其金属外壳的保护零线，严禁与该电路的工作零线相连接，也不允许接在漏电保护开关前面的PEN线上，但在使用中极易发生误接。

低压电力集中抄表系统设计方案浅谈1自动抄表系统的通信方式自动抄表系统就是利用微电脑技术、通信技术和数字信号处理技术,通过通信介质自动实现电能量数据采集、存储、传输和处理,也称为AMR系统。

通信技术是实现远程自动抄表系统的关键;当前市场上存在的自动抄表系统主要是基于无线通信和电力载波通信两种方式, 下面将对这两种自动抄表系统及其所适应的现场作简要介绍,如图1所示。

图1低压集中抄表系统1. 1集中器与台区之间的通信方式目前,能够实现自动抄表的各低压现场的电表主要是脉冲电表、485电表和载波电表,而现场的情况将直接决定通信方式的选择。

1. 1. 1采用2. 4G或433M无线网络方式的自动抄表系统该系统采用无线采集终端采集电表数据,通过2. 4G或433M无线网络将数据传输至集中器。

无线采集终端可以同时抄读脉冲电表和485电表,而无线通信具有施工较简单,组网灵活,覆盖面积大,可跨台区抄收等优势。

但是这种方式易受环境干扰,建筑物也会阻隔信号,所以这种抄表方式适用于现场挂有脉冲电表或485 电表的台区,尤其适合无高大建筑物阻隔信号的农村。

相邻的两个或几个台区在无线网络覆盖范围内均可用同一集中器集中上传至主站,大大节省了成本和日后的维护工作量。

1. 1. 2采用电力线载波方式的自动抄表系统电力线载波通信技术的优势是众所周知的,它使用了一个现成的、覆盖范围最广的通信信道,在花费最少的情况下就可以组成智能通信网络。

该系统充分利用了现有资源,有易施工、综合成本低、不受环境条件限制等优点,加上电力部门的大力扶持,电力线载波抄表方式大有推广的趋势。

对于存在脉冲电表或485电表的台区,采用载波采集终端的方式同样可以将采集的数据通过电力线载波方式传至集中器;对于同时存在脉冲电表、485电表和载波电表的台区,脉冲电表和485电表采用载波采集终端抄读,载波电表则直接由集中器抄读;同一台区一般只需一只集中器便可。

但是载波通信的线路干扰大,电力线上的高衰减、高噪声、时变性大,另外,低压电力线载波技术的应用又受到载波频率、谐波污染等指标的限制,使系统当中节点之间的通信距离大大缩短。