智能电能表与用电信息采集装置安装典型设计

电力公司

智能电能表及用电信息采集装置安装

典型设计

电力公司

电力公司《智能电能表及用电信息采集装置

安装典型设计》编审组

目录

第I篇总论.....................................................I

第1章概述...................................................1

1.1目的和意义.............................................1

1.2主要原则..............................................1

1.3设计依据..............................................2

第2章总体说明...............................................4

2.1设计范围...............................................4

2.2概、预算编制说明......................................4

第2篇变电站关口用电信息采集装置安装典型设计...................5

笫】章设计说明...............................................5

1.1设计范围...............................................5

1.2适用场合..............................................5

1.3设计原则..............................................5

1.4主要设备配置..........................................7

1.5方案组成....................................9

第2章典型方案一：挂表式采集终端...........................10

2.1使用说明..............................................10

2.2主要设备材料表.......................................10

2.3设计图................................................11

第3章典型方案二：机架式采集终端...........................13

3.1使用说明....................................13

3.2主要设备材料表.......................................13

3.3设计图................................................13

第4章模块图纸..............................................14

第3篇专变用户用电信息采集装置安装典型设计....................30

第1章设计说明..............................................30

1.1设计范围....................................30

1.2适用场合....................................30

1.3设计原则.............................................30

1.4主要设备配置.........................................33

1.5方案组成.............................................36

第2章典型方案一：户外杆架式...............................37

2.1使用说明.............................................37

2.2主要设备材料表.......................................38

2.3设计图...............................................38

第3章典型方案二：户内屏柜式...............................40

3.1使用说明.............................................40

3.2主要设备材料表.......................................40

3.3设计图...............................................41

第4章典型方案三：箱变式...................................42

4.1使用说明.............................................42

4.2主要设备材料表.......................................42

4.3设计图...............................................43

第4章模块图纸..............................................44

第4篇公用变压器电能计量及用电信息采集装置安装典型设计........67

第1章设计说明..............................................67

1.1设计范围.............................................67

1.2适用场合.............................................67

1.3设计原则.............................................69

1.4主要设备配置.........................................72

1.5方案组成.............................................77

第2章典型方案一：落地（壁挂）整体式计量箱.................78

2.1使用说明.............................................78

2.2主要设备材料表.......................................79

2.3设计图...............................................79

第3章典型方案二：落地（壁挂）分体式计量箱.................80

3.1使用说明.............................................80

3.2主要设备材料表.......................................8（）

2

3.3设计图...............................................81

第4章典型方案三：杆架整体式计量箱.........................81

4.1使用说明.............................................81

4.2主要设备材料表.......................................82

4.3设计图...............................................82

第5章典型方案四：杆架分体式计量箱.........................82

5.1使用说明.............................................82

5.2主要设备材料表.......................................83

5.3设计图................................................83

第6章典型方案五：计量屏（柜）.............................83

6.1使用说明.............................................83

6.2主要设备材料表.......................................84

6.3设计图...............................................84

第7章模块图纸..............................................85

第5篇智能电能表及用电信息采集装置安装典型设计..............101

第1章设计说明.............................................101

1.1设计范围.............................................101

1.2适用场合............................................101

1.3设计原则............................................101

1.4主要设备配置........................................104

1.5方案组成.............................................111

第2章典型方案一：悬挂（嵌入）式计量箱....................114

2.1使用说明.............................................114

2.2设计图...............................................114

第3章典型方案二：落地式计量箱............................114

3.1使用说明.............................................114

3.2设计图...............................................115

第4章模块图纸............................................115

3

第1篇总论

第1章概述

1.1目的和意义

开展智能电能表与用电信息采集装置安装典型设计，是建设“一强三优”现

代化公司的内在要求，是推进“两个转变”、实施“三集五大”的必然选择。通

过标准化设计的方法和理念，统一建设标准和设备规范，减少设备型式，方便集

中规模招标和运行维护，降低电能计量装置与用电信息采集装置的任设和运行成

本，加快设计、审查和批复进度，提高工作效率，发挥规模优势，实施精细化管

理，为建设安全可靠、技术先进、标准统一、经济高效的国家电网奠定坚实的基

础，不断提高“四个服务”水平，提升履行社会职责的能力，树立电网公司良好

的社会形象。

开展典型设计是实施集团化运作、集约化发展、精细化管理和标准化建设的

有效手段。应用典型设计成果，不仅有利于提高工作质量和工作效率，降低建设、

运行和维护成木，而且也为开展电网规划、成本控制、资金管理、集中规模招标

等工作奠定了坚实的基础。

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

GBI208-2006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

员口」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

GB10963.1-2005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/T17201-2(X)7组合互感曙

GB/T17215.321-2(X)8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；解止式有功电

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)

GB5(X)58-1992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范

DUT448—2(X)0电能计量装置技术管理规程

DL/T614-2007多功能电能表

DDT645-2007多功能电能表通信协议

DDT698.31用电信息采集与管理系统用电信息采集终端通用要求

DIVT698.32用电信息采集与管理系统厂站终端特殊要求

DI2T698.33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

DUT698.35用电信息采集与管理系统低压集抄终端特殊要求

DL/T825—2002电能冲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

JGJ16-2008民用建筑电气设计规范

JJG1021-2007电力互感播

GB4208-1993外壳防护等级(1P代码)

GB5(X)54-1995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

GB50303-2002建筑电气工程施工质量验收规范

DiyT599-2005城市中低压电网改造技术导则

DUT621-1997交流电气装置的接地

DL/T825—2(X)2电能计量装置安装接线规则

DL/T5131—2001农村电网建设可改造技术导则

DI7T5137-2001电测量及电能计量装置设计技术规程

DI7T5202-2004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智能电能系型式规范

Q/GDW354-2009智能电能友功能规范

Q/GDW645-2(X)9智能电能表安全认证规范

3

第2章总体说明

2.1设计范围

根据目前智能电能表及用电信息采集装置的安装应用情况，本次典型设计分

为四类即：

(1)变电站关口用电信息采集装置安装典型设计：适用于变电站、开关站内

的关口”•量点的用电信息采集的安装设计。

(2)专变用户用电信息采集装置安装典型设计：适用于专变用户高、低压计

量点的用电信息采集的安装设计、也可作为并网小水(火)电厂、10kV

手拉手联络点、1OkV线路支线T接点的关口计量点的用电信息采集的

安装设计。

(3)公用变压器电能计量及用电信息采集装置安装典型设计：适用于公用变

压器的低压侧总路电能计量装置及用电信息采集装置的安装设计。

(4)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。

以上章节的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挣地使用推荐方案，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

价格计列。电气安装工程费采用工程所在地的统一定额。

第2篇变电站关口用电信息采集装置安装

典型设计

第1章设计说明

i.i设计范围

本设计范围包括变电站、开关站用电信息采集装置安装位置的设置、基本

配置、接线原则以及主要设备配置。

1.2适用场合

本设计规定了变电站、开关站内的关口计量点的用电信息采集的设计原则

和技术要求，适用于新建、改建、扩建电力「程中用电信息采集装置设计。

1.3设计原则

1.3.1设置原则

发电企业并网关口、供电企业售电关口、电网企业之间电量交换关口、用

于企业内部经济技术指标考核的关口等变电(开关)站内的各类计量点，均应

安装用电信息采集装置。

(I)为方便日常运行管理、调试、维护，用电信息采集终端宜安装在变电

站主控室用电信息采集屏、电能表屏内或相邻地点。

(2)当采用GPRS或其他无线信道传输数据时，应确保天线安装地点的信

号场强长期稳定在20dB以上。

(3)为防止无线信号对保护及其他设备的干扰，终端天线禁止安装在主控

室或电缆夹层内。

(4)用电信息采集终端安装位置与带电部分之间应满足安全距离。

5

(5)对于GPRS信号或其它无线信号较弱的地下开关站，若采用15m天线

仍然无法获得稳定的场强信号(220UB),则通过RS-485通信线将用

电信息采集终端移至室外或方便管理的地点。

1.3.2基本配置

(I)变电站电能计量装置应配置用电信息采集终端。

I)无特殊技术要求的变电站宜选用挂表式采集终端。

2)对于可靠性要求高或芍其他特殊技术要求的统调电厂、重要用户、

省级电网关口等的变电站宜选用机架式采集终端。

3)箱式变电站、变电站开关间(场)宜选用挂表式采集终端。

(2)用电信息采集终端应符合DL/T698.31、DUT698.32的有关要求，终

端每路RS-485通信接口采集电能表不宜超过8只。

(3)用电信息采集终端宜优先选用光纤网络方式向主站上传数据，否则选

用GPRS等无线通信方式，或MODEM等其它有线通信方式。

(4)挂表式用电信息采集终端宜安装在电能表屏内，机架式用电信息采集

终端应安装在电能表屏或用电信息采集屏内。

(5)挂表式用电信息采集终端应可接入交流或直流电源。机架式用电信息

采集终端应能同时接入交流和直流电源，交、直流电源互为备用。

(6)用电信息采集终端优先采用宜流电源。直流电源引自直流屏专用回路,

交流电源引自站用回路。

1.3.3接线原则

(I)用电信息采集终端电源线应采用铜质多芯电缆，每芯为单投绝缘线，

导线截面积不小于l.5mm2o

(2)RS-485通信线应采用两芯屏蔽线，并将屏蔽层可靠接地。为防止跨步

电压干扰，每根RS-485通信线只能单侧接地。

(3)RS-485通信线连接应采用手拉手方式接线，不应接成星型。RS-485

通信线总长度不宜超过150m。

6

(4)RS-485通信线应尽量远离交流电源线及其他干扰源，在与其他强电电

源线平行时，不得将其绑扎在一起，并尽量保持一定间距，

(5)RS-485通信线的正、负接线端用不同颜色区分，确保采集终端及各采

集点接线•致。

(6)当采用GPRS或其它无线通道上传数据时，终端天线经电缆沟(或电

缆夹层)引至变电站主控室及电缆夹层外，天线离地面距离应大于2m0

(7)用电信息采集终端天线馈线原则上不超过15m,在满足信号场强的情

况下，可根据需要延长馈线，但最大总长度不超过20m。当馈线有多

余时，不能将其盘成环状放置，应截成适合长度并重新制作馈线电缆

头。

(8)当采用光纤通道上传数据时，用电信息采集终端至交换机/光收发设备

的网线须接网络防雷器，网络防雷器须可靠接地，其接地电阻应满足

相关规程要求。

(9)RS-485通信线使用多股线时，应使用冷压头或上锡。

(10)各类线缆的敷设应横平竖直，转角处应满足转弯半径要求，不得陡折、

斜拉、盘绕和扭绞，导线的颜色应遵循行业习惯。

(II)接线线缆两端应用号牌作相应标识。

(12)线缆进入配电屏柜，应绑扎整齐固定，并标注线缆走向。电缆在屏、

柜内敷设应与带电、发热、可动部件保持足够的距离。

1.4主要设备配置

1.4.1采集终端

1.4.1.1功能配置

表2-1采集终端功能配苴表

序号项目必备选配

状态量采集J

i数据采集

电能表数据采集

实时和当前数据•J

2数据处理历史数据

电能质量合格率统计

7

序号项目必备选配

时钟召测和对时J

TA变比、TV变比及电能表常数7

3参数设置和杳询电压、电流限值

终端抄表J

抄表参数

重要事件记录

4记录

一般事件记录J

与主站通信■J

5数据传输

与电能去通信

显示相关信总■J

6本地功能

客户数据接口

自检自恢复■J

7终端维护

终端初始化4

1.4,1.2技术参数

表2-2采集终端技术参数表

序号参数名称单位标准参数值

1额定电压VAC/DC60〜380V

工作温度r-20〜+55

2环境条件

海度%W95

3消耗功率VA挂表式£10机板式£0

4与电能表通信规约DLTT645-2007IEC6I107IEC62C56<DLMS)

远程通信制式GPRS、有线网络、其他

5

模块与主站通信协议IEC60870-5-102Q/GDW376.1—2009

红外个1

6通信接口RS-485个>4

以太网个1

7:他维护接口个1

对时误差S<5

时钟

8走时i房差s/d<1

准确度

显示误差s/d<2

9平均无故障工作时间<MTBF>H>2X10'

1.4.2电能表

配置智能电能表或电子式多功能电能表，并应具有符合DL/T645-2007标

准的一个及以上独立RS-485通信接口。新购电能表必须是智能电能表，并有两

个及以上独立RS-485通信接口。

1.5方案组成

根据变电站关口用电信息采笑装置典型设计范围和装置的特点，将本设计

划分为采集终端模块、终端上行通讯模块、电能表安装方式模块、终端电源模

块。

1.5.1模块划分

(1)采集终端模块

根据用电信息采集终端种类划分为挂表式、机架式两个模块。

(2)终端上行通讯模块

从数据传输的检定、可能、安全性考虑，可分为光纤通讯、GPRS通讯

两个模块。

(3)电能表安装方式模块

根据变电站(开关站)电能表的安装方式可分为集中表屏式、分散表屏

式、混合安装式三种方式。

1)集中表屏式：全站电能表均安装在主控继保间的专用电能表屏。

2)分散表屏式：全站电能表分散安装在各个开关柜。

3)混合安装式：全站电能表既有集中表屏，又有分散及屏。

(4)终端电源模块

分为交流、直流两种方式。

1.5.2典型方案模块组成列表

典型设计方案分为挂表式和机架式2大类，按模块组合成1()个典型方案:

表2-3典型设计方案

方案组成

字号方案编号适用范用采隼络端终端卜行电能表安装备注

终端电源模块

模块通讯模块方式模块

1A-01适用于箱式变电站、变集中表屏式

挂表式用

2A-02电站开关间(场)及其GPRS通讯分散表屏式

电信息采直流或交流

3A-03它特殊技术要求的变混合安装式

集终端

4A-04电站、开关站光纤通讯集中表屏式

9

方案组成

序号方案编号适用范围采集终端终端上行电能表安装备注

终端电源模块

模块通讯模块方式模块

5A-05分散表屏式

6A-06海合安菇式

7A-07适用于可瑾性要求而、集中表屏式

机架式用GPRS通讯

8A-09有特殊技术要求并具混合安装式

电信息采

9A-10备机架式终端安装条集中表屏式

集终端光纤通讯

10A-12件的变电站、开关站混合安装式

第2章典型方案一：挂表式采集终端

2.1使用说明

(1)本方案适用于箱式变电站、变电站开关间(场)及其它无特殊技术要

求的变电站、开关站。

(2)本方案采用挂表式用电信息采集终端，终端可安装在主控室电能表辨、

用电信息采集屏、开关间或开关柜内。

(3)用电信息采集终端采用交流或直流电源。

(4)本方案用电信息采集终端宜优先选用光纤网络方式向主站上传数据，

否则选用GPRS等无线通信方式，或MODEM等其它有线通信方式。

2.2主要设备材料表

挂表式采集终端典型方案所需要的设备材料如表21所示：

表2-4挂表式采集终端典型方案设备材料表

序号设备名称规格型号技术要求

4路RS-485通信接口(可扩展至8路)，交流或直

1用电信息采第终端

流电源

2电子式多功能电能表一路及以上独立RS-485通信接=1

3电源电缆KVV2x1.5mm2

4RS-485屏蔽电缆RVVP2xO.3mm2+黑色，•白色

5网络线超五类屏蔽网线

6网络防雷器

7吸盘天线TQC-9O^I8OOCI3m、5m、15m

8天线支架

10

序号设备名称规格型号技术要求

金属膨胀殖栓、号头、冷压端头、孔带、电缆卡、线槽、线夹、封堵胶泥、

9其他安装材料

PVC线梏（管）等

2.3设计图

表2-5挂衣式采集终端典型方案图纸清单

序号方案编号适用范围图舐编号图城名称备注

1图A.I.1用电信息采柒原理图

2图A21集中表屏式示意图

3图A.3.1电能计量屏扉面布置图

挂表式

4图A3.3电能计砧屏端子揖困

A-01GPRS通讯

5图A.4.1GPRS天线外啮安装示.意图

集中表屏

6图A.4.2GPRS天线支架图

7图A5I电源回路原现图

8图A.5.2站变解端了•排图

9图A.1.I用电信息采集原理图

10图A.2.2分散表屏式示意图

II挂表式图A.3.7分散表屏式平面布置图

12A-02GPRS通讯图A.3.1GPRS天线外墙安装示意图

13分散表屏图A.3.3GPRS天线支架图

14图A51电源回路原理图

15图A.5.2站变屏端子排图

16图A.1.1用电信息采集原理图

17图A21集中表屏式

18IS1A.2.2分散衣屏式

20挂表式图A.3.1电能计量屏屏面布置图

21A-03GPRS通讯图A3.3电能计量屏端子排图

22混合安装图A.4.1GPRS天线外墙安装示意图

23图A.4.2GPRS天线支架图

24图A5I电源回路原理图

25图A.5.2站变屏端子排图

26图A.I.2用电信息采集原理图

27挂表式图A.2.I集中表屏式

28光纤通讯图A.3.1电能计肚屏屏面布置图

A-04

29集中表屏图A3.3电能计G屏端于挂图

30图A.5.1电源回解原理图

31图A.5.2站变屏端了•排图

32图A.1.2用电信息采集原理图

挂表式

33图A.2.2分敝去屏式示意图

A-05光纤通讯

34图A.3.7分散表屏式平面布置图

分散表屏

35图A5I电源回路原理图

II

序号方案编号适用范困图纸编号图纸名称备注

36图A.5.2站变屏端了排图

37图A.1.2用电信息采集原理图

38图A21集中表屏式

狗挂衣式图分散表屏式

40A-06光纤通讯图A.3.1电能计量屏屏面布置图

41混合安装图A3.3电能计量屏端子排图

42图A51电源回路原理图

43图A.5.2站变屏端子排图

12

第3章典型方案二：机架式采集终端

3.1使用说明

(I)本方案适用于适用于可靠性要求高、有特殊技术要求并具备机架式终

端安装条件的变电站、开关站。

(2)本方案采用机架式用电信息采集终端，终端必须采用l9in、3U工业标

准机箱，终端安装在电能表屏或用电信息采集屏内。

(3)用电信息采集终端采用交流和直流电源。

(4)本方案用电信息采集终端宜优先选用光纤网络方式向主站上传数据，

否则选用GPRS等无线通信方式，或MODEM等其它有线通信方式。

3.2主要设备材料表

表2-6机架式采集终端典型方案设备材料表

序号设备名称规格型号技术要求

1用电信息采集终端8路RS-485通信接口，交流和直流电源

2电子式多功能电能表一路及以上独立RS-485通信接口

3电源电缆KVV2x1.5mm2

4RS-485屏斯市绯RVVP2x0.3mm?+胆色.-白色

5网络线超五类醉般网线

6网络防雷器

7吸盘天线TQC-9(XVI8OOCI3m、5m、15m

8天线支架

金属膨胀螺栓、号头、冷压端头、扎带、电缆R、线槽、线夹、封堵胶泥、

9其他安装材料

PVC线栖：管)等

3.3设计图

表2-7机架式米集终端典型方案图纸清单

序号方案编号适用范围图纸编号图纸名称备注

1图A.I.I用电信息采集原里图

八机架式

X图A.2.1集中表屏式

A-07GPRS通讯

3图A.2.3用电信息采集屏平面布置图

集中表屏

4图A.2.4用电信息来集屏端子排图

13

序号方案编号适用范困图纸编号图纸名称备注

5图A.2.5用电信息采集屏螭子排图

6图A.3.IGPRS天线外墙安装示意图

j图A.3.2GPRS天线支架图

S图AS)电源同路用观国

9图A.5.3站变加端了•排图

19图A.I.3用电信息采集原理图

11图A.2.2电能计量屏端子挂图

12图A.2.3用电信息采集屏平面布置图

13图A.2.4用电信息采柒杆端子排图

机架式

14图A.2.5用电信息采集解端子排图

A-09GPRS通讯

15图A.2.6开关间用电信息采集接线图

混合安装

15图A.3.1GPRS天线外墙安装小意图

17图A.3.2GPRS天线支架国

B图A.5.2电源回路原理图

D国A.5.3站变屏端子排回

2)图A.I.2用电信息栗集原理图

21图A.2.2电能计量屏端子挂图

22机架式图A23用电信息采集屏平面布置图

23A-IO光纤通讯图A.2.4用电信息采集屏端子排图

24集中表屏图A.2.5用电信息采柒屏端子排图

25图A.5.2电，回路原理图

25图A.5.3站变屏端子排图

27图A.I.2用电信息采集原理图

23图A.2.2电能计量屏端子井图

2)图A.2.3用电信息采集屏平面布置图

机架式

3)WA.2.4用电信息来柒肝端子扑图

A-12光纤通讯

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