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通信局(站)能耗监控 电量计量仪表技术规范的

时间: 2014-09-15 09:27 来源: 邮电设计技术

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0 前言

随着国家节能减排政策的开展和深入,对通信局(站)不同用电环节的用电量进行计量、实现用电量的精细化管理,成为当前的重点。

目前,各电信运营商都制定了能耗监控管理系统的建设计划,并出台了部分技术规范。这些规范都在重点阐述能耗监控系统的网络架构和功能要求;各能源监控厂商在技术交流中的宣传点为能耗监控系统在节能中发挥的重要作用。但对于能耗监控的基础环节——用电量的采集,即对通信局(站)用电量准确、可靠、合理的计量方案,至今几乎见不到有专门的研究,目前也没有关于通信局(站)计量仪表的国家、行业标准和电信运营商的企业规范,当然也没有相关计量设备的入网测试。

对于所有的监控系统而言,数据采集是最基础的环节,能耗监控系统中用电量的采集也是如此,没有准确、可靠的数据来源,监控系统将成为无源之水、空中楼阁。本文将对通信用电量计量仪表(下称通信用电表)和电力行业电表的不同进行分析,对通信用电表性能影响较大的一些技术参数进行说明,并提出相关建议。

1 通信用电表和电力行业电表的区别

电力行业的电表是用电量计量的基础,也是电力行业收费的依据,因此在电表国家标准的基础上,电力行业又编制了完善的电表系列规范,各电网公司每年也进行电表测试和集中采购。通过对通信用电表和电力行业电表应用场景的对比可以发现,两者存在较大的区别,电力行业的电表无法完全适用于通信行业。其原因主要有以下几个方面。

a) 从计量数据的用途看,电力行业的电表是收费的依据,而通信用电表则主要用于内部的考核,无法作为电力公司计量收费的依据。

b) 从遵循的标准看,电力行业的电表具有完善的国家标准及电网公司企业标准,在使用时必须经过严格的入网测试。而通信行业目前大量使用的是所谓通用的计量仪表,包括嵌入式、导轨、壁挂等多种安装类型,国内有几百家生产厂家,在使用时缺少相关标准和入网测试的约束。

c) 从电表接入方式看,电力行业电表有直接接入(即对于小电流回路,电表串接在供电主回路中)和经互感器接入(即对于大电流回路,将主回路电流互感器输出接入电表,国标中电力互感器输出一般是0~5 A)2种方式。由于电网公司对于电量的计量只关心总用电量,因此对于一个供电系统而言,需要配置的电表数量很少,施工相对简单;而对于通信行业,如果要实现精细化的用电管理,就需要对不同的用电环节进行用电量的计量。由于局(站)内供电电缆种类多,存在大量需要计量的,已经在网运行无法采用直接接入的小电流回路,如IDC机房内大量的列头柜、机柜供电,只能采用开口互感器接入的方式,而采用电力行业通用的二次侧输出0~5 A的互感器,互感器的体积、精度都将存在问题,无法在通信行业中应用。

d) 从电表监测用电路数看,电力行业电表为标准的单相电表(只计量一路单相)和三相电表(只计量一路三相),而通信行业经常需要在机房内同时监控多个供电回路。从建设成本和工程安装的角度出发,不可能直接采用电力行业的电表,因此出现了适用于通信行业的多路电表,即一只表可以同时监测多个用电回路,大大降低了建设成本,适合通信局(站)的施工与安装。

从以上分析可见,通信用电表的监测用电路数、电表互感器输入性质与电力行业有较大的区别,在一些场合不可能直接使用电力行业的电表。但由于通信用电表缺少相关的标准和技术规范要求,当前在能耗监控工程中,选择通信用电表时处于无章可循的局面,规定的技术指标也过于简单,无法对电表性能进行科学的规定,阻碍了能耗监控系统建设的顺利实施。

2 通信用电表主要技术参数

通信用电表虽然没有统一的技术标准,但从其使用上看仍然是对用电量的计量,因此,在计量准确性方面,必须符合国家相关的电表标准,才能保证与电网公司所配置的电表有较好的一致性。

电表的国家标准主要有以下一些技术参数,相关计量的精度、准确度要求都是在这些技术参数的基础上定义的。

2.1 与电压有关的参数

与电压有关的技术参数主要包括参比电压、临界电压、失压、全失压和断相。

参比电压为确定电量采集设备有关特性的电压值,单相电表的参比电压为220 V,三相电表的为3×220/380 V。

临界电压为电表能够启动工作的最低电压,此值为参比电压的60%。

失压指在三相供电系统中,某相负荷电流大于启动电流,但电压线路的电压低于电表正常工作电压的78%时,且持续时间大于1 min的工况。

全失压指三相电压均低于电表的临界电压,且负荷电流大于5%额定(基本)电流的工况。

断相指在三相供电系统中,某相出现电压低于电表的临界电压,同时负荷电流小于启动电流的工况。

电表国标规定,供电系统中电压范围发生大范围波动时,如0.8~0.9

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时,电表的计量值误差应小于规定值的3倍;电压波动过大时,如低于0.8

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,可不进行计量。根据相关电压的技术参数,可明确不同供电质量下电表的工作状态和计量精度。

2.2 与电流有关的参数

与电流有关的参数包括启动电流

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、参比电流(包括基本电流

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和额定电流

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)、最大电流

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和失流。

启动电流是使电表启动并连续计数的电流的最小值。

基本电流是采用直接接入的电表有关特性的电流值。

额定电流是采用互感器接入的电表有关特性的电流值。

最大电流是满足准确度要求的最大监测电流值。

对于电表常见的规格标识,如3×25(100)A,表示三相电表,基本电流为25 A,最大电流为100 A;对互感器接入的电表则为3×1.5(6)A,额定电流为1.5 A,最大电流为6 A。

失流是指在三相供电系统中,三相电压均大于电表的临界电压,三相电流中任一相或两相小于启动电流,且其他相线负荷电流大于5%额定(基本)电流的工况。

2.3 相关参数的应用

目前在通信用电表的招标书中,一般都是笼统地要求“精度、电流最大量程”这2个技术参数,但在真正理解上述电压和电流的参数后,就会发现仅规定“精度、电流量大量程”这些简单的参数远不能说明电表的技术指标,如没有说明电表开始计量的条件、什么故障情况下不计量、不同电流范围对应不同的精度等。以下仅举2个常见的例子,来说明仅规定“精度、电流最大量程”2个参数时,可能出现的问题。

例一:所选用的计量仪表没有遵循电表国标的规定,启动电流大。例如对于启动电流这个参数,国标规定应小于等于0.004

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(

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),对于基站而言,若选用3×25(100)A的电表,即

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=25 A,在电流达到100 mA(对应单相阻性负载约22 W)时必须开始计量,若所选择的计量仪表没有遵循该标准,启动电流过大,势必造成与标准表的计量误差。

例二:出于成本考虑,选用低价格的电表,电流小、误差大。国标规定电表的最大电流

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应在参比电流

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(

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)的4倍以上,因此

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=4

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成为目前计量仪表最常用配置,当然生产成本也是最低的。对于最大电流同样是100 A的2款直接接入三相电表,若其基本电流分别是10和25 A,即3×10(100)A和3×25(100)A,则根据国标规定,在电流小于0.05

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时,1级表的误差允许到1.5%,2只表的0.05

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b分别为500 mA和1.25 A,对应三相阻性负载为330 W和825 W,若换算成开关电源直流负载约为6 A和15 A,可见,对于直流负载在6~15 A区间的开关电源系统,选用价格较低的3×25(100)A电表对于精度影响是显而易见的。

实际上,为解决部分场合用电负荷在不同时段相差过大的问题,目前很多省电网公司已经开始采购宽量程的智能电表,以避免计量中可能出现的误差。

对于通信行业而言,不同机房、不同设备、不同时段用电负荷相差较大,如对于基站,新风设备、照明等只有几十瓦,不同基站的开关电源负荷从几百瓦到几千瓦不等,采用不同参比电流的电表,其计量精度有较大的差别。因此,在进行电表选择时,必须根据电表的国标规定,确定完善的技术指标,选择适当量程的多路电表,以满足计量的准确度要求。

3 结束语

目前通信局(站)能耗监控系统正处于建设初期,由于没有通信用电表的标准,在工程中对电表的选择无章可循,因此,根据通信局(站)特点制定科学、合理的技术标准,就成为亟待解决的问题,通信用电表标准的制定将对能耗监控系统建设的规范化、能耗监控系统工程的顺利实施具有重要的意义。

(责任编辑:6g下载网)

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