電力儀表在大型公建電能分項計量中的應(yīng)用
日期: 2018-12-02
目前，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公建年耗電量約占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%，每平米耗電量是普通民居的10~20倍，是歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家同類建筑的1.5~2倍。因此，在公建中節(jié)能是一項重要任務(wù)。
1. 哪些建筑屬于大型公建？
根據(jù)建科[2008]114號文件，將下列八類建筑列為大型公建：①辦公建筑；②商場建筑；③賓館、飯店建筑；④文化教育建筑；⑤醫(yī)療衛(wèi)生建筑；⑥體育建筑；⑦綜合建筑；⑧其它建筑。
2 大型公建實現(xiàn)電能分項計量管理的目的為了推動公共機(jī)構(gòu)節(jié)能，提高公共機(jī)構(gòu)能源利用效率。發(fā)揮公共機(jī)構(gòu)在全社會節(jié)能中的表率作用，國務(wù)院令第531號《公共機(jī)構(gòu)節(jié)能條例》第14條明確指出：公共機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)實行能源消費計量制度，區(qū)分用能種類，用能系統(tǒng)實行能源消費分戶、分類、分項計量，并對能源消耗狀況實行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)、糾正用能浪費現(xiàn)象。建筑部推出建科[2008]114號文附件3：《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)———樓宇分項計量設(shè)計安裝技術(shù)導(dǎo)則》，對電能分項計量的分類、設(shè)計、安裝、驗收等進(jìn)行了規(guī)范。江蘇、上海等地方分別推出蘇建科[2007]217號文《江蘇省公共建筑用能計量設(shè)計規(guī)定》和滬建交[2008]828號文《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)本市民用建筑設(shè)備專業(yè)節(jié)能設(shè)計技術(shù)管理的通知》，進(jìn)一步明確提出對主要用電設(shè)施分項計量，對辦公樓、商場、宿舍等應(yīng)計量到經(jīng)濟(jì)核算單元，對醫(yī)療病房、賓館客房、學(xué)校教室應(yīng)按樓層或功能分區(qū)計量等等。由此可見，大型建筑實現(xiàn)電能分項計量管理，可及時發(fā)現(xiàn)、糾正用電浪費，并為建筑節(jié)能考核提供數(shù)據(jù)。
3. 大型公建電能計量宜采用內(nèi)部管理電表大型公建電能計量宜采用內(nèi)部管理電表，不宜用收費電表。兩者主要特點歸納如表1：
4. 供電部門是否允許企事業(yè)單位安裝內(nèi)部管理電表供電部門一般給用戶實施一戶一表的收費制度，即收費電表由供電部門統(tǒng)一安裝。因此，收費電表除了要有技監(jiān)局發(fā)放的計量器具許可證外，還需要當(dāng)?shù)厥?、市電力部門的許可才可安裝使用。內(nèi)部管理電表在用戶安裝收費表的基礎(chǔ)上，考慮內(nèi)部電能節(jié)能管理的需要安裝，因此用戶可自主選擇采購，但應(yīng)注意制造商是否有?。ㄊ校┱|(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的電力儀表（電能部分）的計量器具許可證。
5. 電力儀表在電能計量中的選型方案
電力儀表功能、型號繁多，價格也各不相同，電能計量方案也多種多樣，因此，應(yīng)合理選配，達(dá)到較佳的性價比。
5.1針對宿舍、商鋪、病房等應(yīng)計量到經(jīng)濟(jì)核算單元的地方，可采用DDS1352（不能組網(wǎng)）或DDSF1352（可組網(wǎng)）電表。見圖1、圖2。
5.2針對用電設(shè)施按照明與插座用電、動力用電、空調(diào)用電、特殊用電進(jìn)行分項計量及學(xué)校教室、醫(yī)療病房、賓館客房按樓層或功能分區(qū)計量時，可選用DTSF1352或ACR120EL電表。見圖3、圖4。均帶Modbus協(xié)議。一些重要場合需檢測諧波的， 可采用ACR220ELH多功能電表，除測量電參量外，還可檢測2-31次電流、電壓諧波分量。
5.3 針對進(jìn)線回路或重要出線回路， 可采用ACR230ELH多功能電表（見圖5）。該表為嵌入式安裝，安裝在配電柜門板上，面框尺寸為96mm×96mm，規(guī)格為220V/380V、5A，電流經(jīng)互感器接入，精度為0.5級，除測量所有電參量外，還具有最大需量、2-31次電流、電壓諧波分量、電壓波峰系數(shù)、電流K系數(shù)、電話波形因子、電流電壓不平衡度、正、負(fù)、零序分量分析等功能。
6. 系統(tǒng)組網(wǎng)
電能管理系統(tǒng)以計算機(jī)、通訊設(shè)備、計量單元為基本工具，為大型公共建筑的實時數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺，它可以和檢測、控制設(shè)備構(gòu)成復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。（如圖6）系統(tǒng)軟件最大的特點是能以靈活多樣的“組態(tài)形式”而不是編程方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成，它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實現(xiàn)方法，只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進(jìn)行簡單的“組態(tài)”，便可以非常容易地實現(xiàn)和完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測功能。系統(tǒng)具有友好的人機(jī)交互界面，可實時和定時采集現(xiàn)場設(shè)備各參量及開關(guān)量狀態(tài)，并將采集到的數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)中心存儲。系統(tǒng)還提供實時曲線和歷史趨勢曲線分析，符合用戶設(shè)計需要的報表、事件記錄和故障報警等功能。整個系統(tǒng)可以實現(xiàn)所有回路電能的采集和統(tǒng)計，實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動抄表、電能監(jiān)測功能：
（1）運行狀態(tài)監(jiān)測：通訊異常報警提示。
（2）用戶管理：不同用戶權(quán)限具備不同操作功能；各級權(quán)限的口令修改功能；具有權(quán)限防誤功能。
（3）能耗報表、棒圖：實現(xiàn)所有能耗報表的按時間查詢，分為日、月、年報表等，任意分類、分項實時能耗棒圖顯示。
（4）打印及導(dǎo)出：所有報表及界面可打印， 或以EXCEL、WORD格式進(jìn)行導(dǎo)出。
7. 應(yīng)用案例
上海浦東某圖書館是一個高能耗大型公共建筑，總建筑面積60885m2,消耗的能源主要為電、水，還有少量的燃?xì)?、柴油等，柴油發(fā)電機(jī)是作為應(yīng)急電源之用。該項目電能監(jiān)測系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，各樓層對用電進(jìn)行分類、分項計量，各樓層及總供水管道、燃?xì)?、柴油管道都安裝有測量儀表，以實現(xiàn)對能耗的實時采集與監(jiān)控。所有的智能測量儀表均通過現(xiàn)場總線進(jìn)行組網(wǎng)，在監(jiān)控室對現(xiàn)場各回路能耗狀況實現(xiàn)集中監(jiān)控與管理。該項目中采用研祥工業(yè)計算機(jī)作為監(jiān)控主機(jī)，并附帶液晶顯示器、打印機(jī)等設(shè)備，山特UPS電源在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時，可在一定時間內(nèi)保證站控管理層設(shè)備的正常運行。數(shù)據(jù)采集終端采用高可靠性、帶有現(xiàn)場總線連接的智能測量儀表。對于圖書館供配電系統(tǒng)，低壓進(jìn)線回路和重要回路安裝ACR系列多功能電力儀表，普通饋線回路及照明配電箱中安裝導(dǎo)軌式電能表。監(jiān)測系統(tǒng)通過現(xiàn)場設(shè)備和通信系統(tǒng)提供的傳輸通道，完成對各用電回路的數(shù)據(jù)采集，信息經(jīng)分析、處理，以報表、圖形等多種形式供值班員參考，使值班員能夠便捷的掌握系統(tǒng)的運行及能耗狀況，及時發(fā)現(xiàn)、糾正能源浪費現(xiàn)象，從而進(jìn)行節(jié)能管理。在需要時，還可提供快捷的遠(yuǎn)程控制手段，完成對設(shè)備運行狀態(tài)的改變以及事故情況的處理。表2給出了圖書館能耗數(shù)據(jù)查詢表，很清楚的顯示出各類能源的使用情況。圖7為系統(tǒng)給出的圖書館照明、空調(diào)及插座等用電量的餅圖，很直觀地顯示出分項用電量的百分比。
8. 結(jié)束語
隨著能源的日益緊張，節(jié)能降耗成為大型公共建筑智能化建設(shè)的必然選擇，本文介紹的電能分項監(jiān)測系統(tǒng)，不僅能監(jiān)控供配電系統(tǒng)的運行狀況，還能監(jiān)測用水量、燃?xì)獾绕渌茉吹氖褂脿顩r，并能根據(jù)采集到的能耗數(shù)據(jù)繪制出各種報表、分析曲線、圖形等，便于分析研究，為智能建筑的節(jié)能技術(shù)提供參考。該系統(tǒng)運行安全、可靠，并附有事件記錄及故障報警等功能，極大地方便了用戶的使用。
隨著社會的發(fā)展，能源的日益緊張，實現(xiàn)對分類能耗、分項電能的遠(yuǎn)程監(jiān)測與管理成為智能建筑發(fā)展的必然趨勢。
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