——周中

    電力監(jiān)控" title="電力監(jiān)控">電力監(jiān)控儀表是電工儀表行業(yè)的一個新興、細分行業(yè),，類別屬于安裝式數(shù)字儀表,，從模擬指針式儀表和電量變送器演變而來。隨著計算機技術的發(fā)展,，電力監(jiān)控儀表已應用到電力系統(tǒng)的發(fā),、輸、變,、配,、用的各個環(huán)節(jié),，實現(xiàn)對電網電參量的測量,、計量、分析,、診斷,、控制、保護,，并帶模擬量輸出和標準通訊接口,。在不同的應用場合，功能不同組合,，可簡可繁,，但大致分三類儀表，即監(jiān)控與保護儀表,，電能分析與管理儀表,，電氣安全儀表。為適應供配電系統(tǒng)開關柜的結構及安裝特點,，安裝方式分嵌入式和導軌式兩種,。

1 電力監(jiān)控儀表主要分類

1.1監(jiān)控與保護儀表

主要對電網中的電力參數(shù)測量,、故障診斷、越限報警,、事件記錄,，以及對電氣設備的運行進行控制和保護，產品又可細分為數(shù)顯" title="數(shù)顯">數(shù)顯電測儀表,、監(jiān)控儀表,、保護儀表。

1.1.1 數(shù)顯電測表

   主要替代傳統(tǒng)指針式儀表,，對各種電參數(shù)進行測量,，有測量精度高，顯示直觀,，測量范圍寬等優(yōu)點,。

1.1.2 監(jiān)控儀表

除測量電參量外，儀表帶I/O模塊,，模擬量輸出,、繼電器控制輸出，帶標準RS485接口,。通過對電氣回路的斷路器,、接觸器等低壓元件進行狀態(tài)監(jiān)視，遠程控制,、報警和事件記錄,，屬低壓電器電量控制器，是低壓配電系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字化,、網絡化,、智能化的關鍵產品，該儀表的應用可減少低壓配電系統(tǒng)人為操作事故,，降低人力成本,，提高工作效率。

1.1.3 保護儀表

主要針對0.69KV電壓等級的電源進線,、饋線,、馬達、電容器等電氣回路進行監(jiān)測和保護,，儀表通過建立熱容量模型,，當故障電流達到某一值時，斷路器脫扣或接觸器斷開,，防止設備過載損壞,。具有過載保護，短路保護，過壓,、欠壓保護,，漏電保護等功能。該類產品既有監(jiān)控功能,，又具有繼電器特點,，需取CCC認證，一般歸在繼電器保護及電力自動化行業(yè),。

1.2 電能分析與管理儀表

    根據(jù)電網用戶端工礦企業(yè)和建筑樓宇配電系統(tǒng)的特點,，為使用能透明可控，對高,、低壓開關柜,，動力箱，照明箱各個電氣節(jié)點的重點用能設備進行監(jiān)控管理就十分必要,。該電能計量" title="電能計量">電能計量表計既要安裝于開關柜,、配電箱的各個回路，又要與配電系統(tǒng)兼容組網,，由電力公司加裝的傳統(tǒng)的收費電表無法同時滿足,。電能分析與管理儀表主要有2類，為電能質量分析儀表和終端電能計量儀表,。

1.2.1 電能質量分析儀表

該類儀表主要應用于高,、中壓電氣回路或低壓重要回路，功能主要有全電參量測量,，四象限電能計量,，復費率分時計費，電流,、電壓各次諧波分量,，電壓波峰系數(shù)，電流K系數(shù),，電流,、電壓不平衡度,，正,、負、零序分量等,。

1.2.2 終端電能計量管理儀表

該類電表主要用于380V/220V配,、用電末端，功能有電能計量,，包括有功,、無功電能，復費率分時計費,，最大需量統(tǒng)計,，最大一次接入電流可達80A,，節(jié)省了電流互感器。采用DIN35mm導軌安裝,，寬度為18mm的倍數(shù),，可方便與微型斷路器并列安裝使用。終端電能表計結構上有的廠家設計有防竊電措施,，如“鉛封”結構,，能申請到計量器具制造許可證。因此,，只要供電部門認可,，也可作收費表使用。

1.3 電氣安全儀表

主要針對低壓配電系統(tǒng)檢測剩余電流,，防止電氣火災及人身觸電傷亡事故,。產品主要分為數(shù)顯剩余電流監(jiān)控儀表，剩余電流式電氣火災監(jiān)控裝置,，IT配電系統(tǒng)絕緣檢測儀等種類,。

1.3.1 數(shù)顯剩余電流監(jiān)控儀表

通過剩余電流互感器，在0.4KV電壓等級TN－C－S,、TN－S及局部TT系統(tǒng)采集剩余電流,，故障發(fā)生時，經儀表計算運行顯示數(shù)值,，超設定值時,，發(fā)出報警或脫扣指令，防止事故發(fā)生或擴大,。該類儀表也可稱為數(shù)顯剩余電流繼電器,，須取得CCC認證，歸入繼電器行業(yè),。

1.3.2 剩余電流式電氣火災監(jiān)控儀表

該產品在0.4KV電壓等級TN－C－S,、TN－S及局部TT系統(tǒng)檢測剩余電流外，還有電纜溫度監(jiān)測,，三相電流,、電壓測量，多路繼電器輸出,，支持消防聯(lián)動等功能,。因產品用來電氣火災監(jiān)測，需在公安部（沈陽）消防研究所作型式測試合格,，方可銷售,。

1.3.3 IT配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測儀表

應用于醫(yī)療手術室、ICU病房等重要場合的IT配電系統(tǒng)，用來監(jiān)視變壓器次級回路對地絕緣阻抗,，防止病人受到微電流電擊,。

2 電力監(jiān)控儀表與用戶端智能配電系統(tǒng)

用戶端是電力系統(tǒng)的“配、用”環(huán)節(jié),，是智能電網的用電末端,，主要有工礦企業(yè)、建筑樓宇,、基礎設施等用戶,。電網80%以上的電能是用戶端消耗的。建立用戶端智能配電系統(tǒng),，可以在電力變壓器到用電設備之間,，使電能傳輸、分配,、控制,、保護及管理實現(xiàn)網絡化、智能化,。使用電更加可靠,、安全、高效,、環(huán)保,。智能電力儀表作為配電系統(tǒng)中開關電器的二次元件，起著對電參量的測量與監(jiān)視,，電能的計量與管理,，電氣故障的診斷和記錄，設備運行的控制和保護等功能,。

智能配電系統(tǒng)就是把眾多帶通信接口的控制設備和儀表與計算機連接起來,，實現(xiàn)集中數(shù)據(jù)采集、處理,、監(jiān)控,、分析、調度等智能化管理,。

系統(tǒng)一般采用三層網絡分布結構,，即站控管理層、網絡通訊層,、現(xiàn)場設備層,，如圖1所示,。

圖1 用戶端智能配電系統(tǒng)

站控層由系統(tǒng)軟件與硬件設備,，如工業(yè)計算機、打印機、UPS電源等組成,。通訊層由服務器,、通信網關、人機界面等組成?，F(xiàn)場設備層由保護裝置,、電器開關與控制設備、電力監(jiān)控儀表等組成,。儀表既肩負采集數(shù)據(jù)的重任,，同時也是執(zhí)行后臺控制命令的終端元件之一。

電力監(jiān)控儀表作為斷路器的二次元件,，在不同的應用場合配置也不一樣,。見圖2。

圖2 斷路器與電力儀表配置應用

（1）斷路器與監(jiān)控儀表配置,，可測量各種電參數(shù),、分析諧波、計量電能,，通過I/O模塊,，采集斷路器分合和報警狀態(tài)，并可控制斷路器合分閘,?？纱蟠鬁p少電氣故障。

（2）斷路器與保護儀表（馬達控制器）配置,，加上接觸器,，則有測量電參數(shù)及過載保護、不平衡保護,、堵轉保護等功能,。確保馬達正常運行，提高生產效率,。

（3）斷路器與安全儀表（剩余電流火災監(jiān)控儀表）配置,，可監(jiān)測回路漏電流，若達到設置值時,，報警輸出,。經消防處確認后，可通過指令,，使斷路器脫扣,，防止發(fā)生短路引起的電氣火災事故。

（4）斷路器與電能管理儀表配置,，可對電能進行分項計量,，使用能按空調,、動力、照明,、特殊用電分項統(tǒng)計,，方便分析高耗原因，提出降耗措施,。

當然,，上述幾項配置需求，也可用一塊儀表同時實現(xiàn)電力監(jiān)控,、電能管理,、電氣安全的功能，從而減少儀表數(shù)量,，方便用戶選型,，節(jié)省投資。

3 市場前景分析

電力監(jiān)控儀表作為一個新興產業(yè),，其市場前景與下列因素有關：（1）用戶端的電力配電系統(tǒng)智能化需求及智能電網的推進,；（2）工礦企業(yè)與建筑樓宇的節(jié)能減排；（3）新能源" title="新能源">新能源,、新行業(yè)的發(fā)展需求,；等等。

3.1用戶端的電力配電系統(tǒng)智能化需求及智能電網的推進

目前,，電的生產,、傳輸及高端用戶，如電信,、銀行,、石化等大用戶配電正在實現(xiàn)信息化、智能化,。隨著智能電網的推進,，電的生產、傳輸與使用將信息互通,，智能電力儀表將是各個電網環(huán)節(jié)的信息“傳感器”,，使智能電網下的電器設備信息“物物相聯(lián)”。因此,，電力監(jiān)控儀表也將隨用戶端配電智能化的普級而市場容量逐步擴大,。

3.2 工礦企業(yè)與建筑樓宇的節(jié)能減排

國務院各部委以及地方政府，把節(jié)能減排作為重點工作之一進行推進與落實,。要求高能耗企業(yè)通過建立能源管理體系,，采取降耗技術與措施，提高用能效率,。為此,，工礦企業(yè)實施合同能源管理,，政府機關和大型公建實施能耗監(jiān)測（見建科[2008]114號文），電能作為最主要的能源,，用戶端用能大戶都應建立電能計量體系,。因此,，用于企業(yè)內部管理的智能電力儀表將隨節(jié)能政策的推進而增加,。

3.3新能源、新行業(yè)的發(fā)展需求

隨著社會的發(fā)展,，對核電,、水電、光能,、風能等新能源的需求逐步擴大,，以減少對不可再生能源的依賴。新能源的發(fā)展,，也給電力儀表帶來了發(fā)展機遇,。以光伏電站為例，需匯流箱多路直流檢測裝置,，直流多功能電表,，諧波表等多種儀表。1個10MW光伏電站安裝的各類電力監(jiān)控儀表在1200臺左右,。

隨著社會進步,，對人生命安全的保障也越來越重視，為了安全用電,，國家發(fā)布了多項設計規(guī)范,，如JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規(guī)范》，GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》等等,，規(guī)定對劇院,、商場、展覽館,、醫(yī)院,、電信樓、廣播臺,、高層建筑等人員密集或重要場所要加裝剩余電流式火災監(jiān)控裝置,，防止漏電引起的火災。另外,，GB50333-2002《醫(yī)院潔凈手術部建筑設計規(guī)范》規(guī)定,，縣級二甲以上醫(yī)院潔凈手術部選用IT配電系統(tǒng)供電時，須加裝絕緣監(jiān)測儀表,，確保病員人生安全,，目前市場基本由德國本德爾壟斷,，盡管規(guī)范要求加裝，由于價格昂貴,，尚不能普及,。但隨著國產產品推出，打破壟斷,，價格下降,，以及醫(yī)療衛(wèi)生的普及，市場將進一步擴大,。因此,，電力儀表在新能源，新行業(yè)也有很大需求,。

4 主要存在問題

由于電力儀表主要應用于用戶端配電系統(tǒng)中,，客戶和行業(yè)均比較分散，影響其發(fā)展前景的主要是產品標準和質量問題,。

4.1 標準問題

若電力儀表用來作電參量的測量,，產品應符合GB/T22264-2008《安裝式數(shù)字顯示電測量儀表》標準，若用于低壓馬達的控制與保護,，則應符合JB/T10736-2007《低壓電動機保護器》標準,，并取CCC認證；若用于作漏電流繼電器,，則應符合GB/T22387-2008《剩余電流動作繼電器》,；若用作電氣火災探測器，則應符合GB14287.2-2005《剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器》,；當然,，用戶有時還需要若干功能組合的產品，因此需要廠家具有在用戶端配電領域豐富的應用經驗和行業(yè)專業(yè)知識,，才能滿足不同用戶不同配電系統(tǒng)的要求,，因此，目前產品標準尚不能滿足設計,、生產,、驗收的要求，給電力儀表發(fā)展有一定影響,。

4.2 質量問題

盡管市場前景十分明朗,，但由于客戶分散，行業(yè)要求也不相同,，還存在客戶的即時創(chuàng)新需求,，軟、硬件要即時修改,。因此,，訂單呈現(xiàn)“小批量,，多品種”模式，不利于規(guī)?；a,。新修改的版本，未經長時間運行考驗,，往往存在質量隱患?，F(xiàn)電力儀表廠家眾多，規(guī)模偏小,，魚目混珠,，且大多手工生產操作,，質量很難保證,。但經過3-5年的市場洗禮，客戶對一些優(yōu)秀品牌的認可,，市場的集中,，生產廠家規(guī)模擴大，生產,、檢測靠裝備保證,，以及政府、行業(yè)的科學引導,、推進,，電力儀表產業(yè)會得到健康發(fā)展。

參考文獻

[1] 施耐德公司,上海安科瑞公司,珠海派諾公司,丹東華通測控公司,溯高美公司,蘇州萬龍集團,江蘇斯菲爾等公司產品手冊及網站.

[2] 胡建剛,陳平.“Riyear-PowerNet配電監(jiān)控系統(tǒng)的運用”賽爾電氣應用.2010年3期.

[3] 清華大學建筑節(jié)能研究中心.中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告2010.

作者簡介：

周中,，男,，大學本科，上海安科瑞電氣股份有限公司董事長兼總經理,，從事電力監(jiān)控儀表的研發(fā),、標準及應用。<