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電力監控儀表是電工儀表行業的一個新興、細(xi)分(fen)行(xing)業(ye)，類(lei)別(bie)屬(shu)於(yu)安(an)裝(zhuang)式(shi)數(shu)字(zi)儀(yi)表(biao)，從(cong)模(mo)擬(ni)指(zhi)針(zhen)式(shi)儀(yi)表(biao)和(he)電(dian)量(liang)變(bian)送(song)器(qi)演(yan)變(bian)而(er)來(lai)。隨(sui)著(zhe)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，電(dian)力(li)監(jian)控(kong)儀(yi)表(biao)已(yi)應(ying)用(yong)到(dao)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)發(fa)、輸、變、配、用的各個環節，實現對電網電參量的測量、計量、分析、診斷、控製、保bao護hu，並bing帶dai模mo擬ni量liang輸shu出chu和he標biao準zhun通tong訊xun接jie口kou。在zai不bu同tong的de應ying用yong場chang合he，功gong能neng不bu同tong組zu合he，可ke簡jian可ke繁fan，但dan大da致zhi分fen三san類lei儀yi表biao，即ji監jian控kong與yu保bao護hu儀yi表biao，電dian能neng分fen析xi與yu管guan理li儀yi表biao，電dian氣qi安an全quan儀yi表biao。為wei適shi應ying供gong配pei電dian係xi統tong開kai關guan櫃gui的de結jie構gou及ji安an裝zhuang特te點dian，安an裝zhuang方fang式shi分fen嵌qian入ru式shi和he導dao軌gui式shi兩liang種zhong。
關鍵詞：電力監控儀表；智能電網；用戶端；應用；市場前景
1 電力監控儀表主要分類
1.1監控與保護儀表
主要對電網中的電力參數測量、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製和保護，產品又可細分為數顯電測儀表、監控儀表、保護儀表。
1.1.1 數顯電測表
主要替代傳統指針式儀表，對各種電參數進行測量，有測量精度高，顯示直觀，測量範圍寬等優點。
1.1.2 監控儀表
除測量電參量外，儀表帶I/O模塊，模擬量輸出、繼電器控製輸出，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監視，遠程控製、報警和事件記錄，屬低壓電器電量控製器，是低壓配電係統實現數字化、網絡化、智能化的關鍵產品，該儀表的應用可減少低壓配電係統人為操作事故，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、dianrongqidengdianqihuilujinxingjiancehebaohu，yibiaotongguojianlirerongliangmoxing，dangguzhangdianliudadaomouyizhishi，duanluqituokouhuojiechuqiduankai，fangzhishebeiguozaisunhuai。juyouguozaibaohu，duanlubaohu，guoya、欠壓保護，漏電保護等功能。該類產品既有監控功能，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。
1.2 電能分析與管理儀表
根據電網用戶端工礦企業和建築樓宇配電係統的特點，為使用能透明可控，對高、低壓開關櫃，動力箱，照明箱各個電氣節點的重點用能設備進行監控管理就十分必要。該電能計量表計既要安裝於開關櫃、配電箱的各個回路，又要與配電係統兼容組網，由電力公司加裝的傳統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
該類儀表主要應用於高、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，複費率分時計費，電流、電壓各次諧波分量，電壓波峰係數，電流K係數，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
該類電表主要用於380V/220V配、用電末端，功能有電能計量，包括有功、無功電能，複費率分時計費，最大需量統計，最大一次接入電流可達80A，節省了電流互感器。采用DIN35mm導軌安裝，寬度為18mm的倍數，可方便與微型斷路器並列安裝使用。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，能申請到計量器具製造許可證。因此，隻要供電部門認可，也可作收費表使用。
1.3 電氣安全儀表
主zhu要yao針zhen對dui低di壓ya配pei電dian係xi統tong檢jian測ce剩sheng餘yu電dian流liu，防fang止zhi電dian氣qi火huo災zai及ji人ren身shen觸chu電dian傷shang亡wang事shi故gu。產chan品pin主zhu要yao分fen為wei數shu顯xian剩sheng餘yu電dian流liu監jian控kong儀yi表biao，剩sheng餘yu電dian流liu式shi電dian氣qi火huo災zai監jian控kong裝zhuang置zhi，IT配電係統絕緣檢測儀等種類。
1.3.1 數顯剩餘電流監控儀表
通過剩餘電流互感器，在0.4KV電壓等級TN－C－S、TN－S及局部TT係xi統tong采cai集ji剩sheng餘yu電dian流liu，故gu障zhang發fa生sheng時shi，經jing儀yi表biao計ji算suan運yun行xing顯xian示shi數shu值zhi，超chao設she定ding值zhi時shi，發fa出chu報bao警jing或huo脫tuo扣kou指zhi令ling，防fang止zhi事shi故gu發fa生sheng或huo擴kuo大da。該gai類lei儀yi表biao也ye可ke稱cheng為wei數shu顯xian剩sheng餘yu電dian流liu繼ji電dian器qi，須xu取qu得deCCC認證，歸入繼電器行業。
1.3.2 剩餘電流式電氣火災監控儀表
該產品在0.4KV電壓等級TN－C－S、TN－S及局部TT係統檢測剩餘電流外，還有電纜溫度監測，三相電流、電壓測量，多路繼電器輸出，支持消防聯動等功能。因產品用來電氣火災監測，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配電係統絕緣監測儀表
應用於醫療手術室、ICU病房等重要場合的IT配電係統，用來監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 電力監控儀表與用戶端智能配電係統
用戶端是電力係統的“配、用”環節，是智能電網的用電末端，主要有工礦企業、建築樓宇、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係統，可以在電力變壓器到用電設備之間，使電能傳輸、分配、控製、保護及管理實現網絡化、智能化。使用電更加可靠、安全、高效、環(huan)保(bao)。智(zhi)能(neng)電(dian)力(li)儀(yi)表(biao)作(zuo)為(wei)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)中(zhong)開(kai)關(guan)電(dian)器(qi)的(de)二(er)次(ci)元(yuan)件(jian)，起(qi)著(zhe)對(dui)電(dian)參(can)量(liang)的(de)測(ce)量(liang)與(yu)監(jian)視(shi)，電(dian)能(neng)的(de)計(ji)量(liang)與(yu)管(guan)理(li)，電(dian)氣(qi)故(gu)障(zhang)的(de)診(zhen)斷(duan)和(he)記(ji)錄(lu)，設(she)備(bei)運(yun)行(xing)的(de)控(kong)製(zhi)和(he)保(bao)護(hu)等(deng)功(gong)能(neng)。
智能配電係統就是把眾多帶通信接口的控製設備和儀表與計算機連接起來，實現集中數據采集、處理、監控、分析、調度等智能化管理。
係統一般采用三層網絡分布結構，即站控管理層、網絡通訊層、現場設備層，如圖1所示。
站控層由係統軟件與硬件設備，如工業計算機、打印機、UPS電源等組成。通訊層由服務器、通信網關、人機界麵等組成。現場設備層由保護裝置、電器開關與控製設備、電力監控儀表等組成。儀表既肩負采集數據的重任，同時也是執行後台控製命令的終端元件之一。
電力監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）斷路器與監控儀表配置，可測量各種電參數、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，並可控製斷路器合分閘。可大大減少電氣故障。
（2）斷路器與保護儀表（馬達控製器）配置，加上接觸器，則有測量電參數及過載保護、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（剩餘電流火災監控儀表）配pei置zhi，可ke監jian測ce回hui路lu漏lou電dian流liu，若ruo達da到dao設she置zhi值zhi時shi，報bao警jing輸shu出chu。經jing消xiao防fang處chu確que認ren後hou，可ke通tong過guo指zhi令ling，使shi斷duan路lu器qi脫tuo扣kou，防fang止zhi發fa生sheng短duan路lu引yin起qi的de電dian氣qi火huo災zai事shi故gu。
（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電力監控、電能管理、電氣安全的功能，從而減少儀表數量，方便用戶選型，節省投資。
3 市場前景分析
電力監控儀表作為一個新興產業，其市場前景與下列因素有關：（1）用戶端的電力配電係統智能化需求及智能電網的推進；（2）工礦企業與建築樓宇的節能減排；（3）新能源、新行業的發展需求；等等。
3.1用戶端的電力配電係統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節的信息“傳感器”，使智能電網下的電器設備信息“物物相聯”。因此，電力監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 工礦企業與建築樓宇的節能減排
國(guo)務(wu)院(yuan)各(ge)部(bu)委(wei)以(yi)及(ji)地(di)方(fang)政(zheng)府(fu)，把(ba)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)作(zuo)為(wei)重(zhong)點(dian)工(gong)作(zuo)之(zhi)一(yi)進(jin)行(xing)推(tui)進(jin)與(yu)落(luo)實(shi)。要(yao)求(qiu)高(gao)能(neng)耗(hao)企(qi)業(ye)通(tong)過(guo)建(jian)立(li)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)體(ti)係(xi)，采(cai)取(qu)降(jiang)耗(hao)技(ji)術(shu)與(yu)措(cuo)施(shi)，提(ti)高(gao)用(yong)能(neng)效(xiao)率(lv)。為(wei)此(ci)，工(gong)礦(kuang)企(qi)業(ye)實(shi)施(shi)合(he)同(tong)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)，政(zheng)府(fu)機(ji)關(guan)和(he)大(da)型(xing)公(gong)建(jian)實(shi)施(shi)能(neng)耗(hao)監(jian)測(ce)（見建科[2008]114號文），電dian能neng作zuo為wei最zui主zhu要yao的de能neng源yuan，用yong戶hu端duan用yong能neng大da戶hu都dou應ying建jian立li電dian能neng計ji量liang體ti係xi。因yin此ci，用yong於yu企qi業ye內nei部bu管guan理li的de智zhi能neng電dian力li儀yi表biao將jiang隨sui節jie能neng政zheng策ce的de推tui進jin而er增zeng加jia。
3.3新能源、新行業的發展需求
隨著社會的發展，對核電、水電、光能、風feng能neng等deng新xin能neng源yuan的de需xu求qiu逐zhu步bu擴kuo大da，以yi減jian少shao對dui不bu可ke再zai生sheng能neng源yuan的de依yi賴lai。新xin能neng源yuan的de發fa展zhan，也ye給gei電dian力li儀yi表biao帶dai來lai了le發fa展zhan機ji遇yu。以yi光guang伏fu電dian站zhan為wei例li，需xu彙hui流liu箱xiang多duo路lu直zhi流liu檢jian測ce裝zhuang置zhi，直zhi流liu多duo功gong能neng電dian表biao，諧xie波bo表biao等deng多duo種zhong儀yi表biao。1個10MW光伏電站安裝的各類電力監控儀表在1200台左右。
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，國家發布了多項設計規範，如JGJ16-2008《民用建築電氣設計規範》，GB50016-2006《建築設計防火規範》等等，規定對劇院、商場、展覽館、醫院、電信樓、廣播台、高層建築等人員密集或重要場所要加裝剩餘電流式火災監控裝置，防止漏電引起的火災。另外，GB50333-2002《醫院潔淨手術部建築設計規範》規定，縣級二甲以上醫院潔淨手術部選用ITpeidianxitonggongdianshi，xujiazhuangjueyuanjianceyibiao，quebaobingyuanrenshenganquan，muqianshichangjibenyoudeguobendeerlongduan，jinguanguifanyaoqiujiazhuang，youyujiageanggui，shangbunengpuji。dansuizheguochanchanpintuichu，dapolongduan，jiagexiajiang，yijiyiliaoweishengdepuji，shichangjiangjinyibukuoda。yinci，dianliyibiaozaixinnengyuan，xinxingyeyeyouhendaxuqiu。
4 主要存在問題
由於電力儀表主要應用於用戶端配電係統中，客戶和行業均比較分散，影響其發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《安裝式數字顯示電測量儀表》標準，若用於低壓馬達的控製與保護，則應符合JB/T10736-2007《低壓電動機保護器》標準，並取CCC認證；若用於作漏電流繼電器，則應符合GB/T22387-2008《剩餘電流動作繼電器》；若用作電氣火災探測器，則應符合GB14287.2-2005《剩餘電流式電氣火災監控探測器》；當(dang)然(ran)，用(yong)戶(hu)有(you)時(shi)還(hai)需(xu)要(yao)若(ruo)幹(gan)功(gong)能(neng)組(zu)合(he)的(de)產(chan)品(pin)，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)廠(chang)家(jia)具(ju)有(you)在(zai)用(yong)戶(hu)端(duan)配(pei)電(dian)領(ling)域(yu)豐(feng)富(fu)的(de)應(ying)用(yong)經(jing)驗(yan)和(he)行(xing)業(ye)專(zhuan)業(ye)知(zhi)識(shi)，才(cai)能(neng)滿(man)足(zu)不(bu)同(tong)用(yong)戶(hu)不(bu)同(tong)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)要(yao)求(qiu)，因(yin)此(ci)，目(mu)前(qian)產(chan)品(pin)標(biao)準(zhun)尚(shang)不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)設(she)計(ji)、生產、驗收的要求，給電力儀表發展有一定影響。
4.2 質量問題
盡管市場前景十分明朗，但由於客戶分散，行業要求也不相同，還存在客戶的即時創新需求，軟、硬件要即時修改。因此，訂單呈現“小批量，多品種”模(mo)式(shi)，不(bu)利(li)於(yu)規(gui)模(mo)化(hua)生(sheng)產(chan)。新(xin)修(xiu)改(gai)的(de)版(ban)本(ben)，未(wei)經(jing)長(chang)時(shi)間(jian)運(yun)行(xing)考(kao)驗(yan)，往(wang)往(wang)存(cun)在(zai)質(zhi)量(liang)隱(yin)患(huan)。現(xian)電(dian)力(li)儀(yi)表(biao)廠(chang)家(jia)眾(zhong)多(duo)，規(gui)模(mo)偏(pian)小(xiao)，魚(yu)目(mu)混(hun)珠(zhu)，且(qie)大(da)多(duo)手(shou)工(gong)生(sheng)產(chan)操(cao)作(zuo)，質(zhi)量(liang)很(hen)難(nan)保(bao)證(zheng)。但(dan)經(jing)過(guo)3-5年的市場洗禮，客戶對一些優秀品牌的認可，市場的集中，生產廠家規模擴大，生產、檢測靠裝備保證，以及政府、行業的科學引導、推進，電力儀表產業會得到健康發展。
文章來源於：《電氣時代》2011年第7期。
參考文獻
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[2] 胡建剛,陳平.“Riyear-PowerNet配電監控係統的運用”賽爾電氣應用.2010年3期.
[3] 清華大學建築節能研究中心.中國建築節能年度發展研究報告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，從事電力監控儀表的研發、標準及應用。
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