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摘要：隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會需求普遍增長，拉動了電力需求的持續(xù)擴(kuò)大，而電力的生產(chǎn)供應(yīng)相對于需求顯得日益緊缺，于是，對用電負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)化管理就成為迫切需求……

關(guān)鍵詞：高壓負(fù)荷控制電量控制多功能計(jì)量設(shè)備設(shè)計(jì)要求功能實(shí)

隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會需求普遍增長，拉動了電力需求的持續(xù)擴(kuò)大，而電力的生產(chǎn)供應(yīng)相對于需求顯得日益緊缺，于是，對用電負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)化管理就成為迫切需求。另一方面，供電行業(yè)已完成企業(yè)化改造，電力已經(jīng)成為一種完全意義上的商品，供電企業(yè)為維護(hù)自身的經(jīng)濟(jì)利益，降低不合理的線損，有必要依據(jù)用戶資信等級的差別實(shí)行不同方式的電量控制措施。

供電部門以此為考慮，在已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)對低壓計(jì)量設(shè)備的革新后，計(jì)劃對高壓計(jì)量設(shè)備進(jìn)行技術(shù)革新。為此，我公司投入大量資金、技術(shù)和工時(shí)，全力開發(fā)出了能實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制和電量控制的新型高壓計(jì)量設(shè)備（以下簡稱“本柜”）。

一、高壓負(fù)荷控制、電量控制多功能計(jì)量設(shè)備的設(shè)計(jì)要求

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

1.1本柜的設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足普通計(jì)量柜的基本要求：柜體的拼柜通用性、柜體全封閉、單個(gè)鉛封實(shí)現(xiàn)對全部面板的閉鎖。

1.2負(fù)荷控制、電量控制功能實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)保證：無論對負(fù)荷進(jìn)行控制還是對電量進(jìn)行控制，都需要由二次控制線路以及相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，由于配電設(shè)備位于用戶現(xiàn)場，遠(yuǎn)離供電企業(yè)，保證二次控制線路以及相關(guān)設(shè)備不被人為破壞是首要考慮。同時(shí)，由裝置實(shí)施的強(qiáng)制跳閘，如不對導(dǎo)致跳閘的狀態(tài)進(jìn)行符合預(yù)設(shè)要求的調(diào)整，則不可進(jìn)行合閘操作。

2.負(fù)荷控制設(shè)計(jì)要求

結(jié)合湖北省供電公司的具體需要，本柜需采用目前該公司已經(jīng)在低壓計(jì)量設(shè)備中推廣的上海協(xié)同WJ301系列雙向終端作為負(fù)荷控制裝置，配合供電企業(yè)負(fù)荷控制主站、中繼站，實(shí)現(xiàn)對用戶用電負(fù)荷科學(xué)化管理。

3.電量控制設(shè)計(jì)要求

本柜應(yīng)采用IC卡式預(yù)付費(fèi)終端，同時(shí)配合售電軟件作為電量控制裝置。供電企業(yè)可在營業(yè)部門建立IC卡預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)作為電量控制主站，由此可有效制止大量存在的拖欠大額電費(fèi)卻仍能繼續(xù)用電的怪現(xiàn)象，良好地維護(hù)供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，強(qiáng)化電力作為一種商品的市場屬性。

二、負(fù)荷控制、電量控制的功能實(shí)現(xiàn)

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)對基本設(shè)計(jì)要求的分析，為保證負(fù)荷控制、電量控制能不受阻礙地實(shí)現(xiàn)，就必須在本柜裝設(shè)并封入電源主開關(guān)以及電源電壓互感器。只有采取這樣的措施才能徹底保證控制功能的實(shí)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)方面不被人為阻礙，除非是涉嫌違法的暴力破壞。

考慮拼柜通用性：就需要考慮母排走向、母排位置、相間距離等問題，據(jù)此，我們認(rèn)為電源主開關(guān)只宜選擇與所拼柜型通用的主開關(guān)。那么，KYN28A-12中置柜的計(jì)量柜我們選擇VS1手車式真空斷路器；XGN2-12箱型高壓柜的計(jì)量柜我們選擇VS1固定式真空斷路器；HXGN15-12六氟化硫環(huán)網(wǎng)柜的計(jì)量柜我們選擇FLN36或FLN48六氟化硫負(fù)荷開關(guān)；HXGN17-12環(huán)網(wǎng)柜的計(jì)量柜我們選擇FKN12壓氣式或FZN25真空式負(fù)荷開關(guān)。這樣就保證了拼柜的通用性，使本柜的適用范圍保持在很廣泛的范圍內(nèi)，既可用于新建配電項(xiàng)目的建設(shè)，也可用于舊有配電項(xiàng)目的改造。

至于柜體全封閉：我們采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施將本柜的后封板、頂板、底板、左右側(cè)板全部封閉，并從結(jié)構(gòu)上保證不能從外部打開。

由于供電企業(yè)要求單個(gè)鉛封實(shí)現(xiàn)全部面板的閉鎖，那么就決定了我們對不同的面板必須進(jìn)行聯(lián)鎖。這方面我們采取多個(gè)步驟的措施：a）機(jī)械聯(lián)鎖：由于鉛封必須封在計(jì)量儀表室面板上，于是我們將上下面板進(jìn)行機(jī)械聯(lián)鎖，保證在儀表室面板未打開的情況下另外的面板不能打開。b）電磁閉鎖：電源取自電源PT，一旦電源PT失電，通過電源切換轉(zhuǎn)而從計(jì)量PT取電源，繼續(xù)維持閉鎖，以保證供電企業(yè)維護(hù)人員的人身安全。c）開門報(bào)警：如非授權(quán)人員打開儀表面板或其他面板，均可進(jìn)行報(bào)警并通過電臺向供電企業(yè)報(bào)告。

2.負(fù)荷控制設(shè)計(jì)要求的實(shí)現(xiàn)

供電企業(yè)通過本柜采用的負(fù)荷控制裝置，可對用戶用電功率進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并對用戶最大負(fù)荷進(jìn)行門限設(shè)定；該裝置可實(shí)現(xiàn)智能化的電力負(fù)荷管理，對電力負(fù)荷可實(shí)施分時(shí)段控制。當(dāng)用戶超過門限值且處于負(fù)荷控制時(shí)段之內(nèi)，由該裝置發(fā)出固定頻率的報(bào)警。如果用戶收到報(bào)警后馬上采取措施降低負(fù)荷至低于門限值，則報(bào)警自動消除。如報(bào)警次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值，則該裝置自動進(jìn)行第一輪的跳閘動作。

根據(jù)用戶實(shí)際情況以及供電企業(yè)與用戶達(dá)成的協(xié)議，第一輪所跳之開關(guān)可為電源進(jìn)線柜主開關(guān)，也可設(shè)置為各級次出線柜開關(guān)。如實(shí)施第一輪跳閘后，該裝置仍處于報(bào)警狀態(tài)，則依次進(jìn)行后繼輪次的跳閘，直到負(fù)荷低于門限值，消除報(bào)警。

負(fù)荷控制電源采自本柜電源PT，為保證電源開關(guān)電動控制跳閘所需的功率，PT極限輸出應(yīng)達(dá)到500VA以上。

3.電量控制設(shè)計(jì)要求的實(shí)現(xiàn)

供電企業(yè)通過本柜所采用的IC卡式預(yù)付費(fèi)終端作為電量控制裝置，在營業(yè)部門建立IC卡預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)作為電量控制主站，該系統(tǒng)可預(yù)設(shè)催費(fèi)報(bào)警門限值和跳閘門限值。用戶使用IC卡通過一定方式購買一定的電量后，在該電量控制裝置IC卡插口刷卡輸入后，即可使用已購買的電量。當(dāng)裝置中余額低于報(bào)警門限值后，發(fā)出報(bào)警信號。一旦所購買電量已用盡或達(dá)到預(yù)先設(shè)定的跳閘門限值，跳主開關(guān)，并將其閉鎖，使之不能合閘。用戶只有重新購買電量，并申請供電企業(yè)相關(guān)部門解鎖并合閘，才能恢復(fù)供電。

三、技術(shù)特色

綜合分析市場需要、設(shè)計(jì)要求，以及各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，我們開發(fā)了負(fù)荷控制/電量控制多功能高壓計(jì)量設(shè)備。目前已經(jīng)完成樣機(jī)的制作以及第三方試驗(yàn)站的型式試驗(yàn)，開始投入量產(chǎn)。根據(jù)對整個(gè)項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，對本設(shè)備進(jìn)行了初步的技術(shù)總結(jié)：

1.良好的普適性

我們設(shè)計(jì)的本多功能計(jì)量柜具有應(yīng)用范圍廣，能接受用戶非標(biāo)定制的特點(diǎn)，也就是普適性。它既能應(yīng)用于新建項(xiàng)目的建設(shè)，又可用于舊有項(xiàng)目的改造，并可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行非標(biāo)定制。

另一方面，我們充分認(rèn)識到，計(jì)量柜應(yīng)從屬于原有開關(guān)柜排列。于是，我公司對拼柜通用性等方面給予了充分的考慮，以確保不致破壞原有排列。

2.優(yōu)秀的互換性

由于本柜需要實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制和電量控制，就有必要在本柜裝入可對供電電源進(jìn)行直接通斷的主開關(guān)。這樣，主開關(guān)的性能保證就是不得不考慮的問題了，為了確保本柜不對用戶用電造成影響，本柜所選用的主開關(guān)必須是行業(yè)常用的主開關(guān)，這樣才能充分保證一旦出現(xiàn)事故，可在第一時(shí)間內(nèi)排除主開關(guān)性能損壞造成的影響。

3.閉鎖的可靠性

供電企業(yè)在每臺計(jì)量柜上只使用一個(gè)鉛封，于是，為確保供電企業(yè)售電以及用戶用電安全，我們實(shí)施了對柜體的全封閉，并對所有面板以及維護(hù)通道進(jìn)行了可靠的聯(lián)鎖。以KYN28A-12型多功能計(jì)量柜為例：

供電企業(yè)鉛封位于儀表門，而下門和后門屬于維護(hù)通道，我們在下門立柱內(nèi)加設(shè)機(jī)械聯(lián)鎖板，聯(lián)鎖板的控制端位于儀表門內(nèi)。只有儀表門打開，并且提起聯(lián)鎖板，才可打開下門；同時(shí)，我們對后門進(jìn)行特殊制作，后門關(guān)上后，通過架設(shè)在柜中的聯(lián)鎖桿鎖閉后門，在聯(lián)鎖桿為打開的情況下，后門從外部不可打開。并且，我們還將后門的聯(lián)鎖桿與下門的聯(lián)鎖桿相關(guān)聯(lián)，更確保了機(jī)械聯(lián)鎖的可靠性。

另一方面，我們在下門聯(lián)鎖板上端裝設(shè)了閉鎖電磁鐵，如果柜內(nèi)有電，閉鎖電磁鐵吸合，即使打開儀表門，也無法打開下門，這就充分保證了供電企業(yè)維護(hù)人員的安全。

其他如XGN2-12、HXGN17-12、HXGN15-12等柜型的計(jì)量柜，我們均根據(jù)實(shí)際情況采取了不同的聯(lián)鎖措施，充分保證了柜體的安全和供電維護(hù)人員的安全。

3.充分的可擴(kuò)展性

依據(jù)供電企業(yè)的實(shí)際需求，并根據(jù)我公司的技術(shù)分析，我公司認(rèn)為：根據(jù)實(shí)際需求的不同，負(fù)荷控制、電量控制等措施所需要的終端設(shè)備就會不同，我公司在設(shè)計(jì)時(shí)候?qū)Υ朔矫孢M(jìn)行了充分的考慮，作為可擴(kuò)展的措施，以便供電企業(yè)依據(jù)自身需要做出選擇：

a）充足的控制終端安裝位置

我公司對本柜的儀表室可擴(kuò)展性能進(jìn)行了重點(diǎn)考慮，供電企業(yè)可以有選擇性地安裝負(fù)荷控制終端、IC卡預(yù)付費(fèi)終端、計(jì)量電度表、綜合監(jiān)控終端等，我們從結(jié)構(gòu)上保證充足的安裝位置和操作的方便性。

b）可選擇的門禁控制系統(tǒng)

本產(chǎn)品在擁有可靠的機(jī)械閉鎖、聯(lián)鎖以及電磁閉鎖的同時(shí)，還可擴(kuò)展安裝各種不同的身份識別系統(tǒng)，以最大限度保障供電企業(yè)的供電安全。供電企業(yè)可根據(jù)自身需要進(jìn)行定制。

4.完善的控制機(jī)制

本產(chǎn)品控制機(jī)制相當(dāng)完善，可完整實(shí)現(xiàn)供電企業(yè)負(fù)荷控制、電量控制的要求：

負(fù)荷控制終端可持續(xù)對用電功率進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和比對，如果功率超過報(bào)警門限值，即由該終端發(fā)出每分鐘一次的報(bào)警，此時(shí)用戶值班人員應(yīng)立即采取措施降低負(fù)荷直到低于門限值。如果報(bào)警到一定次數(shù)后，負(fù)荷仍未降低，則由終端發(fā)出指令開始第一輪次的跳閘動作，如仍未能達(dá)到要求，則依次進(jìn)行后繼輪次的跳閘動作，直至負(fù)荷低于門限值。最后一個(gè)輪次的跳閘動作對象為本柜主開關(guān)，此時(shí)相當(dāng)于切斷所有負(fù)荷電流，強(qiáng)制用戶降低負(fù)荷。

電量控制終端可通過持續(xù)對用電電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并隨時(shí)與預(yù)設(shè)的最大可使用電量進(jìn)行比對。一旦用電電量達(dá)到預(yù)設(shè)的報(bào)警門限值（該門限值應(yīng)設(shè)為接近并小于最大可使用電量），則進(jìn)行聲光報(bào)警通知用戶進(jìn)行再購電。如果用電電量達(dá)到最大可使用電量，則直接對本柜主開關(guān)進(jìn)行跳閘動作，并隨即閉鎖主開關(guān)，使之無法合閘。只有用戶進(jìn)行再購電并將數(shù)據(jù)輸入電量控制終端，主開關(guān)才能解除閉鎖，此時(shí)用戶才可進(jìn)行合閘。

本柜在儀表面板設(shè)置合閘按鈕，負(fù)荷控制終端跳本柜主開關(guān)后，用戶降低負(fù)荷后可進(jìn)行合閘操作；并設(shè)置兩個(gè)分閘指示帶燈按鈕，據(jù)此可讓用戶分辨出何種原因?qū)е碌奶l，用戶在進(jìn)行合閘動作前應(yīng)解除指示；同時(shí)設(shè)置有蜂鳴器，在分閘同時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

本柜上下門、前后門(封板)聯(lián)鎖機(jī)制同樣非常完善。當(dāng)供電維護(hù)人員完成一次開門維護(hù)作業(yè)后，應(yīng)首先可靠關(guān)閉后門或后封板，然后才可關(guān)閉前下門。如果后門或后封板未可靠封閉，前下門將無法關(guān)閉。前下門可靠關(guān)閉后才可關(guān)閉上門，如下門未可靠封閉，上門同樣無法關(guān)閉。也就是說，我們將柜體面板、維護(hù)通道實(shí)施了系統(tǒng)化的封閉，從程序上可保證封閉的可靠性。