南方电网公司低压集抄工程设计导则

南方电网公司低压集抄工程设计导则

南方电网公司市场营销部

2016年3月

前言

为全面推进低压集抄系统建设与应用，规范公司低压集抄项目建设管理，提高系统建设质量和应用成效，按照公司“集团化管理模式、一体化管理制度”的管理定位，公司组织编制了《南方电网公司低压集抄工程设计规范》，规范包括低压集抄工程设计导则和图集，用于指导各单位开展低压集抄工程标准化设计和专业化管理。

本规范由中国南方电网有限责任公司市场营销部提出、归口管理和负责解释。

本规范编写单位：广东电网有限责任公司市场营销部、佛山供电局

中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司本规范编写人员：郑龙徐湛谭跃凯化振谦关可飞江智添

张磊徐飞侯恩振

目录

1适用范围 (1)

2编制依据 (1)

3术语定义 (2)

4低压集抄方案 (3)

5设计原则 (8)

6设计内容及要求 (8)

7概预算编制原则 (12)

8附录 (13)

1适用范围

本规范适用于南方电网公司低压集中抄表工程的设计工作。本规范规定了低压集中抄表工程的设计深度、设计方案、设计原则、设备技术及安装要求、线缆及布线技术要求、概预算编制原则等。本规范未涉及的内容遵照有关规程执行。

2编制依据

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T 16934-2013 电能计量柜

GB 4208 外壳防护等级(IP代码)

GB 50054 低压配电设计规范

GB 7251 低压成套开关设备和控制设备

Q/CSG 113007 中国南方电网有限责任公司低压用电客户电能计量装置典型设计

Q/CSG 113013 中国南方电网有限责任公司多功能电能表通信协议扩展协议

Q/CSG 11109004中国南方电网有限责任公司计量自动化终端上行通信规约

中国南方电网有限责任公司计量自动化终端远程通信模块接口协议要求

中国南方电网有限责任公司计量自动化终端本地通信模块接口协议要求

中国南方电网有限责任公司计量自动化终端微功率无线通信规约要求

Q/CSG 1209008 中国南方电网有限责任公司费控交互终端技术规范

Q/CSG 11109003 中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器技术规范

中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统II型集中器技术要求

Q/CSG 11109005 中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统采集器技术规范

中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统II型采集器技术要求

Q/CSG 11109006 中国南方电网有限责任公司计量自动化终端外形结构规范

中国南方电网有限责任公司低压费控计量表箱技术规范

中国南方电网有限责任公司费控电能表用外置低压断路器技术规范

3术语定义

3.1低压用户集中抄表系统

是计量自动化系统的一部分，指由计量自动化主站通过远程通讯信道（无线、有线、电力线载波等信道）将多个电能表电能量的记录值（窗口值）的信息集中抄读的系统。该系统主要由电能表、采集器、集中器、通信信道和计量自动化主站组成。

3.2集中器

用于配电区域电能信息采集和控制的设备。它通过信道对其管辖的采集终端和各类电能表的信息进行采集、处理、存储和控制，并通过远程信道与计量自动化系统交换数据。包括I型集中器和II型集中器。

3.3采集器

用于采集和处理多个客户电能表电能信息，并通过信道与低压集中器交换数据的设备，采集器的基本功能是协助集中器完成对电能表数据的抄收。包括I型采集器和II型采集器。

3.4交互终端

由通讯单元、显示单元、主控单元及CPU卡接口单元等组成，用于客户服务与管理，可识别CPU卡，实现对费控电能表开户、充值及参数更新等功能，同时具备报警提示、通讯转发、查询显示等功能的终端设备。包括I型交互终端和II型交互终端。

3.5勘察设计工器具

指为低压集抄工程现场勘察设计提供辅助支持的工器具，具备公网无线信号测试、GPS定位、拍照、现状设备资料录入等功能。

3.6供电台区

一个变压器的供电范围为一个供电台区。一个居民小区可由一个或多个供电台区构成。供电台区是工程勘察和施工的基本单位，其他领域的台区定义以相应管理规定为准。

3.7远程通信信道

远程通信通道是指集中器与计量自动化系统主站之间的通信信道。远程通信技术包括无线公网、无线专网、光纤专网、光纤公网、有线电视通信网等。

3.8本地通信信道

本地通信通道是指各类集抄终端与电能表之间或者集中器与采集器之间的通信信道，本地通信技术包括RS-485总线、窄带载波、微功率无线、宽带载波、双模通信、塑料光

纤等。

3.9 外置低压断路器

能够闭合、承载和分断正常电路条件下的电流，而且在规定的异常电路条件下，诸如短路电流，也能闭合、承载一定时间和自动分断电流的开关装置。

4 低压集抄方案

4.1 II 型集中器方案

II 型集中器方案指集中器与电能表之间通过RS-485线方式通信，适用于电能表位置集中区域。其特点是采用一对双绞线通信，抗干扰性较强，同一台区设备配置数量较多。

II 型集中器方案设备包含II 型集中器RS-485电能表等。方案示意图见下图：

II 型集中器

集中器

主站系统

RS-485

RS-485RS-485

RS-485电能表

远程通信信道

图 4-1 II 型集中器方案

4.2 半载波方案

半载波方案是载波通信技术和RS-485总线技术的结合，集中器和采集器之间利用电力线传输数据，采集器和电能表之间采用RS-485总线通信。其特点是通信线路敷设较简

单，易受电网噪声干扰。

半载波方案设备包含I 型集中器（载波）、II 型采集器（载波）、RS-485电能表等。方案示意图如下：

I 型集中器

II 型采集器

采集器

主站系统

RS-485

RS-485电能表

电力载波(PLC)

集中器

远程通信信道

图 4-2 半载波方案

4.3 全载波方案

全载波方案利用电力线作为集中器和电能表之间的传输介质，所有电表采用载波式电能表，集中器与电能表之间无需采集器。其特点是通信线路敷设简单，易受电网噪声干扰。

全载波方案设备包含I 型集中器（载波）、载波电能表等。方案示意图如下：

I 型集中器

主站系统

电力载波(PLC)

载波电能表

集中器

远程通信信道

图 4-3全载波方案

4.4 半无线方案

半无线方案，即半微功率无线方案，集中器和采集器之间利用微功率无线方式传输数据，采集器和电能表之间采用RS-485总线通信。其特点是数据传输不受电网噪声干扰，但易受建筑物的阻挡或其他无线信号的干扰。

半无线方案设备包含I 型集中器（无线）、II 型采集器（无线）、RS-485电能表等。方案示意图如下：

主站系统

微功率无线

I

型集中器

集中器

II 型采集器

采集器

RS-485

RS-485电能表

远程通信信道

图 4-4 半无线方案

4.5 全无线方案

全无线方案利用（470~510）MHz 无线电波构建通信网络，实现集中器与电能表之间微功率无线通信。其特点是数据传输不受电网噪声干扰，但易受建筑物的阻挡或其他无线信号的干扰。

全无线方案设备包含I 型集中器（无线）、无线电能表等。方案示意图如下：

主站系统

无线电能表

微功率无线

I 型集中器

集中器

远程通信信道

图 4-5 全无线方案

4.6 混合方案

根据台区内电能表、建筑物、通信环境不同，综合利用上述多种本地通信信道实现混合组网，适用于电能表通信接口种类较多、地理分布较复杂、单一通信方案难以解决的台区。本地通信信道组合方案主要分为：混合载波、混合无线、载波无线双模等方案。

5设计原则

5.1以地市供电局为单位，根据城市建设和经济发展程度，按照城市和农村划分，本地通信信道分别选择一种组网方式，以便后期运行维护。远程通信信道优先选择自有通信信道。

5.2以台区为单位进行低压集抄设计，在该地区主流组网方案基础上制定勘察方案，进行现场勘察和测试，检验主流组网方案适应性，为低压集抄设计方案提供依据。

5.3台区组网方案设计应满足所在地市供电局低压集抄预控目标。

6设计内容及要求

6.1获取建设单位低压集抄建设主流组网方案、预控目标、可研成果、相应台区的用户明细资料和GIS地理信息CAD图。其中预控目标包括：集中器日平均在线率、日平均冻结数据采集完整率。

6.2准备主要工器具，包括：计算机、照相机、勘察设计工器具等。

6.3根据建设单位提供资料，进行现场勘察，主要核对台区名称、表箱号、表箱位置、表箱位数及残旧程度、运行电表是否满足低压集抄方案接入、营销系统户变对应关系是否与现场一致等。。

6.4勘察公变及其周边环境，拍公变所在位置，即配电房、台架、箱变的全景图。

6.5集中器

6.5.1I型集中器优先选择安装于计量箱内。现场无计量箱或计量箱无可供安装位置时，应加装外挂箱，针对杆上变压器，选择安装在就近的电线杆上；针对配电房，选择安装在低压柜旁的墙面上；针对箱变，选择安装在箱变出线的第一个电表箱旁。

6.5.2对于只有一路出线并且线路较长的变压器，在使用半载波和全载波方案时，I型集中器可安装在变压器出线离负荷集中区域较近的位置。

6.5.3II型集中器优先安装与电表箱中。现场电表箱无可供安装位置时，应加装外挂箱并就近安装与电表箱旁。

6.5.4对集中器安装位置应进行远程通信信道测试，确保无线公网信号强度不小于-90dbm。若集中器安装位置或自带天线位置受现场环境限制，无法直接安装在无线公网信号较强处，则可采用延长天线方案。距离无线信号较强处小于等于150米的地区，敷设延长天线，有信号处布置信号接收设备；距离无线信号较强处大于150米的地区，需加装无线信号中继或放大设备。

6.5.5集中器宜安装距地面（设备底面）0.8-1.8M范围内。选择无线方案的台区，在确保安全情况下，可将集中器天线安装在较高位置。

6.5.6安装于低压屏或箱变内时，集中器与周边距离不小于150mm。

6.5.7I型集中器采用三相四线供电方式，电压范围为AC380V±20%；非载波方式的I 型集中器可采用单相供电方式，电压范围为AC380V±20%；II型集中器采用单相供电方式，电压范围为AC220V±20%。

6.5.8安装于低压屏或箱变内的集中器电源宜在低压总开关出线侧接取。

6.5.9I型集中器前端要加装16A四极低压开关；II型集中器前段要加装16A两极低压开关。

6.5.10I型集中器需接A B C三相电压线以及零线，采用黄、绿、红、蓝/黑四种颜色的线，其对应分别为黄接A，绿接B，红接C，蓝/黑接零线。非载波方式的I型集中器需接单相及零线，采用红、蓝/黑两种颜色的线，其对应分别为红接单相线，蓝/黑接零线。

6.5.11II型集中器仅需单相及零线，采用红、蓝/黑两种颜色的线，其对应分别为红接单相线，蓝/黑接零线。

6.5.12I型集中器箱内宜配置浪涌保护器。

6.5.13对于多雷区域，应根据实际情况调整集中器天线安装位置，避免雷击损坏设备，确保通信畅通。

6.6采集器

6.6.1统一考虑表箱更换方案与采集器安装方案，采集器宜安装于表箱内（安装于表箱左下角），若现状表箱不更换且无空间安装采集器，可考虑加装采集器外挂箱，就近安装与电表箱旁。

6.6.2设备宜安装距地面（设备底面）0.8-1.8M范围内。

6.6.3采集器采用单相供电方式，电压范围为AC220V±20%。

6.6.4如果采集器所接入的电能表由同一低压进线开关引出，该采集器电源可在开关出线侧接取。

6.6.5外接采集器箱安装时，原则上尽量靠近表箱，减少导线外漏的部分。电源线进出表箱时需用PVC套住以保护电源线。

6.6.6采集器仅需单相及零线，采用红、蓝/黑两种颜色的线，其对应分别为红接单相线，蓝/黑接零线。

6.6.7对于多雷区域，应根据实际情况调整采集器天线安装位置，避免雷击损坏设备，确保通信畅通。

6.7交互终端

6.7.1交互终端一般安装在楼道口等方便操作的场所。

6.7.2交互终端宜安装在通信信号良好的位置，确保通信畅通。若信号较弱，可引出通信天线到通信良好的地方，并做好固定。

6.7.3交互终端安装位置在距地面（设备底面）1.3-1.6M范围内。

6.7.4交互终端采用单相供电方式，电压范围为AC220V±30%。

6.7.5交互终端电源线、RS-485线需用PVC套住以保护线缆。

6.7.6交互终端仅需单相及零线，采用红、蓝/黑两种颜色的线，其对应分别为红接单相线，蓝/黑接零线。

6.8外置低压断路器

6.8.1外置低压断路器应具有与相应电能表跳闸信号相匹配的自动分闸、手/自合闸功能及其它扩展应用功能。

6.8.2控制信号采取AC220V 电平方式，控制单元供电从控制信号线取电，拉合闸动作时可从相线短暂用电。

6.8.3反馈信号采取AC220V 电平方式（允许半波），内部串联100kΩ电阻后输出。单相断路器反馈信号从相线取电；三相断路器反馈信号应从三相取电，并保证在任一相缺相时仍能正常反馈信号。

6.8.4控制及信号反馈线径应为0.75mm2，线两端应带有压接好的防反接接线头。

6.8.5电能表用外置断路器应安装到35mm导轨上。

6.8.6电能表用外置断路器应安装在电能表箱内，应安装在具有快速安装、固定开关的安装轨上，不得安装在活动的柜门上。

6.9线缆及布线

6.9.1RS-485线选用红、蓝两种颜色的线，红线接485A,蓝线接485B。RS-485线选用截面不小于0.75mm2的带屏蔽多股485专用导线，特征阻抗120欧姆。电表箱外RS-485线应选用铠装电缆。

6.9.2I型集中器、II型集中器、I型采集器和II型采集器电源电缆选用BVV-2.5mm2导线。

6.9.3如电源电缆沿电缆沟、或竖井敷设或需穿过楼层，应选用铠装或穿管敷设，管材采用符合消防要求的阻燃管材。

6.9.4金属箱体必须有接地装置。PE接地线为黄绿双色导线且截面不小于2.5 mm2。

6.9.5RS-485线按顺序对应每一只电能表排列。在表箱内走线过程中按照原有的线路、线槽走，不允许新开线路与线槽。RS-485线的布线不得有扭结、断股、裸露芯线和其他明显损伤。

6.9.6接线要求安装牢靠，接触良好。RS-485线、电源线在表箱或保护箱之外的部分应加保护套管，不允许有导线外露的情况。

6.9.7根据现场勘察编制勘察成果，内容包括：现场勘察表格，配电房、台架、箱变全景照片，集中器、采集器现场安装位置照片和安装位置坐标，集中器和采集器电源线、485线、PVC管等辅材敷设长度，台区平面布置图等。其中，照片位置属性应包含台区名称、周边环境标识（楼道、表箱、电表等）；勘察表格和台区平面布置图详见附录。

6.9.8编制低压集抄初步设计，内容包括：概述、现状及需求分析、技术及实施方案、项目投资概算、配置清单、低压集抄建设明细表等。

6.9.9绘制低压集抄施工图，内容包括：图纸目录、设计说明、低压集抄采集方案图、台区平面布置图等。

7概预算编制原则

7.1按设备材料清册以及有关设计资料进行概预算编制。

7.2安装工程定额套用《电网技术改造工程概算定额》（2015年版），不足部分参照《电网技术改造工程预算定额》（2015年版）。

7.3费用划分和取费标准按国能电力（2015）270号文《电网技术改造工程预算编制与计算规定》执行。

7.4勘察设计费按国能电力（2015）270号文《电网技术改造工程预算编制与计算规定》执行。

7.5安装部分主要设备及主材价格参考市场询价计列。

7.6定额人工费及材机按照电力工程造价与定额管理总站最新文件的相关系数进行调整；每半年更新一次。

7.7根据电力工程造价与定额管理总站最新文件，调整安全文明施工措施费、社会保障费和税金的费率。

7.8设备运杂费，根据工程设备运输距离计算，一般按20km考虑。

8附录

8.1勘察表格（示例）

续表

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8.2 台区平面布置图（示例）

8.3初步设计报告模板（不含电表）（示例）

南方电网公司营销技改项目

初步设计（不含电表）

项目名称：

项目编号：

建设单位：

初步设计单位：

初步设计单位资质编号：

编写日期：

目录

1概述 ............................................................................................... 错误！未定义书签。

1.1项目背景 ....................................................................................... 错误！未定义书签。

1.2项目依据 ....................................................................................... 错误！未定义书签。

1.3建设目标 ....................................................................................... 错误！未定义书签。

1.4建设原则 ....................................................................................... 错误！未定义书签。2现状及需求分析 ........................................................................... 错误！未定义书签。

2.1现状分析 ....................................................................................... 错误！未定义书签。

2.2需求分析 ....................................................................................... 错误！未定义书签。3技术及实施方案 ........................................................................... 错误！未定义书签。

3.1技术方案 ....................................................................................... 错误！未定义书签。

3.2实施方案 ....................................................................................... 错误！未定义书签。

3.3设备及现场安装要求 ................................................................... 错误！未定义书签。4项目投资概算 ............................................................................... 错误！未定义书签。5项目风险及保障措施 ................................................................... 错误！未定义书签。6配置清单 ....................................................................................... 错误！未定义书签。附件.......................................................................................................... 错误！未定义书签。

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1 概述

1.1 项目背景

【编写说明】项目建设背景和意义。

1.2 项目依据

【编写说明】文档编制引用的规范、制度、标准等。

1.3 建设目标

【编写说明】项目解决的主要问题，实现的目标等。列出建设完成后的指标，包括集中器日平均在线率、日平均冻结数据采集完整率。

1.4 建设原则

【编写说明】说明本期项目建设范围选择、主流设计方案选择、设备配置方案、现场实施方面的总体原则。

2 现状及需求分析

2.1 现状分析

【编写说明】分析建设单位目前的用电客户数量、低压集抄项目覆盖率情况、费控应用情况，以及已运行低压集抄项目存在的主要问题等。

2.2 需求分析

【编写说明】结合“十三五”营销技改与电能计量规划，从本年度低压集抄覆盖率要求、各个片区低压集抄建设需求、预付费业务推广、线损等指标提升需求等方面进行需求分析，分析过去低压集抄项目问题的解决措施，最终确定本期低压集抄工程的建设需求。

3 技术及实施方案

3.1 技术方案

【编写说明】根据本期低压集抄项目的建设范围，结合实际勘察和典型设计方案，对低压集抄各类技术与通信方案进行适应性比较，得出本项目采用的主要技术方案。

3.2 实施方案

【编写说明】根据实际勘察情况和典型设计方案，给出本低压集抄项目的优选方案和设备配置原则，根据现场勘察结果，最终给出本项目各个台区采用的详细低压集抄方案。具体每个台区的设备配置表可列于附件。

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