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多用戶多回路宿舍用電管理解決方案

更新時間:2020-05-26      瀏覽次數(shù):686

0 引言
       近幾年來,因違規(guī)使用大功率惡性負載電器導(dǎo)致宿舍失火的安全事故在各大高校時有發(fā)生,給學生和學校都帶來了巨大的損失。北京大學、哈爾濱工業(yè)大學、上海商學院以及俄羅斯人民友誼大學等高校學生公寓發(fā)生的火災(zāi)給高校學生公寓的安全用電敲響了警鐘。根據(jù)相關(guān)部門的統(tǒng)計,目前80%以上的高校學生宿舍火災(zāi)屬于電氣火災(zāi)。其發(fā)生的原因包括供電線路老化等問題,但主要的原因還是由于學生違規(guī)使用惡性負載以及宿舍沒有人的情況下電器超時工作發(fā)熱導(dǎo)致。

       高校宿舍作為一個人員居住密集的場所,一旦發(fā)生火災(zāi)其后果難以想象,所以其用電安全非常需要我們?nèi)ブ匾?,做好高校宿舍用電安全治理工作,給學生提供一個安全舒適的學習生活換景,是高校和我們共同的任務(wù)。
1 高校用電
通過調(diào)查研究, 學生常用的用電器可歸為三大類。
(1)儀器儀表性負載:這類負載有電視機、電腦、筆記本等。它們的共同特點是一般都由開關(guān)電源組成, 電壓和電流的波形相差很大, 我們將這類負載統(tǒng)稱為儀器儀表性負載。
(2)感性負載:這類負載包括電動牙刷、剃須刀、電子日光臺燈等。它們的共同特點是電壓和電流的波形相同, 但相位不同, 電流滯后于電壓一個相位角, 我們將這類負載統(tǒng)稱為感性負載。
(3)惡性負載:這類負載包括電爐子、電飯鍋、熱得快、電燙熱夾板、電熱毯、電吹風等。此類負載的電特性類似于純電阻負載, 因此從這個角度看也可稱為阻性負載, 其特點是電壓和電流波形相同, 且相位相同, 相位角為0, 我們將這類負載統(tǒng)稱為惡性負載。

       不同負載具有不同的特征,而當不同負載混合使用時,要對其進行識別并非易事。因此我們通過將學生宿舍內(nèi)部使用的負載分為不同回路去分別計量,分別控制,大大提高了惡性負載識別的準確性,對此我們提出了兩種解決方案,一種是安裝在學生宿舍內(nèi)部的單相一進三出電表解決方案,另一種是集中安裝于樓層配電箱的多用戶多回路解決方案。
2 多用戶多回路解決方案
       多用戶多回路解決方案一般適用于集中安裝的環(huán)境,箱體集中安裝于樓層配電間,然后根據(jù)需求可以每個寢室引入兩個(或三個)回路,實現(xiàn)分路計量、分路控制,大大提高惡性負載識別的準確性,降低誤判的概率,實現(xiàn)高校宿舍用電規(guī)范化、安全化管理,其接線圖如下圖所示。

ADF300L-III-36/3DM(每個寢室接入三個回路)

ADF300L-III-36/2DM(每個寢室接入兩個回路)
主要功能
用戶雙回路(三回路)計量控制功能:將電表的兩條(三條)出線提供給一個宿舍使用,除兩線(三線)用電進行合計計算之外,用戶的每條線可包括所選用電表的所有功能,可單獨設(shè)置每條線路的參數(shù),實現(xiàn)獨立控制;
預(yù)付費管理控制功能:可實現(xiàn)余額不足預(yù)跳閘提示,斷電自動跳閘;
惡性負載識別功能:可識別學生宿舍常見的諸如電吹風、熱得快、電飯鍋之類的惡性負載;
時間管理控制功能:可根據(jù)學校作息時間實現(xiàn)休息時間自動斷電,早上起床時間自動合閘;
強制控制功能:可通過后臺管理系統(tǒng)實現(xiàn)遠程控制通斷,用以處理突發(fā)事件。
技術(shù)參數(shù)

技術(shù)參數(shù)        型號

ADF300L

電壓輸入

額定電壓

3×220/380V

 

參比頻率

50Hz

 

功耗

<20VA

 

電能計量

總有功電能計量、總無功電能計量

(反向計入正向)

電量測量

U、I、P、Q、S、PF、F

顯示

8位段式LCD顯示、背光顯示

開關(guān)量

8路開關(guān)量輸出

電流輸入

輸入電流

3*250A

 

輸出電流

10(60)A

 

起動電流

4‰Ib

測量性能

測量精度

1級

脈沖

脈沖輸出

1路有功脈沖輸出

 

脈沖寬度

80ms±20ms

 

脈沖常數(shù)

1600 imp/kWh

通信

接口

紅外通訊

 

接口

2路RS485(通訊線需要屏蔽雙絞線)

 

協(xié)議

MODBUS-RTU、DL/T 645-07

環(huán)境

溫度

工作溫度:-20℃~+60℃,存儲溫度:-30℃~+70℃

 

濕度

≤95%RH,不結(jié)露,無腐蝕性氣體場所

 

海拔

≤2000m

 

 


3 單相一進三出電表解決方案
       單相一進三出電表解決方案表計直接安裝在學生宿舍的PZ30箱內(nèi),控制功能完善,能夠?qū)⒖照{(diào)和一般惡性負載區(qū)別開,適用于南方裝有空調(diào)的學生宿舍。
接線圖及實物圖如下所示。


主要功能
一進三出:宿舍方案使用ADM130的儀表,可以分三路照明/插座/空調(diào),三路單獨控制,單獨計量,單獨設(shè)置;
惡性負載控制:具備惡性負載識別功能,自動識別學院規(guī)定禁止使用的各類違章電器(如熱得快、電吹風、電熱毯、暖手煲等)功能,自動斷電;斷電次數(shù)可設(shè)。
基礎(chǔ)免費電量:可根據(jù)管理要求,對各宿舍,不同區(qū)域獨立設(shè)置基礎(chǔ)電量,提供給學生一定的免費電量。
負控次數(shù)復(fù)位:超負荷斷電或使用禁用發(fā)熱電器自動斷電后可自動恢復(fù)供電,自動供電時間和次數(shù)可設(shè)。超過自動恢復(fù)次數(shù)后由管理員查明原因后臺恢復(fù)供電。
定時通斷:根據(jù)生效日期設(shè)置、節(jié)假日設(shè)置、通斷時間段設(shè)置,來自動對宿舍供電進行通斷。
白名單管理:維護電器白名單的信息,自帶不低于30類學校常用電器使用特征的數(shù)據(jù)庫。支持學習其他電器使用特征,白名單負載不會識別惡性負載。
夜間小功率:可以設(shè)置宿舍夜間小電流的使用,僅能供手機充電或夜燈使用。
空調(diào)模式:當一路設(shè)置為空調(diào)負載時,將會獨立判斷惡性負載。

技術(shù)參數(shù)

項目

ADM130

規(guī)格

 

 

 

參比電壓

220V

功耗

<10VA(單相)

阻抗

>2MΩ

精度等級

誤差±0.2%

輸入電流

5(40)A

輸出電流

每路輸出電流16A

功耗

<4VA(單路額定電流)

精度等級

誤差±0.2%

功率

有功、無功、視在功率,誤差±0.5℅

電網(wǎng)頻率

45~65Hz,誤差±0.2%

計量

電能

有功電能1級

數(shù)字

信號

電量脈沖輸出

1路有功光耦輸出

脈沖

脈沖寬度

80±20ms

脈沖常數(shù)

3200imp/kWh

接口與通信規(guī)約

RS485口:Modbus RTU

通信地址范圍

Modbus RTU:1~ 247

波特率

支持1200bps~9600bps

環(huán)

工作溫度

-25℃~+55℃

存儲溫度

-40℃~+70℃

相對濕度

≤95℅(無凝露)

海拔

<2000m

 

4 結(jié)束語
       高校宿舍作為一個特殊應(yīng)用場合,在傳統(tǒng)的電能管理需求的基礎(chǔ)上有著與其他應(yīng)用場合所不同的要求,除基本的用電管理商品化外,更加強調(diào)用電安全和按需控制、按需管理。安科瑞致力于高校宿舍用電管理解決方案的持續(xù)研發(fā)中,根據(jù)高校需求努力為各大高校提供解決方案,希望能夠和各大高校一起為建設(shè)智慧校園、平安校園出一份力。

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