10 kV用戶側電能計量裝置二次回路設計的改進

王靜哲，范慶池，劉云燕

(石家莊供電公司，石家莊 050051;2.河北任縣電力局,河北 邢臺 055150)

在對10 kV用戶側電能計量裝置設計審核時，發現電能計量裝置二次回路設計存在諸多問題，由于傳統設計未對二次回路接線有所要求，所以在現場驗收時，發現接線很不規范，不僅造成檢查接線難度大，而且對將來現場校驗和不停電換表帶來較大困難。為更好地統一電能計量裝置建設標準和設備規范，提高電能計量裝置可靠性、準確性和安全性，提高電能計量管理水平，公平、公正、公開地開展電能計量工作，根據國家電網公司Q/GDW 347-2009《電能計量裝置通用設計》[1]及新的目標要求，對10 kV用戶側電能計量裝置二次回路進行規范設計，使現場二次回路接線標準化、規范化。

1 設計中存在的問題

10 kV用戶側電能計量裝置是用來進行貿易結算的，由于各供電公司已經普遍使用具有能夠計量正反向有功功率、四象限無功功率、最大需量及分時計量的多功能電能表，只要多功能電能表具有自檢功能，并提供相應的報警信號輸出(如TV失壓、TA斷線、電源失常、自檢故障等)，失壓計時功能滿足DL/T 566-1995《電壓失壓計時器技術條件》[2]，現場不再配置電壓失壓計時器。電能表的失壓報警信號，可以通過電能表本身的報警功能提供顯示和指示燈閃爍，還可以通過強大的采集系統上傳至主站，提供事件報警。按照國網公司“全覆蓋、全采集、全費控”的要求，現場需安裝電能信息采集與監控終端，原10 kV用戶側電能計量二次回路設計出現以下問題。

a. 設計中仍安裝失壓計時器。

b. 電流互感器二次回路未采用分相連接。

c. 未對電能信息監控回路設計。

d. 未對二次回路接線設計或設計了接線圖但不符合展開圖的設計要求。

e. 二次接線設計混亂。

2 設計的改進

2.1 設計原則

a. 貿易結算用電能計量點，原則上設置在購售電設施產權分界處，當產權分界處不適宜安裝電能計量裝置時，應由購售電雙方或多方協商，確定電能計量點位置[3]。

b. 貿易結算用電能計量裝置應按計量點配置計量專用電壓、電流互感器或者專用二次繞組，計量專用電壓、電流互感器或專用二次繞組及其二次回路不得接入與電能計量無關的設備。

c. 35 kV及以下貿易結算用電能計量裝置中電壓互感器二次回路不應裝設隔離開關輔助觸點和熔斷器。

d. 計量二次回路接線遵循“電壓正相序，電壓電流相別一致”的原則。為統一電量正負向，變壓器進線側(高壓側)輸入電量為正，出線側(中低壓側)輸出電量為正。

e. 接入中性點絕緣系統的電能計量裝置，應采用三相三線接線方式，35 kV以下的電壓互感器宜采用V/V方式接線，2臺電流互感器的二次繞組與電能表之間應采用四線分相接法。

f. 二次回路應裝設試驗接線盒，試驗接線盒的技術性能應滿足DL/T 825-2002《電能計量裝置安裝接線規則》[4]附錄D的有關要求。

g. 二次回路編號應符合相對編號原則，采用雙重編號。

h. 高壓電流互感器的二次回路只允許有一處可靠接地，一般在端子排接地；采用“和電流”時，電流互感器二次回路的接地點應在電能計量屏“和電流”的端子處，且一點接地。

2.2 接線原則

在對二次回路設計改進之前，首先對DL/T 825-2002《電能計量裝置安裝接線規則》附錄D試驗接線盒接線進行說明，接線盒接線見圖1，電能表接線見圖2。

圖1 接線盒接線示意

圖2 電能表接線示意

圖1、圖2中SD表示試驗接線盒，PJ表示多功能電能表，PM表示電能信息采集與監控終端。將進線側每個端鈕用阿拉伯數字(1-13)表示，與電壓、電流互感器二次出線連接，將出線側每個端鈕用帶撇的阿拉伯數字(1′-21′)表示，與電能表接線端鈕連接。

2.3 改進方案

2.3.1 二次計量電流回路改進

如圖3所示，二次計量電流回路原理圖將SD接線盒內部結構及連線用阿拉伯數字和帶撇的阿拉伯數字通過虛實2種聯片，說明了二次電流回路的標準連接線：U相電流從U相電流互感器同名端A411接入試驗接線盒端鈕3(即中間孔)，通過上端電流聯片聯接，從端鈕4′出，與電能表串聯后，接入端鈕6′、4，通過A411′流回U相電流互感器。W相與U相方法相同，U、W相分別有電流進、出線，采用四線分相連接，避免了簡化接線容易產生錯誤接線的弊端且無需安裝失壓計時儀，且有一處可靠接地。

圖3 二次計量電流回路改進示意

2.3.2 二次計量電壓回路改進

如圖4所示，二次電壓回路計量將SD接線盒用阿拉伯數字和帶撇的阿拉伯數字通過聯片連接，說明了二次電壓回路通過接線盒的標準連接線：U、V、W相電壓分別從電壓互感器二次端鈕A601、B600、C601接入試驗接線盒端鈕1、5、9，通過電壓聯片相連，分別從端鈕1′、7′、13′并聯接入電能表U、V、W相電壓端鈕PJ2、PJ5、PJ8。此回路無需安裝失壓計時儀且有一處可靠接地。

圖4 二次計量電壓回路改進示意

2.3.3 電能信息監控回路改進

對電能量信息采集的報警及控制，需要注意如下問題。

a. 專用變壓器用戶電能信息采集終端、實現專用變壓器用戶的電能信息采集，包括電能表數據采集、電能計量裝置設備工況和供電電能質量監測以及用戶用電負荷和電能量的監控，并對采集數據進行管理和傳輸[5]。

b.實施費控管理主要有3種形式：主站實施費控、終端實施費控、電能表實施費控，對于10kV專用變壓器用戶不宜選用具有費控功能的三相電能表，且最大電流一般在60A以上，在主站系統還不完善的情況下，一般10kV專用變壓器用戶選用終端實施費控，且采用外置斷路器實現管理控制。

改進后的電能信息監控回路如圖5所示。

圖5 電能信息監控回路改進示意

3 應用效果

按照以上改進設計進行施工，減少了失壓計時器的安裝數量，既可安裝電能信息采集終端，也避免了失壓計時器故障的維護工作。同時通過電能信息采集與管理系統實現對計量裝置異常事件的監控，并通過閉環管理機制實現各級人員對事件的及時處理。計量裝置二次接線規范、標準、美觀，容易檢查接線，便于不停電校表、換表，大大減少了錯誤接線的發生，減輕了計量人員的工作量。

4 結束語

二次回路展開圖將試驗接線盒內部端子用數字表示，通過連接片的斷開與連接，設計出了電能計量裝置二次回路的標準接線，這是設計的一個創新之處，對規范現場接線具有指導意義。隨著電力和通信技術的發展，各類先進的電能計量裝置及輔助設備不斷出現，目前10 kV用戶側電能計量裝置一般配置相應等級的電壓、電流互感器、多功能電能表、電能信息采集與監控終端(或電能信息采集終端和預付費控制器)，隨著電能信息采集與管理系統的完善，將全面實現“全覆蓋、全采集、全費控”的要求。電能計量專業人員在日常工作中，應嚴格執行各項技術標準的要求，在設計、施工、驗收各個環節實現電能計量裝置標準化，推進公司堅強智能電網和“一強三優”現代公司建設，提升營銷現代化管理水平。

參考文獻：

[1] Q/GDW 347-2009，電能計量裝置通用設計[S].

[2] DL/T 566-1995，電壓失壓計時器技術條件[S].

[3] DL/T 448-2000，電能計量裝置技術管理規程[S].

[4] DL/T 825-2002，電能計量裝置安裝接線規則[S].

[5] DL/T 698.33-2010，電能信息采集與管理系統 第3-3部分 電能信息采集終端技術規范 專變采集終端特殊要求[S].