淺談計量自動化系統對電能計量裝置故障狀態監測

文/權菊惠 陳镥，普洱供電局

1　電能計量裝置故障類型分析

計量裝置的生產質量差和配置不合理,且長期在惡劣工況下運行,可能造成計量裝置的故障,它包括電能表、互感器故障和計量回路故障等。電能表故障通常表現為電壓失壓、缺相、電壓三相不平衡、電流為負、反向電量、電表黑屏等；計量裝置綜合誤差包括電能表誤差、互感器誤差、PT二次回路壓降引起的誤差等。常見誤差類型有以下幾種：

1.1　電壓異常

三相負荷不平衡會導致不平衡的三相電壓或電流產生；在接線不穩或長時間導線處于裸露會使其風化導致接觸不良，造成電壓缺相、失壓。電能表失壓所占比例為最高，包括一次高壓熔絲熔斷、二次低壓熔絲熔斷、互感器損壞、電能表本身失壓等，發生失壓故障后，都必須針對有功電量進行追補，一般采用的更正系數計算來進行電量追補，以減少供電局本身的損失。

1.2　電流異常

失流是當某相電流小于一定的下限，一般為標定電流的2%時（根據各地區的要求不同）電能表判斷此相為失流，并記錄發生時間。或是當三相電流不平衡超過某個限定值時判斷為失流。出現負電流很可能是極性接反、電流線接線錯誤或者所帶負荷的特殊如帶有電焊機、反轉的用電電機這樣的負荷。

1.3　存在反向電量

在系統中存在大量的反向電量，造成走反向電量常見的原因有：小水電上網用戶發電時向電網輸送電能量；電能表存在錯接線可能引起反向有功電量走字；竊電造成電能表反向有功電量走字。反向電量會使電費少計或者人為竊電給電網的安全穩定運行造成危害。

1.4　計量終端離線

交采是專變終端、配變終端、集中采集器通過GPRS、光纖通信方式來監控用電計量裝置， 其主要功能為：電能表實時、當前數據采集、電能表運行狀況監測、遠程控制等。交采通過RS485口與電表串聯作為考核表，正常情況下監測到電表與交采數據應一致，若數據異常可以及時分析處理。當系統監測到終端屬于離線狀態時，無法檢測表計運行情況。一般卡欠費、信號不穩定、RS485口接線松脫、該用戶停電或者終端損壞都會導致終端離線。

2　運用計量自動化系統監測分析

通過系統在每個模塊的基礎數據查詢里可以通過表碼查詢、瞬時量查詢、表碼瞬時量復合查詢等方法觀察，它們按照時間點或時間段對該用戶的表計或交采表碼進行采集的尖峰平谷數據是否合理，電壓、電流值是否處于合理區間，主站采集表碼是否正常。其中最直觀的方法是通過表碼瞬時量復合查詢可看到某一時間段或時間點該用戶的電壓電流功率因數等更全面的數據，便于觀察分析。

2.1　電能計量裝置正常運行監測基本原理

利用計量自動化系統對電能計量裝置監測一些常見的計量故障基本原理。系統中現在電壓可分為高壓和低壓兩類，一般分為高供高計三相三線高壓100V和三相四線57.7/100V;高供低計三相四線220/380V；通過系統查詢到電壓瞬時值，電壓值偏差不超過-10%～+7%為正常電壓，若出現三相偏差太大或某項值為零則可初步判斷為電壓異常。

2.2　交采比對監測

系統的各項參數錯誤計量倍率、表倍率、電表常數、計量點未全部錄入等，導致計量表計數據與交采比對表數據偏差較大。負荷管理系統外勤人員工作失誤，如交采電壓、電流值不平衡，缺相或存在反向有功的，大致判斷為回路接線錯誤；客戶的實時功率，計量與交采的有功、無功數據基本相反，判斷為現場有功、無功脈沖數據采集接線錯位；照明接入交采與計量的方式不同或有兩路計量，交采只采集了其中的一路，致使采集的數據不同，使得數據異常等。

2.3　反向電量監測

例如：通過系統監測排查某用戶，某一時段的數據正向有功總與反向有功總基本一樣多，說明電能表處于異常狀態，工作人員現場檢查發現計量用電能表A、C相電流極性接反，導致電量走在反向，少計電量。以電能表所計正向有功電量為依據,利用更正系數法進行電量補收。

電量退補計算過程：

(1)2014年4月-2015年3月用電量為： 433kWh、356kWh、281 kWh、246kWh、212kWh、212kWh、283kWh、178kWh、317kWh、300kWh、234kWh、180kWh；則平均月用電量為（433+356+281+246+212+212+283+178+317+300+234+180/12=269.33kWh

(2)該用戶接線錯誤月數為：10+15/30=10.5月；

(3)補收期間電能表所計的電量為：總：48.97×15=734.55kWh；

(4)該用戶應補收電量ΔW=269.33×10.5-734.55=2093.42kWh；

我們利用計量自動化系統實施用電數據異常的實時監測技術手段，追回損失的電量，解決計量故障發現緩慢問題，增強了對竊電戶的威懾作用，動力用戶的竊電現象有所減少，取得了一定的社會效益。

3　系統監測的優點

3.1　全面性

計量自動化系統它獨立于其他系統，它將發電廠、變電站、臺區信息錄入系統，建立了臺賬。整個電網廠站計量點已經實現100%全覆蓋可監測，專變、公變用戶覆蓋率達到100%，居民集抄覆蓋率達到90%。這個大數據庫給我們提供了一個全面的監測平臺。

3.2　及時性

計量自動化系統采用了數據的實時回傳功能，監測能做到系統、及時、全面監測數據、保存數據作為大數據庫給電能計量裝置運行狀態監測提供了可靠平臺，通過對數據的分析有助于查看實時數據，實現計量自動化系統對電壓、電流、電量的實時監控。有利于大數據分析，能夠集中的分析監測整個系統各方面的數據，且自動化可以把數據存儲三年以上，以便以后查找、分析；大大減少了去現場查找故障的時間，提高了工作效率，給整個計量運維工作翻開一個新篇章。

4　總結

通過計量自動化系統對電能計量裝置電壓、電流、電量有了一個實時，準確，全面的監測，并掌握了大量的數據，能及時的根據數據異常分析做出處理。通過電能計量裝置的使用情況，電能計量裝置的故障類型，及利用四合一計量自動化系統對電能計量裝置故障進行排查來保證電網穩定運行、工業安全生產、及時的為用戶解決困難，確保電能計量準確，提高客戶滿意度，還可以有效的防止竊電事件的發生，維護企業利益。

【參考文獻】

[1]DL/T448-2000《電能計量裝置技術管理規程》

[2]黃偉；電能計量技術，中國電力出版社，2012（07）