肖文嫻，張林清

（婁底電業(yè)局 客戶服務(wù)中心，湖南 婁底 417000）

利用用電信息采集系統(tǒng)判斷電能計量裝置誤接線

肖文嫻，張林清

（婁底電業(yè)局 客戶服務(wù)中心，湖南 婁底 417000）

用電信息采集系統(tǒng)是采集客戶實時用電信息進(jìn)行監(jiān)控、管理的綜合系統(tǒng),其功能包括用電信息的自動采集、負(fù)荷控制、實時監(jiān)測、用電分析和管理等。主要研究用電信息采集系統(tǒng)在電能計量裝置錯誤接線分析判斷中的應(yīng)用，結(jié)合實例分析發(fā)現(xiàn)，該方法能實時快速地監(jiān)測分析各種誤接線情況，大大縮短了故障分析處理時間，為實際工作提供有效參考。

用電信息采集系統(tǒng)；電能計量裝置；錯誤接線；故障處理

在電力系統(tǒng)和電力用戶中，誤接線情況時有發(fā)生，若有人為竊電蓄意改動接線則更是花樣百出，傳統(tǒng)的計量監(jiān)測手段已經(jīng)很難適應(yīng)形勢的需求。隨著電力市場化改革的逐步推進(jìn)，電廠電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，電能計量裝置的不斷增多，電能計量方面的問題越來越多，要求電能計量工作管理水平不斷提高，才能保證計量的準(zhǔn)確、可靠。

用電信息采集系統(tǒng)（以下簡稱“采集系統(tǒng)”）是智能電網(wǎng)建設(shè)中用電環(huán)節(jié)的重要組成部分，數(shù)字化、自動化、互動化的用電環(huán)節(jié)以及各項營銷業(yè)務(wù)都需要采集系統(tǒng)的技術(shù)支撐。作為用電管理自動化的重要手段，采集系統(tǒng)是通過多種通信方式實現(xiàn)系統(tǒng)主站和現(xiàn)場終端之間的聯(lián)系，是集電能信息采集、用電實時監(jiān)測、電能質(zhì)量監(jiān)測、用電分析和負(fù)荷管理等功能于一體的大型用電側(cè)信息采集與控制系統(tǒng)。隨著采集數(shù)據(jù)量的不斷增加，功能應(yīng)用的不斷擴(kuò)展，采集系統(tǒng)作為電力需求側(cè)管理的重要技術(shù)手段，其可靠、快速、安全和經(jīng)濟(jì)可行的特點在電力營銷管理方面的作用日漸重要。

針對采集系統(tǒng)抄表的實時性和準(zhǔn)確性，本文主要研究如何利用采集系統(tǒng)的各項數(shù)據(jù)，及時、快速、準(zhǔn)確地監(jiān)測、分析、判斷電能計量裝置的各種錯誤接線，以確保電能計量裝置運(yùn)行狀態(tài)始終處于能控、可控、在控狀態(tài)。

1 應(yīng)用分析

電能計量裝置誤接線情況除了互感器二次開路、短路、熔絲斷路等明顯造成計量不準(zhǔn)確的電路狀態(tài)外，還有一些常見的錯誤接線：一相或兩相電流反接，電流二次接線相位錯誤，電壓互感器二次線相位錯誤，電流和電壓相位、相別不對應(yīng)等。

根據(jù)誤接線分析判斷中需要的表計數(shù)據(jù)，采集系統(tǒng)制定日采集任務(wù)，每日完成各項表計數(shù)據(jù)的采集（如：電壓、電流、功率、有功表碼等），再調(diào)出這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，步驟如下。

1.1 反向有功電量

一般情況下，電能表不會存在反向電量，特別是客戶表計，只有在下列情況下會出現(xiàn)反向電量：①售電戶備有足夠容量的應(yīng)急電源；②售電戶有自由落體卷揚(yáng)機(jī)；③計量人員初裝極性弄反，待首檢發(fā)現(xiàn)改正后遺留下來的問題；④計量裝置錯誤接線隨著售電戶功率因數(shù)變化而產(chǎn)生。

（1）表計出現(xiàn)反向有功電量

當(dāng)發(fā)現(xiàn)客戶表計出現(xiàn)反向電量時，首先了解客戶用電狀況，排除出現(xiàn)正常反向電量的可能后，則很有可能是誤接線造成的，需運(yùn)用六角圖法再進(jìn)行下一步分析。

（2）誤接線且無反向有功電量

在無反向有功電量的情況下，從采集系統(tǒng)中調(diào)出表計的分相電壓、電流、功率因數(shù)及總有功功率P1，與三相有功功率之和P2=IAUAcosφA+IBUBcosφB+ICUCcosφC，計算P1與P2之間的差值 K=P1-P2。若差值過大時，可初步懷疑該計量裝置存在錯誤接線的可能，需運(yùn)用六角圖法進(jìn)一步進(jìn)行分析確認(rèn)。

1.2 六角圖分析法

采集系統(tǒng)中已知的表計數(shù)據(jù)：電能表狀態(tài)字，各分相電流、電壓，有功功率，無功功率，功率因數(shù)以及總的有功功率、無功功率和功率因數(shù)。下面根據(jù)電能計量裝置不同的接線方式進(jìn)行分析。

（1）三相三線制接線

根據(jù)電能表狀態(tài)字，各分相有功、無功功率，功率因數(shù)與總的有功、無功功率之間的關(guān)系，判斷數(shù)據(jù)是否符合三相三線制接線電能表的邏輯關(guān)系，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不符合邏輯關(guān)系時，進(jìn)行下一步。

計算電能表第一元件電壓與電流之間的夾角φ1=φU12-φI1，第 二 元 件 電 壓 與 電 流 間 夾 角φ2= φU32-φI2。

利用六角圖繪出電壓、電流的相量，能得出U12、U32與I1、I2之間的夾角對應(yīng)關(guān)系，進(jìn)一步分析出U12、U32與UAB、UCB之間的關(guān)系，以及 I1、I2與 IA、IB之間的關(guān)系。

由以上分析結(jié)果可得出該計量裝置是否有極性接反、電壓電流不同相等情況。

（2）三相四線制接線

根據(jù)電能表狀態(tài)字，各分相有功、無功功率，功率因數(shù)與總的有功、無功功率之間的關(guān)系，判斷數(shù)據(jù)是否符合三相四線制接線電能表的邏輯關(guān)系，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不符合邏輯關(guān)系時，進(jìn)行下一步。

計算電能表每相的電壓電流夾角φ1、φ2、φ3。

利用六角圖繪出電壓、電流的相量，得出U1、U2、U3與I1、I2、I3之間的夾角對應(yīng)關(guān)系，進(jìn)一步分析出U1、U2、U3與UA、UB、UC之間的關(guān)系，以及 I1、I2、I3與 IA、IB、IC之間的關(guān)系。

由以上分析結(jié)果可得出該計量裝置是否有極性接反、電壓電流不同相等情況。

2 案例分析

以婁底電業(yè)局的電能計量裝置中發(fā)現(xiàn)的錯誤接線實例進(jìn)行分析。

2.1 案例1

以某高壓專變用戶為例，該計量裝置為三相三線制接線，誤接線時采集系統(tǒng)中表計數(shù)據(jù)見表1。

表1 三相三線制總表實時采集數(shù)據(jù)

分析過程如下：

（1）從表1中可得出，表計實際有功功率為兩元件功率之差，基本等于0，實際無功功率為其中兩元件功率之和。

（2）根據(jù)功率因數(shù)，A相功率因數(shù)cosφ1=cos(120°-30°-α)，B相 功 率 因 數(shù) cosφ2=cos(120°-30°+α)，其中α為相電壓與電流夾角，可計算出各線電壓與電流夾角φ1、φ2。

（3）利用六角圖繪出電壓、電流的相量，如圖1所示，得出U1、U2、U3與 I1、I2、I3之間的夾角對應(yīng)關(guān)系，以及分析出U1、U2、U3與UA、UB、UC之間的關(guān)系，以及 I1、I2、I3與 IA、IB、IC之間的關(guān)系。

圖1 電壓電流相量圖（三相三線制）

由此可得出，該計量裝置接線錯誤：I1=IB,I2=IC,U1=UAB,U2=UCB。

2.2 案例2

以某公變總表為例，該計量裝置為三相四線制接線，已知該用戶為容性負(fù)荷，誤接線時采集系統(tǒng)中表計數(shù)據(jù)見表2。

表2 三相四線制總表實時采集數(shù)據(jù)

分析過程如下：

（1）從表2中可得出，表計實際有功功率為三相之和，實際無功功率為其中兩相之差。

（2）根據(jù)功率因數(shù)，計算出各相電壓與電流夾角 φ1、φ2、φ3。

（3）利用六角圖繪出電壓、電流的相量，如圖2所示，得出U1、U2、U3與 I1、I2、I3之間的夾角對應(yīng)關(guān)系，以及分析出U1、U2、U3與UA、UB、UC之間的關(guān)系，以及 I1、I2、I3與 IA、IB、IC之間的關(guān)系。

圖2 電壓電流相量圖(三相四線制)

由此可得出，該計量裝置接線錯誤：I1=-IB,I2=-IA,I3=IC,U1=UA,U2=UB,U3=UC。

3 總結(jié)

利用用電信息采集系統(tǒng)及時、快速、可靠、準(zhǔn)確地監(jiān)測、分析、判斷電能計量裝置的各種誤接線，在實際應(yīng)用中具有很強(qiáng)的可操作性，為計量管理、防竊電等方面提供了技術(shù)支持手段，為電力工作人員提高工作效率，對電力企業(yè)降低經(jīng)營成本、挽回經(jīng)濟(jì)損失、維護(hù)電力市場的正常運(yùn)行具有十分重要的意義。

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［1］吳安嵐,馬娟,李建興,等.兩元件電能計量裝置接線錯誤判斷方法探討［J］.電測與儀表,2004,41(4)：15-22,11.

［2］李音,王哲.三相三線電能計量裝置錯誤接線的簡化分析［J］.電測與儀表,2006,43(3)：24-26.

［3］吳耘.電能計量裝置異常狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)終端技術(shù)研究［D］.北京：華北電力大學(xué)，2006.

［4］湯大勇.三相三線電能計量裝置接線檢查探討［J］.電力職業(yè)技術(shù)學(xué)刊,2011(1)：14-17.

［5］陳向群.電力用戶用電信息采集系統(tǒng)［M］.北京：中國電力出版社,2012.

The application of the power information collection system in judgment of wiring errors in electrical measurement device

XIAO Wen?xian,ZHANG Lin?qing
（Loudi Electric Power Bureau Customer Service Center,Loudi 417000,China）

Power information collection system is the system of monitoring and managing the collecting electrical information of customer in real?time,its functions include automatic acquisition,load controlling,real?time monitoring,analysis and management of electrical information.This paper mainly studies the application of the electric energy data acquire system in judgment of wiring er?rors of the electrical measurement device,combined with case anal?ysis,this method can monitor and analyze various wiring errors quickly and in real?time,greatly shorten the time of the analysis and processing,and provide effective reference for practical engi?neering.

power information collection system；electrical measurement device；wiring errors;fault handling

TM930.115

C

1009-1831（2013）06-0044-03

2013-07-16