利用用电信息采集系统判断电能计量装置误接线

肖文娴，张林清

（娄底电业局 客户服务中心，湖南 娄底 417000）

利用用电信息采集系统判断电能计量装置误接线

肖文娴，张林清

（娄底电业局 客户服务中心，湖南 娄底 417000）

用电信息采集系统是采集客户实时用电信息进行监控、管理的综合系统,其功能包括用电信息的自动采集、负荷控制、实时监测、用电分析和管理等。主要研究用电信息采集系统在电能计量装置错误接线分析判断中的应用，结合实例分析发现，该方法能实时快速地监测分析各种误接线情况，大大缩短了故障分析处理时间，为实际工作提供有效参考。

用电信息采集系统；电能计量装置；错误接线；故障处理

在电力系统和电力用户中，误接线情况时有发生，若有人为窃电蓄意改动接线则更是花样百出，传统的计量监测手段已经很难适应形势的需求。随着电力市场化改革的逐步推进，电厂电网规模的扩大，电能计量装置的不断增多，电能计量方面的问题越来越多，要求电能计量工作管理水平不断提高，才能保证计量的准确、可靠。

用电信息采集系统（以下简称“采集系统”）是智能电网建设中用电环节的重要组成部分，数字化、自动化、互动化的用电环节以及各项营销业务都需要采集系统的技术支撑。作为用电管理自动化的重要手段，采集系统是通过多种通信方式实现系统主站和现场终端之间的联系，是集电能信息采集、用电实时监测、电能质量监测、用电分析和负荷管理等功能于一体的大型用电侧信息采集与控制系统。随着采集数据量的不断增加，功能应用的不断扩展，采集系统作为电力需求侧管理的重要技术手段，其可靠、快速、安全和经济可行的特点在电力营销管理方面的作用日渐重要。

针对采集系统抄表的实时性和准确性，本文主要研究如何利用采集系统的各项数据，及时、快速、准确地监测、分析、判断电能计量装置的各种错误接线，以确保电能计量装置运行状态始终处于能控、可控、在控状态。

1 应用分析

电能计量装置误接线情况除了互感器二次开路、短路、熔丝断路等明显造成计量不准确的电路状态外，还有一些常见的错误接线：一相或两相电流反接，电流二次接线相位错误，电压互感器二次线相位错误，电流和电压相位、相别不对应等。

根据误接线分析判断中需要的表计数据，采集系统制定日采集任务，每日完成各项表计数据的采集（如：电压、电流、功率、有功表码等），再调出这些数据进行分析判断，步骤如下。

1.1 反向有功电量

一般情况下，电能表不会存在反向电量，特别是客户表计，只有在下列情况下会出现反向电量：①售电户备有足够容量的应急电源；②售电户有自由落体卷扬机；③计量人员初装极性弄反，待首检发现改正后遗留下来的问题；④计量装置错误接线随着售电户功率因数变化而产生。

（1）表计出现反向有功电量

当发现客户表计出现反向电量时，首先了解客户用电状况，排除出现正常反向电量的可能后，则很有可能是误接线造成的，需运用六角图法再进行下一步分析。

（2）误接线且无反向有功电量

在无反向有功电量的情况下，从采集系统中调出表计的分相电压、电流、功率因数及总有功功率P1，与三相有功功率之和P2=IAUAcosφA+IBUBcosφB+ICUCcosφC，计算P1与P2之间的差值 K=P1-P2。若差值过大时，可初步怀疑该计量装置存在错误接线的可能，需运用六角图法进一步进行分析确认。

1.2 六角图分析法

采集系统中已知的表计数据：电能表状态字，各分相电流、电压，有功功率，无功功率，功率因数以及总的有功功率、无功功率和功率因数。下面根据电能计量装置不同的接线方式进行分析。

（1）三相三线制接线

根据电能表状态字，各分相有功、无功功率，功率因数与总的有功、无功功率之间的关系，判断数据是否符合三相三线制接线电能表的逻辑关系，当发现不符合逻辑关系时，进行下一步。

计算电能表第一元件电压与电流之间的夹角φ1=φU12-φI1，第 二 元 件 电 压 与 电 流 间 夹 角φ2= φU32-φI2。

利用六角图绘出电压、电流的相量，能得出U12、U32与I1、I2之间的夹角对应关系，进一步分析出U12、U32与UAB、UCB之间的关系，以及 I1、I2与 IA、IB之间的关系。

由以上分析结果可得出该计量装置是否有极性接反、电压电流不同相等情况。

（2）三相四线制接线

根据电能表状态字，各分相有功、无功功率，功率因数与总的有功、无功功率之间的关系，判断数据是否符合三相四线制接线电能表的逻辑关系，当发现不符合逻辑关系时，进行下一步。

计算电能表每相的电压电流夹角φ1、φ2、φ3。

利用六角图绘出电压、电流的相量，得出U1、U2、U3与I1、I2、I3之间的夹角对应关系，进一步分析出U1、U2、U3与UA、UB、UC之间的关系，以及 I1、I2、I3与 IA、IB、IC之间的关系。

由以上分析结果可得出该计量装置是否有极性接反、电压电流不同相等情况。

2 案例分析

以娄底电业局的电能计量装置中发现的错误接线实例进行分析。

2.1 案例1

以某高压专变用户为例，该计量装置为三相三线制接线，误接线时采集系统中表计数据见表1。

表1 三相三线制总表实时采集数据

分析过程如下：

（1）从表1中可得出，表计实际有功功率为两元件功率之差，基本等于0，实际无功功率为其中两元件功率之和。

（2）根据功率因数，A相功率因数cosφ1=cos(120°-30°-α)，B相 功 率 因 数 cosφ2=cos(120°-30°+α)，其中α为相电压与电流夹角，可计算出各线电压与电流夹角φ1、φ2。

（3）利用六角图绘出电压、电流的相量，如图1所示，得出U1、U2、U3与 I1、I2、I3之间的夹角对应关系，以及分析出U1、U2、U3与UA、UB、UC之间的关系，以及 I1、I2、I3与 IA、IB、IC之间的关系。

图1 电压电流相量图（三相三线制）

由此可得出，该计量装置接线错误：I1=IB,I2=IC,U1=UAB,U2=UCB。

2.2 案例2

以某公变总表为例，该计量装置为三相四线制接线，已知该用户为容性负荷，误接线时采集系统中表计数据见表2。

表2 三相四线制总表实时采集数据

分析过程如下：

（1）从表2中可得出，表计实际有功功率为三相之和，实际无功功率为其中两相之差。

（2）根据功率因数，计算出各相电压与电流夹角 φ1、φ2、φ3。

（3）利用六角图绘出电压、电流的相量，如图2所示，得出U1、U2、U3与 I1、I2、I3之间的夹角对应关系，以及分析出U1、U2、U3与UA、UB、UC之间的关系，以及 I1、I2、I3与 IA、IB、IC之间的关系。

图2 电压电流相量图(三相四线制)

由此可得出，该计量装置接线错误：I1=-IB,I2=-IA,I3=IC,U1=UA,U2=UB,U3=UC。

3 总结

利用用电信息采集系统及时、快速、可靠、准确地监测、分析、判断电能计量装置的各种误接线，在实际应用中具有很强的可操作性，为计量管理、防窃电等方面提供了技术支持手段，为电力工作人员提高工作效率，对电力企业降低经营成本、挽回经济损失、维护电力市场的正常运行具有十分重要的意义。

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［5］陈向群.电力用户用电信息采集系统［M］.北京：中国电力出版社,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