浅谈计量自动化系统对电能计量装置故障状态监测

文/权菊惠 陈镥，普洱供电局

1　电能计量装置故障类型分析

计量装置的生产质量差和配置不合理,且长期在恶劣工况下运行,可能造成计量装置的故障,它包括电能表、互感器故障和计量回路故障等。电能表故障通常表现为电压失压、缺相、电压三相不平衡、电流为负、反向电量、电表黑屏等；计量装置综合误差包括电能表误差、互感器误差、PT二次回路压降引起的误差等。常见误差类型有以下几种：

1.1　电压异常

三相负荷不平衡会导致不平衡的三相电压或电流产生；在接线不稳或长时间导线处于裸露会使其风化导致接触不良，造成电压缺相、失压。电能表失压所占比例为最高，包括一次高压熔丝熔断、二次低压熔丝熔断、互感器损坏、电能表本身失压等，发生失压故障后，都必须针对有功电量进行追补，一般采用的更正系数计算来进行电量追补，以减少供电局本身的损失。

1.2　电流异常

失流是当某相电流小于一定的下限，一般为标定电流的2%时（根据各地区的要求不同）电能表判断此相为失流，并记录发生时间。或是当三相电流不平衡超过某个限定值时判断为失流。出现负电流很可能是极性接反、电流线接线错误或者所带负荷的特殊如带有电焊机、反转的用电电机这样的负荷。

1.3　存在反向电量

在系统中存在大量的反向电量，造成走反向电量常见的原因有：小水电上网用户发电时向电网输送电能量；电能表存在错接线可能引起反向有功电量走字；窃电造成电能表反向有功电量走字。反向电量会使电费少计或者人为窃电给电网的安全稳定运行造成危害。

1.4　计量终端离线

交采是专变终端、配变终端、集中采集器通过GPRS、光纤通信方式来监控用电计量装置， 其主要功能为：电能表实时、当前数据采集、电能表运行状况监测、远程控制等。交采通过RS485口与电表串联作为考核表，正常情况下监测到电表与交采数据应一致，若数据异常可以及时分析处理。当系统监测到终端属于离线状态时，无法检测表计运行情况。一般卡欠费、信号不稳定、RS485口接线松脱、该用户停电或者终端损坏都会导致终端离线。

2　运用计量自动化系统监测分析

通过系统在每个模块的基础数据查询里可以通过表码查询、瞬时量查询、表码瞬时量复合查询等方法观察，它们按照时间点或时间段对该用户的表计或交采表码进行采集的尖峰平谷数据是否合理，电压、电流值是否处于合理区间，主站采集表码是否正常。其中最直观的方法是通过表码瞬时量复合查询可看到某一时间段或时间点该用户的电压电流功率因数等更全面的数据，便于观察分析。

2.1　电能计量装置正常运行监测基本原理

利用计量自动化系统对电能计量装置监测一些常见的计量故障基本原理。系统中现在电压可分为高压和低压两类，一般分为高供高计三相三线高压100V和三相四线57.7/100V;高供低计三相四线220/380V；通过系统查询到电压瞬时值，电压值偏差不超过-10%～+7%为正常电压，若出现三相偏差太大或某项值为零则可初步判断为电压异常。

2.2　交采比对监测

系统的各项参数错误计量倍率、表倍率、电表常数、计量点未全部录入等，导致计量表计数据与交采比对表数据偏差较大。负荷管理系统外勤人员工作失误，如交采电压、电流值不平衡，缺相或存在反向有功的，大致判断为回路接线错误；客户的实时功率，计量与交采的有功、无功数据基本相反，判断为现场有功、无功脉冲数据采集接线错位；照明接入交采与计量的方式不同或有两路计量，交采只采集了其中的一路，致使采集的数据不同，使得数据异常等。

2.3　反向电量监测

例如：通过系统监测排查某用户，某一时段的数据正向有功总与反向有功总基本一样多，说明电能表处于异常状态，工作人员现场检查发现计量用电能表A、C相电流极性接反，导致电量走在反向，少计电量。以电能表所计正向有功电量为依据,利用更正系数法进行电量补收。

电量退补计算过程：

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

(2)该用户接线错误月数为：10+15/30=10.5月；

(3)补收期间电能表所计的电量为：总：48.97×15=734.55kWh；

(4)该用户应补收电量ΔW=269.33×10.5-734.55=2093.42kWh；

我们利用计量自动化系统实施用电数据异常的实时监测技术手段，追回损失的电量，解决计量故障发现缓慢问题，增强了对窃电户的威慑作用，动力用户的窃电现象有所减少，取得了一定的社会效益。

3　系统监测的优点

3.1　全面性

计量自动化系统它独立于其他系统，它将发电厂、变电站、台区信息录入系统，建立了台账。整个电网厂站计量点已经实现100%全覆盖可监测，专变、公变用户覆盖率达到100%，居民集抄覆盖率达到90%。这个大数据库给我们提供了一个全面的监测平台。

3.2　及时性

计量自动化系统采用了数据的实时回传功能，监测能做到系统、及时、全面监测数据、保存数据作为大数据库给电能计量装置运行状态监测提供了可靠平台，通过对数据的分析有助于查看实时数据，实现计量自动化系统对电压、电流、电量的实时监控。有利于大数据分析，能够集中的分析监测整个系统各方面的数据，且自动化可以把数据存储三年以上，以便以后查找、分析；大大减少了去现场查找故障的时间，提高了工作效率，给整个计量运维工作翻开一个新篇章。

4　总结

通过计量自动化系统对电能计量装置电压、电流、电量有了一个实时，准确，全面的监测，并掌握了大量的数据，能及时的根据数据异常分析做出处理。通过电能计量装置的使用情况，电能计量装置的故障类型，及利用四合一计量自动化系统对电能计量装置故障进行排查来保证电网稳定运行、工业安全生产、及时的为用户解决困难，确保电能计量准确，提高客户满意度，还可以有效的防止窃电事件的发生，维护企业利益。

【参考文献】

[1]DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》

[2]黄伟；电能计量技术，中国电力出版社，2012（07）