10 kV用戶(hù)側(cè)電能計(jì)量裝置二次回路設(shè)計(jì)的改進(jìn)

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(tái) 055150)

在對(duì)10 kV用戶(hù)側(cè)電能計(jì)量裝置設(shè)計(jì)審核時(shí)，發(fā)現(xiàn)電能計(jì)量裝置二次回路設(shè)計(jì)存在諸多問(wèn)題，由于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)未對(duì)二次回路接線有所要求，所以在現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收時(shí)，發(fā)現(xiàn)接線很不規(guī)范，不僅造成檢查接線難度大，而且對(duì)將來(lái)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)和不停電換表帶來(lái)較大困難。為更好地統(tǒng)一電能計(jì)量裝置建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備規(guī)范，提高電能計(jì)量裝置可靠性、準(zhǔn)確性和安全性，提高電能計(jì)量管理水平，公平、公正、公開(kāi)地開(kāi)展電能計(jì)量工作，根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司Q/GDW 347-2009《電能計(jì)量裝置通用設(shè)計(jì)》[1]及新的目標(biāo)要求，對(duì)10 kV用戶(hù)側(cè)電能計(jì)量裝置二次回路進(jìn)行規(guī)范設(shè)計(jì)，使現(xiàn)場(chǎng)二次回路接線標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

1 設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

10 kV用戶(hù)側(cè)電能計(jì)量裝置是用來(lái)進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算的，由于各供電公司已經(jīng)普遍使用具有能夠計(jì)量正反向有功功率、四象限無(wú)功功率、最大需量及分時(shí)計(jì)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(yīng)的報(bào)警信號(hào)輸出(如TV失壓、TA斷線、電源失常、自檢故障等)，失壓計(jì)時(shí)功能滿(mǎn)足DL/T 566-1995《電壓失壓計(jì)時(shí)器技術(shù)條件》[2]，現(xiàn)場(chǎng)不再配置電壓失壓計(jì)時(shí)器。電能表的失壓報(bào)警信號(hào)，可以通過(guò)電能表本身的報(bào)警功能提供顯示和指示燈閃爍，還可以通過(guò)強(qiáng)大的采集系統(tǒng)上傳至主站，提供事件報(bào)警。按照國(guó)網(wǎng)公司“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”的要求，現(xiàn)場(chǎng)需安裝電能信息采集與監(jiān)控終端，原10 kV用戶(hù)側(cè)電能計(jì)量二次回路設(shè)計(jì)出現(xiàn)以下問(wèn)題。

a. 設(shè)計(jì)中仍安裝失壓計(jì)時(shí)器。

b. 電流互感器二次回路未采用分相連接。

c. 未對(duì)電能信息監(jiān)控回路設(shè)計(jì)。

d. 未對(duì)二次回路接線設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)了接線圖但不符合展開(kāi)圖的設(shè)計(jì)要求。

e. 二次接線設(shè)計(jì)混亂。

2 設(shè)計(jì)的改進(jìn)

2.1 設(shè)計(jì)原則

a. 貿(mào)易結(jié)算用電能計(jì)量點(diǎn)，原則上設(shè)置在購(gòu)售電設(shè)施產(chǎn)權(quán)分界處，當(dāng)產(chǎn)權(quán)分界處不適宜安裝電能計(jì)量裝置時(shí)，應(yīng)由購(gòu)售電雙方或多方協(xié)商，確定電能計(jì)量點(diǎn)位置[3]。

b. 貿(mào)易結(jié)算用電能計(jì)量裝置應(yīng)按計(jì)量點(diǎn)配置計(jì)量專(zhuān)用電壓、電流互感器或者專(zhuān)用二次繞組，計(jì)量專(zhuān)用電壓、電流互感器或?qū)Ｓ枚卫@組及其二次回路不得接入與電能計(jì)量無(wú)關(guān)的設(shè)備。

c. 35 kV及以下貿(mào)易結(jié)算用電能計(jì)量裝置中電壓互感器二次回路不應(yīng)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)和熔斷器。

d. 計(jì)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(tǒng)一電量正負(fù)向，變壓器進(jìn)線側(cè)(高壓側(cè))輸入電量為正，出線側(cè)(中低壓側(cè))輸出電量為正。

e. 接入中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)的電能計(jì)量裝置，應(yīng)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(tái)電流互感器的二次繞組與電能表之間應(yīng)采用四線分相接法。

f. 二次回路應(yīng)裝設(shè)試驗(yàn)接線盒，試驗(yàn)接線盒的技術(shù)性能應(yīng)滿(mǎn)足DL/T 825-2002《電能計(jì)量裝置安裝接線規(guī)則》[4]附錄D的有關(guān)要求。

g. 二次回路編號(hào)應(yīng)符合相對(duì)編號(hào)原則，采用雙重編號(hào)。

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(shí)，電流互感器二次回路的接地點(diǎn)應(yīng)在電能計(jì)量屏“和電流”的端子處，且一點(diǎn)接地。

2.2 接線原則

在對(duì)二次回路設(shè)計(jì)改進(jìn)之前，首先對(duì)DL/T 825-2002《電能計(jì)量裝置安裝接線規(guī)則》附錄D試驗(yàn)接線盒接線進(jìn)行說(shuō)明，接線盒接線見(jiàn)圖1，電能表接線見(jiàn)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(yàn)接線盒，PJ表示多功能電能表，PM表示電能信息采集與監(jiān)控終端。將進(jìn)線側(cè)每個(gè)端鈕用阿拉伯?dāng)?shù)字(1-13)表示，與電壓、電流互感器二次出線連接，將出線側(cè)每個(gè)端鈕用帶撇的阿拉伯?dāng)?shù)字(1′-21′)表示，與電能表接線端鈕連接。

2.3 改進(jìn)方案

2.3.1 二次計(jì)量電流回路改進(jìn)

如圖3所示，二次計(jì)量電流回路原理圖將SD接線盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)及連線用阿拉伯?dāng)?shù)字和帶撇的阿拉伯?dāng)?shù)字通過(guò)虛實(shí)2種聯(lián)片，說(shuō)明了二次電流回路的標(biāo)準(zhǔn)連接線：U相電流從U相電流互感器同名端A411接入試驗(yàn)接線盒端鈕3(即中間孔)，通過(guò)上端電流聯(lián)片聯(lián)接，從端鈕4′出，與電能表串聯(lián)后，接入端鈕6′、4，通過(guò)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(jìn)、出線，采用四線分相連接，避免了簡(jiǎn)化接線容易產(chǎn)生錯(cuò)誤接線的弊端且無(wú)需安裝失壓計(jì)時(shí)儀，且有一處可靠接地。

圖3 二次計(jì)量電流回路改進(jìn)示意

2.3.2 二次計(jì)量電壓回路改進(jìn)

如圖4所示，二次電壓回路計(jì)量將SD接線盒用阿拉伯?dāng)?shù)字和帶撇的阿拉伯?dāng)?shù)字通過(guò)聯(lián)片連接，說(shuō)明了二次電壓回路通過(guò)接線盒的標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)接線盒端鈕1、5、9，通過(guò)電壓聯(lián)片相連，分別從端鈕1′、7′、13′并聯(lián)接入電能表U、V、W相電壓端鈕PJ2、PJ5、PJ8。此回路無(wú)需安裝失壓計(jì)時(shí)儀且有一處可靠接地。

圖4 二次計(jì)量電壓回路改進(jìn)示意

2.3.3 電能信息監(jiān)控回路改進(jìn)

對(duì)電能量信息采集的報(bào)警及控制，需要注意如下問(wèn)題。

a. 專(zhuān)用變壓器用戶(hù)電能信息采集終端、實(shí)現(xiàn)專(zhuān)用變壓器用戶(hù)的電能信息采集，包括電能表數(shù)據(jù)采集、電能計(jì)量裝置設(shè)備工況和供電電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)以及用戶(hù)用電負(fù)荷和電能量的監(jiān)控，并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和傳輸[5]。

b.實(shí)施費(fèi)控管理主要有3種形式：主站實(shí)施費(fèi)控、終端實(shí)施費(fèi)控、電能表實(shí)施費(fèi)控，對(duì)于10kV專(zhuān)用變壓器用戶(hù)不宜選用具有費(fèi)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(tǒng)還不完善的情況下，一般10kV專(zhuān)用變壓器用戶(hù)選用終端實(shí)施費(fèi)控，且采用外置斷路器實(shí)現(xiàn)管理控制。

改進(jìn)后的電能信息監(jiān)控回路如圖5所示。

圖5 電能信息監(jiān)控回路改進(jìn)示意

3 應(yīng)用效果

按照以上改進(jìn)設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，減少了失壓計(jì)時(shí)器的安裝數(shù)量，既可安裝電能信息采集終端，也避免了失壓計(jì)時(shí)器故障的維護(hù)工作。同時(shí)通過(guò)電能信息采集與管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量裝置異常事件的監(jiān)控，并通過(guò)閉環(huán)管理機(jī)制實(shí)現(xiàn)各級(jí)人員對(duì)事件的及時(shí)處理。計(jì)量裝置二次接線規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、美觀，容易檢查接線，便于不停電校表、換表，大大減少了錯(cuò)誤接線的發(fā)生，減輕了計(jì)量人員的工作量。

4 結(jié)束語(yǔ)

二次回路展開(kāi)圖將試驗(yàn)接線盒內(nèi)部端子用數(shù)字表示，通過(guò)連接片的斷開(kāi)與連接，設(shè)計(jì)出了電能計(jì)量裝置二次回路的標(biāo)準(zhǔn)接線，這是設(shè)計(jì)的一個(gè)創(chuàng)新之處，對(duì)規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)接線具有指導(dǎo)意義。隨著電力和通信技術(shù)的發(fā)展，各類(lèi)先進(jìn)的電能計(jì)量裝置及輔助設(shè)備不斷出現(xiàn)，目前10 kV用戶(hù)側(cè)電能計(jì)量裝置一般配置相應(yīng)等級(jí)的電壓、電流互感器、多功能電能表、電能信息采集與監(jiān)控終端(或電能信息采集終端和預(yù)付費(fèi)控制器)，隨著電能信息采集與管理系統(tǒng)的完善，將全面實(shí)現(xiàn)“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”的要求。電能計(jì)量專(zhuān)業(yè)人員在日常工作中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，在設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量裝置標(biāo)準(zhǔn)化，推進(jìn)公司堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)和“一強(qiáng)三優(yōu)”現(xiàn)代公司建設(shè)，提升營(yíng)銷(xiāo)現(xiàn)代化管理水平。

參考文獻(xiàn)：

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[5] DL/T 698.33-2010，電能信息采集與管理系統(tǒng) 第3-3部分 電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范 專(zhuān)變采集終端特殊要求[S].