淺談電能計(jì)量裝置故障及錯(cuò)誤接線檢查

莫玉平

（國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司桑植縣供電分公司，湖南 桑植 427100）

淺談電能計(jì)量裝置故障及錯(cuò)誤接線檢查

莫玉平

（國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司桑植縣供電分公司，湖南 桑植 427100）

電能計(jì)量裝置包括電能表、電壓互感器、電流互感器及二次回路接線，電能計(jì)量裝置在安裝、運(yùn)行過程中因工作質(zhì)量、設(shè)備故障、運(yùn)行環(huán)境等經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裝置故障與錯(cuò)誤接線的現(xiàn)象，影響計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性和可靠性，致使無法滿足營(yíng)銷計(jì)量管理的要求，因此營(yíng)銷計(jì)量管理人員需要制定完善的管理方案，科學(xué)開展計(jì)量裝置故障及錯(cuò)誤接線檢查工作。

電能計(jì)量裝置；裝置故障；錯(cuò)誤接線；檢查措施；電力系統(tǒng)

電能計(jì)量裝置故障與錯(cuò)誤接線檢查工作是裝表接電工作中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，也是裝表接電工作人員在實(shí)際工作期間所必備的業(yè)務(wù)技能，更是營(yíng)銷計(jì)量專業(yè)化管理過程中專業(yè)化管控指標(biāo)提升的基礎(chǔ)和支撐。

1 電能計(jì)量裝置故障及錯(cuò)誤接線檢查的重要性

第一，電能計(jì)量裝置故障和錯(cuò)誤接線問題，與用戶利益息息相關(guān)。作為貿(mào)易結(jié)算依據(jù)的電能計(jì)量裝置若存在故障或者錯(cuò)誤接線，勢(shì)必造成計(jì)量失準(zhǔn)，存在多計(jì)量或少計(jì)量的情況，有違電能計(jì)量“公平、合理、準(zhǔn)確”的宗旨，對(duì)用戶權(quán)益造成侵蝕，造成用戶用電成本失真，影響用戶效益效率。

第二，電能計(jì)量裝置故障和錯(cuò)誤接線問題，與電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益相互關(guān)聯(lián)，若電能計(jì)量裝置存在故障和錯(cuò)誤接線，將會(huì)影響供售電量的統(tǒng)計(jì)，難以準(zhǔn)確記錄電力用戶的實(shí)際用電情況，致使線損等相關(guān)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)失準(zhǔn)失真，影響著交易的公平性，容易造成優(yōu)質(zhì)服務(wù)事件，影響供電企業(yè)服務(wù)社會(huì)的形象。

2 電能計(jì)量裝置故障與錯(cuò)誤接線類型

根據(jù)計(jì)量裝置的定義，計(jì)量裝置故障及錯(cuò)誤接線常見的類型有電流互感器故障、電壓互感器故障、二次回路故障、電能表故障，失壓、失流、欠壓、欠流、互感器極性錯(cuò)誤、電流電壓相位不對(duì)應(yīng)等：

2.1 互感器故障

電流、電壓互感器故障主要有二次電流、電壓不平衡；內(nèi)部響聲異常，出現(xiàn)滋滋響聲等；油浸式互感器滲油、油面過低、油色異常，電壓互感器一次保險(xiǎn)熔斷等。

2.2 二次回路故障

電壓二次回路短路，電流互感器二次回路開路，二次回路接觸不良，二次回路接觸電阻過大等。

2.3 電能表故障

電能表故障分為顯示故障、計(jì)量故障、外觀故障，其中顯示故障分為黑屏、花屏、彩虹現(xiàn)象、殘像和拖尾、斷續(xù)顯示、亂碼、漏液、顯示錯(cuò)誤等；計(jì)量故障分為誤差超差、潛動(dòng)、不啟動(dòng)、停走、組合誤差超差、時(shí)段轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤、閏年轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤等；外觀故障包括螺釘生銹、面板/外殼變色、液晶模糊、按鍵接觸不良等。

2.4 錯(cuò)誤接線類型

主要包括因錯(cuò)誤接線導(dǎo)致的失壓、失流、欠壓、欠流，互感器極性錯(cuò)誤、電流電壓相位不對(duì)應(yīng)等。

3 電能計(jì)量裝置故障及錯(cuò)誤接線檢查措施

在對(duì)電能計(jì)量裝置故障及錯(cuò)誤接線進(jìn)行檢查前，必須做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備有關(guān)電能計(jì)量裝置的信息資料，如被檢查的電能表規(guī)格、等級(jí)、表號(hào)、檢定日期、檢定人員、安裝日期、上次抄表度數(shù)等；互感器的出廠編號(hào)、等級(jí)、檢定日期、檢定人員、銘牌變比、實(shí)際變比、封表箱的鉛封號(hào)等，以便現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)判斷。還要準(zhǔn)備鉗形萬用表、相序表、秒表，有條件的可準(zhǔn)備相位伏安表或者現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀等，另外在系統(tǒng)中調(diào)出用戶近幾個(gè)月的用電相關(guān)信息，以作為對(duì)故障的初步判斷提供依據(jù)，在實(shí)際檢查過程中主要有以下方法及步驟：

3.1 外觀檢查及表計(jì)參數(shù)查看法

到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后對(duì)計(jì)量裝置要做以下工作：第一，進(jìn)行裝置的封閉性檢查、確認(rèn)，檢查計(jì)量屏（柜、箱）、端子排、聯(lián)合接線盒、電能表端子蓋、電流、電壓互感器柜門、端鈕盒封印是否齊全、完整；第二，對(duì)電流、電壓互感器外觀、表計(jì)顯示界面進(jìn)行檢查，是否有破損、黑屏、按鍵失靈、異常響聲、顯示模糊、有無報(bào)警、異常代碼顯示等情況；第三，對(duì)電能表、電流電壓互感器資產(chǎn)條碼與所抄錄系統(tǒng)條碼進(jìn)行核對(duì)，是否一致；第四，核對(duì)計(jì)量裝置倍率與系統(tǒng)等級(jí)倍率，是否存在異常；第五，對(duì)表計(jì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行檢查，查看當(dāng)前電流、電壓、功率因數(shù)、功率等是否和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行負(fù)載情況相符；第六，查看表計(jì)電量、最大需量、失壓、失流、編程、表計(jì)日期、時(shí)間進(jìn)行檢查，與所準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行比對(duì)等，來進(jìn)行初步進(jìn)行判斷計(jì)量裝置是否存在故障或錯(cuò)誤接線情況。

3.2 力矩法

對(duì)于三相三線接線方式的電能計(jì)量裝置利用力矩法來判斷計(jì)量裝置接線是否正確，如果三相電路對(duì)稱，而且在測(cè)得三相電壓相序?yàn)檎嘈蚝土私庳?fù)荷性質(zhì)的情況下，將電能表的接線端鈕盒B相電壓抽出或者在聯(lián)合接線盒上斷開B相電壓回路，如目測(cè)機(jī)械表計(jì)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)慢一半或者是電子表脈沖閃爍頻率慢了一半，則說明此時(shí)電能表接線正確，若表計(jì)的轉(zhuǎn)盤或脈沖未轉(zhuǎn)慢或閃爍未慢一半的話，則該計(jì)量裝置存在錯(cuò)誤接線情況；原理為，當(dāng)B相電壓回路斷開后，加在電能表兩電壓線圈上的電壓總和為Uac，故加在A元件的電壓為1/2Uac，加在C元件的電壓為1/2Uac，根據(jù)相量圖可列出此時(shí)的功率表達(dá)式為：

P＝1/2UacIa COS（30°＋φ）＋1/2UacIc COS（30°－φ） ?

我們還可以采用將三相三線計(jì)量裝置A、C相電壓對(duì)調(diào)的方法來進(jìn)行判斷，在測(cè)得三相電壓相序?yàn)檎嘈驎r(shí)，當(dāng)計(jì)量裝置接線正確的情況下，電能表轉(zhuǎn)盤將不轉(zhuǎn)或脈沖燈不閃爍，原因?yàn)楫?dāng)A、C相電壓對(duì)調(diào)后，施加于電能表一元件的為Ucb.Ia，施加于電能表二元件的為Uab. Ic，同樣可根據(jù)向量圖列出此時(shí)的功率表達(dá)式為：

P＝UcbIa COS（90°＋φ）＋UabIc COS（90°－φ）經(jīng)整理化簡(jiǎn)得：P＝0。

故此時(shí)電能表計(jì)量功率為零，所以電能表不計(jì)量。當(dāng)表計(jì)存在錯(cuò)誤接線的情況時(shí)，表計(jì)將不會(huì)停轉(zhuǎn)，功率不會(huì)為零。

3.3 分相斷電壓法和分相短接電流法

對(duì)于三相四線電能計(jì)量裝置，我們可以采用分相斷電壓和分相短電流的方法來驗(yàn)證計(jì)量裝置是否接線正確，在電能表端鈕盒或聯(lián)合接線盒處分別短接A、B、C相電流的進(jìn)出線或斷開A、B、C相電壓，看機(jī)械電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢和電子式電能表脈沖閃爍的快慢，如果負(fù)荷比較穩(wěn)定且平衡時(shí)，當(dāng)短接一相電流或斷開一相電壓，電表轉(zhuǎn)速或脈沖閃爍快慢應(yīng)為未斷開或短接前的2/3，若在此情況下電能表轉(zhuǎn)動(dòng)或閃爍不慢反快，則說明該相存在電流反向的情況，當(dāng)短接兩相電流或斷開兩相電壓，電表轉(zhuǎn)速或脈沖閃爍快慢為未斷開或短接前的1/3，若此時(shí)電能表停止了轉(zhuǎn)動(dòng)，則說明未斷開或未短接相存在電壓回路斷路或電流回路斷路的異常情況。

3.4 瓦秒法

無論是三相三線還是三相四線制電能計(jì)量裝置，在負(fù)荷穩(wěn)定的情況下，我們可以利用相位伏安表和秒表對(duì)電能表的誤差進(jìn)行近似檢查判斷，具體步驟如下：

3.4.1 運(yùn)行表計(jì)各元件電壓測(cè)量：

三相四線表計(jì) U2： U5： U8：三相三線表計(jì) U24： U64：

3.4.2 運(yùn)行表計(jì)各元件電流測(cè)量：

三相四線表計(jì) I1： I2： I3：

三相三線表計(jì) I1： I2：

3.4.3 運(yùn)行表計(jì)各元件電壓、電流間相位角測(cè)量：

三相四線表計(jì) ?1 ： ?2： ?3：

三相三線表計(jì) ?1 ： ?2：

3.4.4 表計(jì)實(shí)接功率計(jì)算：三相四線：P實(shí)＝P1＋P2＋P3三相三線：P實(shí)＝P1＋P2

3.4.5 應(yīng)用瓦秒法測(cè)量表計(jì)計(jì)量功率，測(cè)量設(shè)定時(shí)間段內(nèi)表計(jì)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)或脈沖閃爍次數(shù)：

P測(cè)＝（3600*1000*實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)數(shù)）/（表計(jì)常數(shù)*實(shí)測(cè)時(shí)間）

取測(cè)量3次所用時(shí)間的平均數(shù)。

3.4.6 進(jìn)行誤差判斷：

r（%）＝[（P測(cè)－P實(shí)）/P實(shí)]*100%

用計(jì)算出來的誤差與表計(jì)的準(zhǔn)確度等級(jí)進(jìn)行比較，來判斷表計(jì)運(yùn)行是快還是慢，是否需要進(jìn)行更換及追補(bǔ)電量。

3.5 相位伏安法

當(dāng)以上方法均無法判斷計(jì)量裝置的故障或錯(cuò)誤接線，我們可以采用相位伏安法，也稱相量圖法來進(jìn)行判斷，使用此法要求三相電壓基本對(duì)稱，負(fù)載電流、電壓穩(wěn)定，知道負(fù)載的性質(zhì)及功率因數(shù)的大概范圍，具體方法及步驟如下：

3.5.1 運(yùn)行表計(jì)各元件電壓測(cè)量：

三相四線表計(jì) U2： U5： U8：

三相三線表計(jì) U24： U64：

在此處應(yīng)注意，當(dāng)計(jì)量裝置三相三線接線時(shí)正常時(shí)，三個(gè)線電壓Uab＝Ubc＝Uca＝100V，如果測(cè)出的結(jié)果是Uab＝0，Ubc＝Uca＝100V，則說明A相電壓斷開，Uab＝Ubc＝50V，Uca＝100V，則說明B相電壓斷開，Uab＝Uca＝100V，Ubc＝0，則說明C相電壓斷開。失壓的原因可能是電壓線圈損壞或電壓回路接觸不好等，當(dāng)測(cè)得Uab＝Ubc＝100V，Uca＝173V時(shí)，電壓互感器A、C相有一相二次極性接反。

3.5.2 運(yùn)行表計(jì)各元件電流測(cè)量：

三相四線表計(jì) I1： I2： I3：

三相三線表計(jì) I1： I2：

3.5.3 用相序表測(cè)定三相電壓相序。根據(jù)所測(cè)定的電壓和相序，找出的B相電壓，確定其余兩個(gè)電壓端鈕連接的電壓線所屬相別。

3.5.4 運(yùn)行表計(jì)各元件電壓、電流間相位角測(cè)量：

三相四線表計(jì) ?1： ?2： ?3：

三相三線表計(jì) ?1： ?2：

3.5.5 根據(jù)所測(cè)電流、電壓及各元件間的相位角繪制相量圖。

圖1 三相四線接線正確接線時(shí)的相量圖

圖2 三相三線接線正確時(shí)的相量圖

3.5.6 進(jìn)行接線判斷。根據(jù)負(fù)載功率輸送方向和負(fù)載性質(zhì)及其功率因數(shù)，對(duì)繪出的電壓、電流相量圖進(jìn)行分析判斷，一般能判斷電表接線有無錯(cuò)誤，也可以根據(jù)作圖得出的Ia與Ic來判斷，正常時(shí)兩流大小應(yīng)相近，相角差為120°，相位差還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際功率因數(shù)進(jìn)行判斷。

3.5.7 根據(jù)相量圖計(jì)算更正系數(shù)。根據(jù)所測(cè)定的電流、電壓、相位角及錯(cuò)誤接線方式，計(jì)算出錯(cuò)誤接線時(shí)的功率：

3.5.8 根據(jù)計(jì)算出的更正系數(shù)和表計(jì)計(jì)量電量計(jì)算出需追退補(bǔ)電量。

3.6 電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)法

在條件允許的情況下，我們可以通過電能現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀來查看二次回路接線是否正確，同時(shí)可對(duì)電能表誤差進(jìn)行初步判斷，利用現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)，必須滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際負(fù)荷不小于表計(jì)標(biāo)定電流的10%，功率因數(shù)不低于0.5，電壓滿足現(xiàn)場(chǎng)條件，且負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定；我們可以通過校驗(yàn)儀清楚看到電能計(jì)量裝置的相量圖和計(jì)量表計(jì)的誤差，根據(jù)相量圖來判斷是否存在錯(cuò)誤接線情況，根據(jù)表計(jì)誤差和表計(jì)的準(zhǔn)確度等級(jí)來判斷表計(jì)是否存在超差情況，在現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)時(shí)，不允許調(diào)整表計(jì)的誤差。

3.7 停電檢查法

當(dāng)電能計(jì)量裝置在帶電運(yùn)行過程中，有很多計(jì)量裝置故障和異常情況是無法檢查確定的，故在條件允許的情況下，可進(jìn)行停電檢查，停電檢查主要開展以下檢查項(xiàng)目：高壓電流互感器及電壓互感器銘牌的核對(duì)，電壓互感器和電流互感器的變比、極性和誤差測(cè)試，三相電壓互感器的組別試驗(yàn)，二次回路的導(dǎo)通試驗(yàn)，明確各相電流、電壓回路是否對(duì)應(yīng)，號(hào)碼筒標(biāo)記是否對(duì)應(yīng)正確等。

3.8 采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)召測(cè)判斷法

在電力用戶用電信息采集系統(tǒng)深化應(yīng)用的今天，我們還可足不出戶對(duì)電能計(jì)量裝置的故障及錯(cuò)誤接線進(jìn)行檢查判斷，即利用采集系統(tǒng)基本應(yīng)用數(shù)據(jù)召測(cè)模塊中的數(shù)據(jù)直抄功能，通過對(duì)選定測(cè)量點(diǎn)的計(jì)量關(guān)口計(jì)量表計(jì)進(jìn)行電表狀態(tài)字進(jìn)行直抄，用以判斷該表計(jì)是否存在電流反向、失壓、失流、發(fā)生逆相序等異常信息，通過直抄表計(jì)的電流、電壓、功率、功率因數(shù)、預(yù)抄表計(jì)的日電流、日電壓、日功率、日電量曲線等歷史數(shù)據(jù)，可綜合判斷該計(jì)量裝置是否存在故障和錯(cuò)誤接線。

4 結(jié)語

在倡導(dǎo)精益化管理的今天，電力營(yíng)銷專業(yè)化工作成效的好壞完全憑借各項(xiàng)專業(yè)化管控指標(biāo)來衡量，作為電力營(yíng)銷各項(xiàng)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)來源的電能計(jì)量裝置，必須確保其計(jì)量的準(zhǔn)確性和可靠性，確保各項(xiàng)計(jì)量數(shù)據(jù)的能真實(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)的用電實(shí)際和現(xiàn)狀，為電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行提供詳實(shí)準(zhǔn)確的第一手資料，電能計(jì)量裝置故障和錯(cuò)誤接線檢查是防范計(jì)量裝置故障和錯(cuò)誤發(fā)生的根本和有效途徑，是提升計(jì)量裝置準(zhǔn)確率、可靠率、可用率的強(qiáng)有力手段，同時(shí)對(duì)供電企業(yè)降低電能損耗、提升供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有著重要的意義。

[1]電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程（DL/T448-2016）[S].

[2]湖南省電力公司裝表接電工作規(guī)程[S].

（責(zé)任編輯：蔣建華）

TM933

1009-2374（2017）12-0102-03

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.053

莫玉平（1978-），男（白族），湖南桑植人，國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司桑植縣供電分公司工程師，研究方向：電力營(yíng)銷計(jì)量線損。

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