智能電網(wǎng)裝表接電技術(shù)與故障處理研究

周明輝

國網(wǎng)上海金山供電公司 上海 200540

引言

電力系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)不斷更新與優(yōu)化，用電用戶信息采集方面的科學(xué)技術(shù)手段也在不斷完善，我國許多地區(qū)都采用了智能電能表設(shè)備來精確統(tǒng)計(jì)用戶的用電量，智能電能表在電力系統(tǒng)的日常運(yùn)行中發(fā)揮出了重要的作用。同時(shí)，智能電能表還具備了精準(zhǔn)度高、技術(shù)性強(qiáng)、能夠有效解決用戶拖欠電費(fèi)的特點(diǎn)，確保了供電公司的整體經(jīng)濟(jì)收益。然而智能電能表在使用過程當(dāng)中也會出現(xiàn)一些故障，這在一定程度上影響了電能表對電量測量的精確度。

1 智能電能表安裝技術(shù)

1.1 安裝前準(zhǔn)備

①在裝表接電工作開展前，需要充分了解裝表接電的環(huán)境，分析可能遇到的問題，并采取有效的預(yù)防措施。根據(jù)電表安裝規(guī)定，技術(shù)人員不可以在有易燃、易爆物品，或存在高溫腐蝕，及磁場、灰塵影響較嚴(yán)重的場所安裝電表。需要測量裝表地點(diǎn)的環(huán)境溫度，確保電表的工作溫度為0～40℃。若周邊區(qū)域存在加熱、供暖系統(tǒng)，需要確保其與電表的間距大于0.5m。通常情況下，智能電表不應(yīng)安裝在室外。②在裝表接電工作開展前，應(yīng)當(dāng)明確采集器和電表的配置。通常情況下，智能電網(wǎng)的信息采集方式分為無線采集、網(wǎng)線采集和內(nèi)置芯片采集3種，不同智能電表的信息采集方式有較大差別，采集器的配置數(shù)量也會隨之變化。為此，需要在安裝前明確采集器和電表的數(shù)量，以確保智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，為電表的正常工作提供保障。

1.2 直接接入式智能電表

安裝智能電表時(shí)，智能電表需要牢牢固定在表箱底盤上，安裝后可以嘗試用手推拉電表，確保其不會松動；電表應(yīng)垂直于地面，以確保電表工作的精準(zhǔn)度。確定電表穩(wěn)固安裝后，需要使用螺絲刀松開電表接線端子盒蓋，檢查端子排列。通常情況下，單相表的接線端子盒為火線進(jìn)、火線出，零線進(jìn)、零線出；三相表的接線端子盒為1進(jìn)3出，4進(jìn)6出，7進(jìn)9出，零線采用零排線接入10號端子[1]。安裝人員需要根據(jù)對應(yīng)序列，將預(yù)先做好標(biāo)識的零線接頭連接到智能電表的零線進(jìn)線端子，將火線接頭連接到火線進(jìn)線端子。需要確保進(jìn)線端子的接線穩(wěn)固、無誤，并檢查導(dǎo)線的絕緣層，確保沒有破損?？梢試L試?yán)?，確保接線的穩(wěn)固性，并檢查接線是否壓到絕緣層。在連接通信線時(shí)，單相電表的紅通信線需要在采集器的A端接入電表功能端的11端口，藍(lán)色通信線需要在采集器的B端接入電表功能端的12端口；三相電表的紅通信線需要接入A端的17端口，藍(lán)通信線需要接入B端的18端口。

1.3 互感式三相智能電表

安裝電表時(shí)，需要將其固定到表箱底盤，可以晃動電表，確保其垂直于地面，同時(shí)不存在松動現(xiàn)象。使用螺絲刀松開電表接線端子盒，開啟合蓋，檢查端子的排列情況。通常情況下，在互感式三相智能電表的排列端子中，2、5、6為ABC三相電壓線，1、4、7為互感器S1端，3、6、9為互感器S2端。在接線時(shí)，要檢查接線的正確性，并檢查接線端子的穩(wěn)固性，同時(shí)確保線路絕緣包裹沒有破損。在電表安裝結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)由專人進(jìn)行系統(tǒng)建檔，創(chuàng)建對應(yīng)的用戶檔案，并設(shè)置相關(guān)的用電參數(shù)，同時(shí)對電表進(jìn)行通電測試。通知用戶準(zhǔn)備送電，并檢查電表的工作狀態(tài)、帶負(fù)荷工作狀態(tài)，確保脈沖信號燈能夠正常閃爍。確定電表接線無誤，能夠正常工作后，需要測量通電電壓和相序。在電表安裝完成后，應(yīng)當(dāng)做好電表表蓋、表箱門的封印工作，確保封印螺絲不可以轉(zhuǎn)出，同時(shí)封印用銅線長短適中，以避免竊電現(xiàn)象發(fā)生。

2 裝表接電錯誤接線的原因

2.1 任務(wù)繁重

隨著我國電網(wǎng)覆蓋率的提升和用電需求的大幅度提高，裝表換表作業(yè)比較常見，裝表接電作業(yè)是提供電能服務(wù)的基礎(chǔ)工作，是電力企業(yè)和用戶公平交易的前提，具有較高的優(yōu)先級，因而裝表接電工作的任務(wù)繁重。不斷攀升的裝表和換表需求增加了電力員工的工作量。同時(shí)，由于裝表接電工作需要反復(fù)在室外奔波，工作環(huán)境較為惡劣；加上電表類型也存在差異，進(jìn)一步增加了裝表接電工作的難度。在內(nèi)部因素和外部因素的雙重影響下，安裝人員在裝表接電作業(yè)中的注意力和集中力容易下降，導(dǎo)致錯誤接線。

2.2 接線異常

采集終端與電能表通信異常，大多數(shù)因RS485通信線接線異常造成。首先排查電能表、采集終端的RS485通信口是否正常，不正常需更換其他通信口。其次判斷通信線是否有短路、斷路點(diǎn)。采集終端與站內(nèi)多塊電能表并聯(lián)，通信線鋪設(shè)在電纜溝內(nèi)，故障點(diǎn)不易排查?？刹捎脺y量電壓法、接線代替法查找故障點(diǎn)，并加以處理，恢復(fù)采集。測量電壓法，即測量電能表側(cè)、采集終端側(cè)RS485通信口電壓是否一致，判斷是否有故障點(diǎn)。接線代替法，即采用良好的通信線路逐段聯(lián)通表計(jì)與采集終端，排查故障區(qū)段。

2.3 燒表故障

燒表故障是電能表故障當(dāng)中發(fā)生的概率最頻繁的故障，燒表導(dǎo)致電能表當(dāng)中的損壞，使得電能表不能夠繼續(xù)進(jìn)行正常的運(yùn)行工作，導(dǎo)致智能電能表出現(xiàn)這種情況的原因也比較多[2]?？赡苁侵悄茈娔鼙碓谑褂眠^程當(dāng)中電源被燒毀造成接線兩端位置出現(xiàn)接觸不良；或者是在安裝時(shí)強(qiáng)電被直接安裝在了與脈沖相連的位置，導(dǎo)致電能表當(dāng)中出現(xiàn)了故障；又或者是設(shè)備使用時(shí)，電線線路當(dāng)中存在一定的超負(fù)荷使用情況，促使電流在進(jìn)行取樣工作時(shí)的電路線路或者設(shè)備內(nèi)部內(nèi)置的機(jī)電設(shè)備在工作過程當(dāng)中被燒毀；以及在安裝電能表的過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員的操作技術(shù)不夠熟練，造成電能表繼電器的輸出端與零線之間的連接出了一定的問題，導(dǎo)致智能電能表內(nèi)部出現(xiàn)了設(shè)備短路，同時(shí)電能表內(nèi)部的初級電壓線圈被不慎燒毀。

3 智能電網(wǎng)裝表接電故障處理措施

3.1 誤接線控制

誤接線在智能電網(wǎng)裝表接電中比較常見，其產(chǎn)生原因較復(fù)雜。誤接線很容易導(dǎo)致電表損壞、計(jì)量不準(zhǔn)確、回路短路等現(xiàn)象。為了減少誤接線的情況，一方面，在安裝中應(yīng)當(dāng)采取明確的線路標(biāo)識，并根據(jù)電表的設(shè)計(jì)和安裝要求準(zhǔn)確安裝。另一方面，需要針對不同回路進(jìn)行不同處理。例如，針對計(jì)量裝置的二次回路，在高壓CT接線情況下，需要采用分相接線形式，利用三相三線技術(shù)接線，2支CT采用4根線，3支CT采用6根線；針對計(jì)費(fèi)使用的PT二次回路，需要安裝熔斷器，不可以安裝隔離開關(guān)，以避免共用保護(hù)和測量回路。此外，一定要在電表安裝完成后檢查接線情況，從而避免誤接線現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3.2 裝表接電過程控制

良好的現(xiàn)場情況控制能力可以提升裝表接電工作的質(zhì)量。一方面，安裝人員需要嚴(yán)格遵守裝表接電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)流程開展作業(yè)，對裝表接電過程進(jìn)行有效控制，做好安裝中的線路檢查、絕緣檢查、線路標(biāo)識等工作，確保裝表接電過程的有序展開。另一方面，安裝人員需要充分掌握不同電表的安裝特點(diǎn)、電表接線端子的分布規(guī)律和標(biāo)識，并在安裝中重視對應(yīng)方法的應(yīng)用。在線路安裝完成后，需要檢查接線是否正確，全面檢查接線的穩(wěn)固性和絕緣包裹情況，從而確保裝表接電過程的有效性。

3.3 及時(shí)維修處理

電能計(jì)量裝置在日常運(yùn)行的過程中，當(dāng)其出現(xiàn)故障時(shí)，電力企業(yè)的工作人員要快速響應(yīng)，快速確定故障位置和故障類型。對于已經(jīng)出現(xiàn)的誤差要第一時(shí)間進(jìn)行精細(xì)的調(diào)研和分析，確定出預(yù)防對策。按照電能計(jì)量的允許范圍內(nèi)對電能計(jì)量故障的計(jì)量誤差進(jìn)行處理[3]。例如對竊電的應(yīng)予以追回，對于供電故障導(dǎo)致的電能計(jì)量誤差要與電力企業(yè)的相關(guān)部分進(jìn)行確定，保證其能夠與整個電網(wǎng)的電力供應(yīng)數(shù)量進(jìn)行對應(yīng)。當(dāng)電力企業(yè)的工作人員在巡查的過程中發(fā)現(xiàn)存在著計(jì)量裝置故障時(shí)，要第一時(shí)間進(jìn)行上報(bào)，與相關(guān)技術(shù)部分進(jìn)行協(xié)商探討，及時(shí)進(jìn)行處理。在故障處理時(shí)要嚴(yán)格按照國家電力的相關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行檢驗(yàn)，嚴(yán)格試驗(yàn)，確保電力計(jì)量裝置的精確性。

3.4 提升安裝人員技術(shù)水平

①需要對現(xiàn)有安裝人員開展技能和工作素養(yǎng)培訓(xùn)，提升其對裝表接電工作重要性的認(rèn)識，并在此基礎(chǔ)上提供裝表接電技術(shù)的系統(tǒng)培訓(xùn)，從而提升安裝人員的工作能力和素養(yǎng)。②需要采取科學(xué)合理的績效考核制度，通過有力的獎懲制度提升安裝人員的積極性，并使其在工作中不斷精進(jìn)，提升裝表接電工作的效率和質(zhì)量。在充分調(diào)動員工工作積極性的同時(shí)，使員工明確自身的工作責(zé)任，提升工作熱情。③需要采取外部招聘方式吸引優(yōu)秀人才參與管理和安裝?？梢苑e極開展人才選拔工作，對人才的工作能力進(jìn)行考核，任用滿足現(xiàn)代電力企業(yè)多元化需求的優(yōu)秀人才。從外部吸引新鮮血液可以刺激安裝人員的內(nèi)部競爭，以實(shí)現(xiàn)良好的內(nèi)部人力資源循環(huán)。

3.5 數(shù)據(jù)清洗與處理

獲取數(shù)據(jù)后，平臺首先對數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)完整性進(jìn)行自動校驗(yàn)。其次，在數(shù)據(jù)處理過程中自動檢測是否存在數(shù)據(jù)異常、數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)重復(fù)、數(shù)據(jù)錯誤等問題。對用電信息采集系統(tǒng)日凍結(jié)示數(shù)信息進(jìn)行分析：對存在異常數(shù)據(jù)的電能表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，反饋至用電信息采集系統(tǒng)重新進(jìn)行系統(tǒng)測量，透抄電能表表底數(shù)據(jù)并重新主動上傳進(jìn)行二次比對，重新分析數(shù)據(jù)；對于缺失數(shù)據(jù)通過平滑過濾處理補(bǔ)全，減小異常數(shù)據(jù)對模型計(jì)算準(zhǔn)確性的影響?；跀?shù)據(jù)治理模型、現(xiàn)場反饋核查信息等建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)治理專家知識庫模型，同時(shí)通過數(shù)據(jù)的不斷更新實(shí)現(xiàn)專家知識庫的完善和優(yōu)化[4]。平臺出現(xiàn)反向電量數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)電能表具有發(fā)電性質(zhì)時(shí)，產(chǎn)生的反向電量需要補(bǔ)償?shù)饺諆鼋Y(jié)數(shù)據(jù)中；當(dāng)電能表不具有發(fā)電性質(zhì)時(shí)，需要判斷是否為反向電量異常情況。針對用戶發(fā)生換表的情況，平臺會將換表前后的日凍結(jié)數(shù)據(jù)整合，以合并了舊表用電量數(shù)據(jù)的新表數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，平臺同時(shí)記錄換表前后的用戶新老表計(jì)檔案數(shù)據(jù)、電量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)用戶換表后歷史電量數(shù)據(jù)可追溯性；針對用戶發(fā)生臺戶關(guān)系變更的情況下，平臺同時(shí)記錄變更前后的用戶和臺區(qū)信息，匹配用戶的歷史電量數(shù)據(jù)和該臺區(qū)的線損數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)臺戶關(guān)系變更后用戶歷史電量數(shù)據(jù)可追溯性，支撐電能表運(yùn)行誤差分析。

3.6 故障預(yù)控

第一，燒表故障的處理措施。為了能夠有效避免電能表當(dāng)中出現(xiàn)的燒表方面的故障，需要根據(jù)電能表的實(shí)際形狀類型，來確定設(shè)備出現(xiàn)燒表故障的原因。其中測量裝置的設(shè)計(jì)，在接線時(shí)需要十分的規(guī)范，從而來有效防止電能表出現(xiàn)燒表情況。第二，電池故障的預(yù)控措施。為了有效防止智能電能表設(shè)備的電池出現(xiàn)一定的故障，應(yīng)當(dāng)在對電池進(jìn)行購置與引進(jìn)之前，對電池實(shí)施多方面的檢測工作，其檢測的方式也比較常見，就是使用萬能表來進(jìn)行精準(zhǔn)的測量，所測的數(shù)據(jù)結(jié)果表明在合格參數(shù)之內(nèi)，那就能夠有效證明這個電池是合格的，如果所測量出的結(jié)果不在合格的數(shù)據(jù)范圍之內(nèi)，那么就可以肯定電池本身存在一些問題。在進(jìn)行檢測時(shí)不能夠只對電池自身的質(zhì)量進(jìn)行檢測，還需要仔細(xì)謹(jǐn)慎對電池接頭部位的接觸不良的問題進(jìn)行詳細(xì)檢查并且還要提前制定好相關(guān)的預(yù)防措施。所以，需要對電池的工作情況以及相關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行定期的檢查工作，從而，可以有效防止設(shè)備電池所導(dǎo)致的電能表故障。

4 結(jié)束語

裝表接電是智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要一環(huán)，在用電數(shù)據(jù)的收集、統(tǒng)計(jì)中起到關(guān)鍵作用，對智能電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性有著直接影響。安裝人員應(yīng)當(dāng)重視裝表接電工作，并不斷分析總結(jié)相關(guān)技術(shù)，在提升裝表接電工作質(zhì)量的同時(shí)，避免錯誤接線，從而減少電力故障的發(fā)生，同時(shí)遏制竊電現(xiàn)象，減少電力企業(yè)損失，維護(hù)用電安全。安裝人員不但需要充分認(rèn)識錯誤接線帶來的負(fù)面影響，還需要深入了解錯誤接線的產(chǎn)生原因，從源頭上進(jìn)行針對處理，以確保裝表接電工作的可靠性，并為電力企業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。