浅析计量自动化系统平台的典型计量故障

浅析计量自动化系统平台的典型计量故障

周鹏

（广东电网有限责任公司潮州供电局广东潮州521000）

摘要:文章介绍了利用计量自动化系统系统中的数据分析常见的三类计量故障的方法，分析了计量自动化系统中展示的电能表电压、电流以及异常等故障产生的原因。

关键词:计量故障;计量自动化;电流;电能表

引言

电费是供电部分的经济命脉，电能计量则是保证公平、合理地结算电费的根本方式，电能计量在电费结算中占据很重要的位置。随着科技的进步，电能计量方式发生了很大变化，传统的人工抄表体制逐渐由智能用电信息采集系统替换。智能用电信息采集系统是将电力用户用电信息自动采集、传输和处理应用于电能供用与管理系统中的一项新技术，为自动抄表、自动查询、智能互动、个性服务等提供了强大的技术支撑，是实现智能用电的基础。本文介绍了一种利用计量自动化系统实现计量故障分析的方法，从系统层级对出现或潜在的计量故障做出判断及感知。这种方法不仅可以解决计量故障不易发现、故障时间不明确等问题，还可以准确地判断出故障类型，为实地解决计量故障提供可靠的依据。

1计量自动化系统简介

计量自动化系统是一个集计量、采集、通讯、预警等为一体的计算机系统，可以实现对电厂、变电站、公变、专变、低压用户等发电侧、供电侧、配电侧和售电侧电能量等数据的采集、监测与统计分析。系统主要由计量自动化系统主站、通信通道、计量自动化终端等组成，能够实现厂站电能量计量遥测、负荷管理、配变监测、低压集抄等功能模块。目前我省电网已建成的计量自动化系统，基本完成了厂站、负控、配变和低压集抄四大计量点的覆盖。以该系统数据为依托，可以对采集的数据进行实时分析、运算、处理，进而准确地定位出计量故障，制定相应的运维方案。

2计量故障分析

结合计量自动化系统实际的运行情况以及采集的电能数据，发现有以下三种典型的计量故障情形可被定位:电压回路异常、电流回路异常、电能表异常。

2.1电压回路异常

图1为计量自动化系统中实时数据的展现，从中可以看出，A、B两相电压正常，而C相电压为0，也即C相处于失压状态。

以上两种现象是常见的电压回路异常。对于供电公司计量中心来说，失压和欠压都会导致抄收的计量数据比实际消耗的电能少。引发此类故障的原因也比较多，例如电压回路接线错误、电压回路断路、电压回路接触不良等。若结合对用户表计、电流回路加以分析，便可发现故障，具体引起的原因还需在低压台区现场进行排查。

实际上，电压回路异常正是容易被用户利用的窃电方式。通过改变电能表的电压计量回路的正常接线，或者使电压回路开路或虚接，在电压回路中串联电阻等方式，可以使得计量电压回路出现故障，从而使电能表的电压线圈失压或者低于额定电压。由于电能量是电压、电流对时间的积分值，所以电压的减少会使电能表少计或者不计电量。其中，使电能表完全失去电压或基本失去电压，为失压窃电;使电能表的电压降低，为欠压窃电。若利用计量自动化系统，实时监察A、B、C三相上电能表电压的数值，可及时地协助计量中心发现计量故障，通知相关工作人员到现场处理，挽回损失。

2.2电流回路异常

图3中，可以看出A相电流异常，同时三相电流也不平衡，C相电流的波动很大。

图4中，B、C相电流为0，在电能表电流线圈中检测到无电流通过，这是明显的电流回路异常。

图3至图5所示的三种情况，三相电流均不平衡，出现了某相或者几相电流为0。引起此类故障的原因也很多，需要在低压台区现场进一步诊断。在低压台区实际工作运行中，电流回路异常，也常被窃电者所利用，通过改变电能表的二次电流回路的正常接线，或者改变电流互感器极性、变比，添加短路线圈、分流回路，使电能表的电流线圈中无电流或极少电流通过，造成电能表计量电流回路故障，从而导致电能表少计或者不计电量。同理，通过建设计量自动化系统，对A、B、C三相电流进行实时监控，可及时有效地发现故障，定位故障发生位置，进而进行抢修。

2.3电能表异常

电能表异常主要表现为:电能表飞走、电能表停走、电能表示数下降、电能表时间超差。电能表飞走的情况如图6中所示。

图6中，电能表的功率走字大于1，现场查询该表为高供高计、三相三线制接线。根据公式可知，在满负荷情形下，u=100V，i=5A，那么p=0.866kW。由此可知，电能表功率走字大于1存在问题。实际上，经现场排查发现，该电能表确实存在故障。

从图7可以发现，该电能表的总、尖、峰、平、谷正向有功电能和总、尖、峰正向无功电能的数据随着时间的推移并未发生变化，由此怀疑该电能表停走。

实际上，经现场排查，该电能表确实停走。另外，电能表示数下降也是一种类型的故障。因为电能表的示数是对时间的积分值，只会随着时间的推移而增多。若出现电能表示数下降，则证明该电能表故障。

电能表时间超差主要影响供电公司计量中心分时计价的准确性，在计量自动化系统中，可以通过对电能表时间的实时判断，来防止此类故障的发生。

3结束语

供电部门对计量自动化系统多加留意，对数据多加分析，可以及时地对计量故障做出判断，发现计量故障，明确故障问题所在，对供电部分防止窃电、保证用电户公平用电有很大的作用。通过系统界面可直观、及时地发现计量故障并进行定位，有效地排查故障、降低损失。由于我省低压台区建设的地域性差异，各地电能表的类型也参差不齐，仅依靠系统预判和人工锁定来定位计量故障源、排查维护，需要消耗大量的人力、物力资源。在未来的计量自动化系统建设、优化过程中，将引入云计算和大数据等新技术，提高工作效率，保障电力用户用电公平。

参考文献:

［1］盛其富，楼小波，刘黎明.智能用电信息采集系统建设与应用［M］.北京:中国电力出版社，2013.

［3］陈建良.供电企业反窃电的技术分析［J］.中国高新技术，2013，22，119－121.

［4］王鹏伍，杨一帆.电能表接线错误造成的短路故障及防范措施［J］.华北电力技术，2015，4，35－39.