分析客户侧专变计量装置现场运维要点罗小斌

分析客户侧专变计量装置现场运维要点罗小斌

罗小斌

（深圳供电局有限公司广东深圳518000）

摘要：客户电能计量装置运行维护（简称“运维”）属于装置验收合格投运后的日常具体工作，是电能计量管理在市场营销的主要日常业务。用以计量电量的装置叫电能计量装置，按照DL/T448-2016《电能计量装置技术管理规程》规定：客户侧的用电计量装置高供高计（10kV供电，计量点设在10kV电源侧）的属于Ⅲ类计量装置、高供低计（10kV供电，计量点设在380/220V电源侧）的属于Ⅳ类电能计量装置。用电计费的用电计量装置，原则上安装在产权分界处，目前深圳地区范围内，用电容量在100kVA及以上的采取专用变压器计量，315kVA及以上的专用变压器采取高供高计，315kVA以下的专用变压器采取高供低计，设置专用独立的计量装置。电能计量装置投运前的设计审查、安装、竣工验收是实现正常运维的前提条件，决定了运维工作的源头基础。客户侧现场运维日常工作主要有电能计量装置的现场校验、故障分析、抽检、周期轮换、故障更换；负控终端的接线检查、R485接线核对、故障排除、GPRS通讯模块的维护、信号加强等工作。

关键词：计量装置；运维；多功能电能表；现场校验仪；负控终端

0前言

能计量装置是实现电能依法计量、科学准确的物理手段，电能计量管理目的是要保证电能计量量值准确、统一和计量装置运行的安全、可靠，保证电力市场公平、公正、公开，维护电力交易各方的合法权益，为电力企业经营决策提供电能量数据支撑，保障公司的经济效益和社会效益。客户电能计量装置运行维护（简称“运维”）属于装置验收合格投运后的日常具体工作，是电能计量管理在市场营销的主要日常业务，是对客户用电进行准确及时合法计量的保驾护航。

1电能计量装置的分类及选择

用以计量电量的装置叫电能计量装置，按照DL/T448-2016《电能计量装置技术管理规程》规定：客户侧的用电计量装置高供高计（10kV供电，计量点设在10kV电源侧）的属于Ⅲ类计量装置、高供低计（10kV供电，计量点设在380/220V电源侧）的属于Ⅳ类电能计量装置。电压互感器的二次回路电压降应不大于其额定二次电压的0.2%。其配置的准确度应不低于如下表所示值。

2电能计量装置投运前的设计审查、安装、竣工验收

计量装置安装前，由专业技术人员对客户提供的设计电气图进行审查，审查的内容包括：计量点的设置、计量电流互感器电压互感器的变比、等级精度、计量方式（电能表与互感器的接线方式、电能表的类别精度等级、装设套数等）、安装条件、二次回路接线、计量自动化终端都必须合符《南方电网公司客户侧电能计量装置的典型设计》要求。

用电计费的用电计量装置，原则上安装在产权分界处，目前深圳地区范围内，用电容量在100kVA及以上的采取专用变压器计量，315kVA及以上的专用变压器采取高供高计，315kVA以下的专用变压器采取高供低计，设置专用独立的计量装置。现场正确安装，计量运维工作人员，严格按照已审查通过的接线方式现场安装电流互感器（电流互感器K2端分别可靠接地）、电压互感器、多功能电能表、负控终端、二次回路接线、试验接线盒、485接线、负控终端GPR外引吸盘天线，并确保电表的垂直度及物距间隔距离合乎南方电网典设的要求。计量装置的安装环境有室内和室外，应避开振动大、灰尘多、噪声大、强大磁场干扰的地方。室外注意适当的防雨和安装高度合乎要求，室内应保持清洁、光线充足、通风良好、环境温度维持在5-400C内，空气相对湿度不大于85%。

安装后的竣工验收，由现场运维技术人员现场核查以下内容：计量器具型号、规格、准确度等级、计量法制标志、资产编号应与计量检定证书和技术资料的内容相符；电能表、计量自动化终端、互感器及其二次回路接线情况应和竣工图一致，电流互感器K2应分组分别接地，三相四线的表计零线必须接入，三相三线计量的B相电压必须单独接地；产品外观质量应无明显瑕疵和受损；安装工艺质量应符合有关标准要求。验收过程的验收试验核验以下内容：检查二次回路中间触点、熔断器、试验接线盒的接触情况；检查接线正确性。验收结果的处理：经验收的电能计量装置应由验收人员及时实施封印，由运行人员和客户签字确认；经验收的电能计量装置应由验收人员填写验收报告，注明"电能计量装置验收合格"或者"电能计量装置验收不合格"及整改意见，验收不合格的经整改后再进行验收；验收不合格的电能计量装置禁止投入使用。上述要求与日后运维的换表时接线要求是一致的。

电能计量装置投运前的设计审查、安装、竣工验收是实现正常运维的前提条件，决定了运维工作的源头基础。

3电能计量装置的现场运维

现场运维日常工作主要有电能计量装置的现场校验、故障分析、抽检、周期轮换、故障更换；负控终端的接线检查、R485接线核对、故障排除、GPRS通讯模块的维护、信号加强等工作。

利用经依法检定在合格周期内的电能表现场校验仪，作为标准电能表测量被校验电能误差，进行接线检查、相量分析，显示相量图，识别线路相别，电能表运行误差。

3.1现场校验仪功能

3.1.1.校验与测量

（1）现场测定包括电能表误差、电流互感器误差、测量线路误差在内的电能计量综合误差。

（2）测定电流互感器的变比。

（3测量各相电压、电流的幅度、相位和相位差，各相有功、无功、视在功率和总有功、总无功、总视在功率、功率因数、频率等参数。

（4）测量波形失真度和各次（一般为2～21次）谐波含量。

（5）具有直接测量和经电流钳测量两种工作方式。

（6）电压、电流量程自动切换。

（7）保存校验数据，一般不少于100只表的数据。

（8）硬件或软件校准，可对所有电压、电流量限的幅度和相位进行校准。

（9）具有RS232或RS485通信口，可与计算机连接。

3.1.2.接线检查

为了进行接线检查，现场校验仪一般应具备以下基本功能：

显示三相电压、电流相量图。

显示三相电压、电流的相位和相位差。

识别三相四线电路和三相三线电路常见各种可能的接线方式，给出三相电压、电流相别和电流极性识别结果。

3.1.3、可通过配套的计算机软件计算差错电量、综合误差值、更正系数。

3.2现场校验

3.2.1、安全工作要求

（1）、办理第二种工作票。（2）、至少有两人一起工作，其中一人进行监护。

（3）、应在工作区范围设立标示牌或护栏。（4）、工作时应站在绝缘垫上，操作工具绝缘良好。（5）、在接通和断开电流端子时，必须用仪表进行监视。（6）、电压互感器二次严禁短路，电流互感器二次严禁开路。

3.2.2、现场校验条件

现场校验时，应满足下列条件

（1）环境温度：（５～＋３５）℃；相对湿度≤85％；

（2）频率偏差小于额定频率的土0．5%

（3）电压对额定值偏差不应超过土１0%；

（4）电压和电流的波形失真度≤５%；

（5）现场负载功率应为实际的常用负载，当负载电流低于被校准电能表标定电流10%或功率因数低于0.5时，不宜进行现场校准。

现场校验仪是高精密仪器，使用中避免强磁场的干扰，避免高温、振动、多尘、潮湿的环境。目前我们使用的是0.05级的现场校验仪。

3.3校验和检验的项目内容

测量实际负荷下电能表的误差

多费率电能表内部时钟校准

电池检查及失压失流、缺相、逆相序记录检查

多功能电能表检测项目

电能表带电接线检查

检查计量差错和不合理的计量方式

3.4检验方法

3.4.1、电能表带电接线检查

检查电能表和与之连接的互感器二次回路接线是否正确，确定与表相连的电压回路和电流回路。检查计量差错和不合理的计量方式，不合理的计量方式如下：

电流互感器的变比过大，致使电流互感器经常工作在20%（S级5%）额定电流下运行。

电能表接在电流互感器非计量的二次绕上。

3.4.2、电能表实负荷误差校验

确保被校表如校验仪的正确接线（取样电流钳、电压鳄鱼夹等二次电流电压接线、取样信号线及取样探测器放置正确，当采用光学脉冲信号时，在太阳光强的地方注意外部光源对探头的干扰影响，采取遮光措施，）选择表型，录入电表常数值。。按接线-确认，记录相位角，画出相量图，显示记录电流、电压、有功功率、功率因数、综合误差、更正系数。对所检测出的向量图和参数进行保存，记录分析，评定结果。

现场校验误差结果的处理

现场校验是一种不严格的检验，其检验的外部条件达不到试验室规定的检定条件，因此最终判定电能表是否超差，应以实验室检定为准。在进行纠纷处理时尤其应注意这一点。

电能表在现场校准时的工作误差，在满足现场校准条件下，工作误差应不超过下表。

用于贸易结算的电能表现场校准时允许的工作误差限列表如下

3.4.3、失压、断相、失流及告警记录的检查：

检查多功能电能表事件记录寄存器，记录失压、断相、失流、逆相序及告警次数和起止时间。

3.4.4、多费率电能表的检查

（1）检查各费率电能量之和与总电量是否相等（相对误差不大于0.2%）。

（2）检查费率时段设置是否正确（峰平谷三个时段）。

（3）检查电能表访问权限设置用最近编程次数及最近一次编程时间。

（4）检查最大需量寄存器设置是否正确。

（5）检查多费率电能表的结算（日冻结、月冻结冻结时间）日是否正确。

运行电能表的时钟误差累计不得超过10分钟，否则应进行更换。

3.5时间要求

新投运的或改造后的客户侧用电计量装置应在一个月内进行首次现场检验。运行中的电压互感器的二次回路电压降，电流互感器的变比应定期检验比对，当发现不合格时进行及时更换。

4计量装置常见故障分析

常见故障有装置接线错误、电能表故障、电流互感器（CT）部分故障、电压互感器（PT）故障

4.1经验判断

（一）计量装置综合误差在-10%至-3%时一般可能为电表不准、CT二次负载重、CT负误差；

（二）综合误差超过10%时可能为CT二次接线错误、CT变比不对、缺相或错相、逆相序。

4.2三相四线制线路常见问题

（一）缺一相

缺相原因一般是计量装置的三组元件中的某一组元件出现故障或接线断开。具体可能原因如下：

（1）电能表电压线圈一相不通（线圈断路、雷击、电压挂钩与螺钉未接触）

（2）计量回路一次测某相保险熔断或接触不良

（3）电压二次回路一相线路断路（保险熔断或接触不良）

（4）电表或CT本身一相电流线圈或CT二次绕组开路（线圈烧断、电能表接线端或二次接线端接触不上）

（5）二次电流回路中某相电流开路

（二）缺两相

与缺一相的原因和情况基本类似。

（三）电流一相或几相反向

电流反向可从“矢量”功能中看出，例如上图所示的情况为A相电流反向，反向后角度与正常应相差180°，造成此种现象的原因为：1、A相CT的K1、K2接反；2、A相CT电缆穿出方向反向；3、CT上K1、K2与实际标注不符。

（四）电压与电流错相

一相或几相电压和电流不对应，使实际角度与正常差120°或240°，如下图

CT常见故障及原因有故意更换CT铭牌、CT精度不合格、CT认为损坏、雷击、过载。

PT常见故障及原因有熔管烧断、逆反相序，造成欠压、相序不正确，影响准确计量。

5.1电能表故障及更换

安装前应该轻拿轻放、避免振动，引起表内的行程感应开关报警。如果接线正确但误差还是很大，则应调整或更换电表。

多功能电能表的液晶显示屏故障也是常见故障之一，有黑屏、缺字、显示错乱等现象。出现显示屏故障时，虽然不影响正确计量和在线监控记录功能，但影响客户的日常用电量的考核和工作，带来误解，故也应及时更换。

窃电行为和外界不可抗拒力因素：如雷击、过负荷烧坏。待用电检查处理完三类（偷电、漏电、违约用电）案件后进行更换。

6、抽检和周期轮换

客户侧电能计量装置的抽检和周期轮换应制定每年（月）的计划并严格实施。

（1）低压电流互感器从运行的第20年期，每年应抽取其总量的5%-10%进行后续检定，统计合格率应不低于98%，否则应加倍抽取、检定、统计合格率，直至全部轮换。

（2）Ⅲ类电子式多功能表的轮换周期为5年，到周期按同厂家、同型号应抽取其总量的5%-10%（不少于50只），进行随机抽检样品，监督抄件结果，并统计每次的合格率，Ⅲ类合格率不低于98%，Ⅳ类合格率不低于95%。

判定为合格的，该批次电能表可以继续运行，2年后再进行运行质量检验；不合格的应将该批次制定计划在一年内全部更换撤回。

7、负控终端的运维

电力负荷管理终端简称负控终端，用以实现数据采集、参数整定和查询、遥控跳合闸功能、当地闭环控制（功率控制、月电量控制、购电量控制）、保电功能、剔除功能、抄表功能，并内置GPRS模块，能实现与电能计量计算机主站实现通讯的装置。通常的功能是实现采集、抄表功能、通讯功能。按照与所配置的主表的不同，分为三相三线和三相四线的负控终端。负控终端的电流回路与主表的电流回路串联，电压回路与主表的电压回路并联，并按照正确的计量接线方式接线；由于客户专用变压器的分散性，目前一个主表对应配套一个计量负控终端，主表与负控的数据传输用R485方式实现，单只配套用R485Ⅰ端口接线。485线的接线，将主表的功能端子上R485Ⅰ组别中的A0、B0分别与负控终端功能端子排上R485Ⅰ组别上的A、B用通讯电缆连接（如下图示）。这在日常的更换中要严格按照上述电源回路端子、功能端子的接法要求。

三相三线负控终端功能接线端子图

（一）、负控终端的更换

在设备周期轮换、故障、抽检等情况下需要进行终端的更换。更换时的注意事项有

（1）更换前观察整套计量装置有无人为破坏现象；

（2）判断二次回路接线、端子有无损坏；

（3）查阅终端的最近报警事件有无消除（除电池欠压报警外）；

（4）终端的异常记录有无存在断相、失压、失流等异常；

若存在上述四种现象，禁止更换。

更换负控终端前，应该先断开二次回路试验端子盒上的电压连片，然后短接各相的电流连片。防止CT（电流互感器）开路、PT（电压互感器）短路，引发安全事件。

严格按照二次回路接线要求，先接电流回路，再接电压回路。恢复原来的接线状态，正确接通R485线。将SIM卡按照通信模块插卡槽要求安装。将吸盘天线引出计量柜（箱）体外。

更换完毕后，查阅终端的监测数据，查阅终端的信号显示强弱和主站的连通状况，判断有无正确实现主表与终端的数据传输和检测。用电能表现场校验器再次测量检测是否正确。

（二）、负控终端的现场维护

负控终端的故障分为终端硬件故障、终端软件故障、通讯故障、电表数据传输故障等。

终端硬件故障有本体损坏模块损坏、终端失准、终端485口损坏、显示故障，终端硬件故障，必须更换终端。终端软件故障有终端死机、终端规约缺陷、时钟损坏、时钟错乱、存储不足、任务错误，终端死机时，运维人员到现场人工重启终端，经2次以上仍存在同样故障，必须更换新终端；其他情况的硬件故障也必须更换新终端。

通讯故障原因有通讯模块整体损坏、SIM卡故障、天线故障、上行参数错误、下行参数错误、485接线错误、信号源问题等。

通讯模块整体损坏时更换新模块。

SIM卡故障中，先看看是否卡氧化了，除SIM卡氧化层后可以继续使用；卡损坏的原因有现场终端SIM卡销户、损坏等原因无法使用，需要更换新的SIM卡。

天线故障，由于生锈、夹断、鼠咬等原因，现场天线损坏，无法使用。更换新的吸盘天线。

当终端电池原因或通道原因，用户报停、自停、错峰停电、欠费停电、临时停电时，终端没有上报停电信息，可以暂缓处理，待产生的原因消除后，此停电未上报现象会消失。

当终端设置与主站通信的相关参数错误导致终端无法上线（IP、APN、端口等）引起上行参数错误，当终端与电表通讯参数设置错误导致无法抄读电表数据引起下行参数错误。参数错误出现时，现场重新设置终端参数，重启终端。

485接线错误导致终端与电表接线错误导致无法抄读电表数据，由于线孔错位、线头接触不良引起，予以现场更正，正常读取监控主表的数据。

主表有关数据传输故障，有电能表数据传输表规约缺陷、电表485口损坏、电表485挂起，更换新的终端。

信号源问题的情况有一直无信号、信号中断、信号差等情况，无线公网运营商的信号强弱有时段性和周期性，在深夜非高峰流量期间由于设备检修，信号会弱些。运营商的设备故障、电源被断等，待运营商解决问题后终端的信号问题自动恢复。而在新建楼盘地下室及偏远地方角落等特殊环境，一直是无信号或时常中断，采取现场加装信号放大器进行信号增强和将信号线引出室外。

小结

客户侧专变计量装置的现场运维是个涉及到电气、电能计量、表计通讯等专业知识，应该熟悉掌握运用专业知识，专业技能娴熟，并能及时发现问题分析问题。同时应该加强与客户的沟通和宣传，争取客户的理解支持。

参考文献：

[1]陈向群.电能计量技能考核培训教材[M].北京：中国电力出版社，2003

[2]Q/CSGXXX-2014.南方电网计量装置运维运维作业指导书.

[3]DL/T448-2016.电能计量装置技术管理规程.