10 kV用户侧电能计量装置二次回路设计的改进

王静哲，范庆池，刘云燕

(石家庄供电公司，石家庄 050051;2.河北任县电力局,河北 邢台 055150)

在对10 kV用户侧电能计量装置设计审核时，发现电能计量装置二次回路设计存在诸多问题，由于传统设计未对二次回路接线有所要求，所以在现场验收时，发现接线很不规范，不仅造成检查接线难度大，而且对将来现场校验和不停电换表带来较大困难。为更好地统一电能计量装置建设标准和设备规范，提高电能计量装置可靠性、准确性和安全性，提高电能计量管理水平，公平、公正、公开地开展电能计量工作，根据国家电网公司Q/GDW 347-2009《电能计量装置通用设计》[1]及新的目标要求，对10 kV用户侧电能计量装置二次回路进行规范设计，使现场二次回路接线标准化、规范化。

1 设计中存在的问题

10 kV用户侧电能计量装置是用来进行贸易结算的，由于各供电公司已经普遍使用具有能够计量正反向有功功率、四象限无功功率、最大需量及分时计量的多功能电能表，只要多功能电能表具有自检功能，并提供相应的报警信号输出(如TV失压、TA断线、电源失常、自检故障等)，失压计时功能满足DL/T 566-1995《电压失压计时器技术条件》[2]，现场不再配置电压失压计时器。电能表的失压报警信号，可以通过电能表本身的报警功能提供显示和指示灯闪烁，还可以通过强大的采集系统上传至主站，提供事件报警。按照国网公司“全覆盖、全采集、全费控”的要求，现场需安装电能信息采集与监控终端，原10 kV用户侧电能计量二次回路设计出现以下问题。

a. 设计中仍安装失压计时器。

b. 电流互感器二次回路未采用分相连接。

c. 未对电能信息监控回路设计。

d. 未对二次回路接线设计或设计了接线图但不符合展开图的设计要求。

e. 二次接线设计混乱。

2 设计的改进

2.1 设计原则

a. 贸易结算用电能计量点，原则上设置在购售电设施产权分界处，当产权分界处不适宜安装电能计量装置时，应由购售电双方或多方协商，确定电能计量点位置[3]。

b. 贸易结算用电能计量装置应按计量点配置计量专用电压、电流互感器或者专用二次绕组，计量专用电压、电流互感器或专用二次绕组及其二次回路不得接入与电能计量无关的设备。

c. 35 kV及以下贸易结算用电能计量装置中电压互感器二次回路不应装设隔离开关辅助触点和熔断器。

d. 计量二次回路接线遵循“电压正相序，电压电流相别一致”的原则。为统一电量正负向，变压器进线侧(高压侧)输入电量为正，出线侧(中低压侧)输出电量为正。

e. 接入中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相三线接线方式，35 kV以下的电压互感器宜采用V/V方式接线，2台电流互感器的二次绕组与电能表之间应采用四线分相接法。

f. 二次回路应装设试验接线盒，试验接线盒的技术性能应满足DL/T 825-2002《电能计量装置安装接线规则》[4]附录D的有关要求。

g. 二次回路编号应符合相对编号原则，采用双重编号。

h. 高压电流互感器的二次回路只允许有一处可靠接地，一般在端子排接地；采用“和电流”时，电流互感器二次回路的接地点应在电能计量屏“和电流”的端子处，且一点接地。

2.2 接线原则

在对二次回路设计改进之前，首先对DL/T 825-2002《电能计量装置安装接线规则》附录D试验接线盒接线进行说明，接线盒接线见图1，电能表接线见图2。

图1 接线盒接线示意

图2 电能表接线示意

图1、图2中SD表示试验接线盒，PJ表示多功能电能表，PM表示电能信息采集与监控终端。将进线侧每个端钮用阿拉伯数字(1-13)表示，与电压、电流互感器二次出线连接，将出线侧每个端钮用带撇的阿拉伯数字(1′-21′)表示，与电能表接线端钮连接。

2.3 改进方案

2.3.1 二次计量电流回路改进

如图3所示，二次计量电流回路原理图将SD接线盒内部结构及连线用阿拉伯数字和带撇的阿拉伯数字通过虚实2种联片，说明了二次电流回路的标准连接线：U相电流从U相电流互感器同名端A411接入试验接线盒端钮3(即中间孔)，通过上端电流联片联接，从端钮4′出，与电能表串联后，接入端钮6′、4，通过A411′流回U相电流互感器。W相与U相方法相同，U、W相分别有电流进、出线，采用四线分相连接，避免了简化接线容易产生错误接线的弊端且无需安装失压计时仪，且有一处可靠接地。

图3 二次计量电流回路改进示意

2.3.2 二次计量电压回路改进

如图4所示，二次电压回路计量将SD接线盒用阿拉伯数字和带撇的阿拉伯数字通过联片连接，说明了二次电压回路通过接线盒的标准连接线：U、V、W相电压分别从电压互感器二次端钮A601、B600、C601接入试验接线盒端钮1、5、9，通过电压联片相连，分别从端钮1′、7′、13′并联接入电能表U、V、W相电压端钮PJ2、PJ5、PJ8。此回路无需安装失压计时仪且有一处可靠接地。

图4 二次计量电压回路改进示意

2.3.3 电能信息监控回路改进

对电能量信息采集的报警及控制，需要注意如下问题。

a. 专用变压器用户电能信息采集终端、实现专用变压器用户的电能信息采集，包括电能表数据采集、电能计量装置设备工况和供电电能质量监测以及用户用电负荷和电能量的监控，并对采集数据进行管理和传输[5]。

b.实施费控管理主要有3种形式：主站实施费控、终端实施费控、电能表实施费控，对于10kV专用变压器用户不宜选用具有费控功能的三相电能表，且最大电流一般在60A以上，在主站系统还不完善的情况下，一般10kV专用变压器用户选用终端实施费控，且采用外置断路器实现管理控制。

改进后的电能信息监控回路如图5所示。

图5 电能信息监控回路改进示意

3 应用效果

按照以上改进设计进行施工，减少了失压计时器的安装数量，既可安装电能信息采集终端，也避免了失压计时器故障的维护工作。同时通过电能信息采集与管理系统实现对计量装置异常事件的监控，并通过闭环管理机制实现各级人员对事件的及时处理。计量装置二次接线规范、标准、美观，容易检查接线，便于不停电校表、换表，大大减少了错误接线的发生，减轻了计量人员的工作量。

4 结束语

二次回路展开图将试验接线盒内部端子用数字表示，通过连接片的断开与连接，设计出了电能计量装置二次回路的标准接线，这是设计的一个创新之处，对规范现场接线具有指导意义。随着电力和通信技术的发展，各类先进的电能计量装置及辅助设备不断出现，目前10 kV用户侧电能计量装置一般配置相应等级的电压、电流互感器、多功能电能表、电能信息采集与监控终端(或电能信息采集终端和预付费控制器)，随着电能信息采集与管理系统的完善，将全面实现“全覆盖、全采集、全费控”的要求。电能计量专业人员在日常工作中，应严格执行各项技术标准的要求，在设计、施工、验收各个环节实现电能计量装置标准化，推进公司坚强智能电网和“一强三优”现代公司建设，提升营销现代化管理水平。

参考文献：

[1] Q/GDW 347-2009，电能计量装置通用设计[S].

[2] DL/T 566-1995，电压失压计时器技术条件[S].

[3] DL/T 448-2000，电能计量装置技术管理规程[S].

[4] DL/T 825-2002，电能计量装置安装接线规则[S].

[5] DL/T 698.33-2010，电能信息采集与管理系统 第3-3部分 电能信息采集终端技术规范 专变采集终端特殊要求[S].