基于计量自动化系统平台的典型计量故障分析

2013-10-19石俊福

科技视界 2013年26期

石俊福

（贵阳白云天力实业有限责任公司，贵州贵阳 550014）

0 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。由于电能是一种实时的商品，不能储存，产、供、销同时完成，电能量的多少全靠计量装置体现出现，因此计量装置的故障、误差等因素则直接影响着电能计量与实际消耗出现偏差，从而不能保证供电、用电双方的公平性[1]。而一般来说，I 类电能表每3 个月现场检验一次；Ⅱ类电能表每6 个月现场检验一次；Ⅲ类电能表每年现场检验一次。所以仅靠周期检验，很难及时发现计量故障。

随着科技的进步，电能计量方式发生了很大变化，机械电能表换成了数字化电能表，为计量自动采集提供了基础，目前大多供电公司也都建成了计量自动化系统。本文就介绍一种利用计量自动化系统来对计量数据进行分析，从而对各种计量故障做出判断。这种方法不仅可以解决计量故障不易发现、计量故障时间不明确等问题，还可以准确判断故障类型，为解决故障提供可靠的依据。

1 计量自动化系统简介

电力计量自动化系统是一个集计量、采集、通讯、自动化等为一体的计算机系统。它对电厂、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实现采集、监测与统计分析功能的系统，主要由计量自动化系统主站、通信通道、计量自动化终端组成，包括厂站电能量计量遥测、负荷管理、配变监测、低压集抄等模块。目前供电公司大多已经建成计量自动化系统，基本完成了厂站、负控、配变和低压集抄四大计量点的覆盖。因此，我们利用计量自动化系统中实时采集的数据，对此加以分析，便可以找出各种计量故障。

2 常见计量故障分析

结合实际情况和计量自动化系统中所采集的数据，发现有以下三种典型的计量故障：电压回路异常、电流回路异常、电能表异常。现对这三种故障进行具体分析。

（1）电压回路异常

图1 电压回路异常（1）

图1 为计量自动化系统中实时数据的截图，从中可以看出，A、B电压相正常，而C 相电压为0，也就是C 相处于失压状态。

图2 电压回路异常（2）

图2 显示，A、C 相正常，而B 相电压偏低，B 相处于欠压状态。

上面两种现象是常见的电压回路异常。对于供电部门计量来说，失压和欠压都会使计量数据比实际能耗偏少，引起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。此类故障结合对用户表计、电流回路加以分析，便可发现故障，具体引起的原因还需在现场进行排查。

实际上，电压回路异常也正是容易被用户利用的偷窃方式[2]。通过改变电能表的电压计量回路的正常接线，或者认为造成电压回路开路或虚接，或者在电压回路中串联电阻等方式，导致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。其中使电能表的电压完全失去电压或基本失去电压，为失压窃电；如果使电能表的电压降低，则为欠压窃电。因此，利用计量自动化系统，我们及时地便能发现故障，通知相关工作人员现场处理，能够及时挽回损失。

（2）电流回路异常

图3 电流回路异常（1）

图3 中，可以看出A 相电流异常，同时三相电流也不平衡，C 相电流波动很大。

图4 电流回路异常（2）

图4 中，B、C 相电流为0，电流线圈中无电流流过，很明显电流回路异常。

图5 电流回路异常（3）

图5 中，C 相电流为0。

以上三种情况下，三相电流不平衡，某相或者几项电流为0。引起的原因也很多，需要在现场进一步判断[3-4]。实际中，电流回路异常，也是经常被窃电者所利用的，改变电能表的二次电流回路的正常接线，或者认为改变电流互感器极性、变比，添加短路线圈，或者分流回路，使电能表的电流线圈中无电流通过，或少部分电流通过，造成计量电流回路故障，从而导致电能表少计或者不计电量。通过计量自动化系统的检测，我们也能及时发现上述问题。

（1）电度表异常

电度表异常主要表现为：电度表飞走、电度表停走、电度表下降、电度表时间超差。