新形势下计量装置故障后追补电量的计算方法

黄红桥，廖春红，刘辉

(国网湖南省电力公司永州供电分公司，湖南 永州425000)

随着国家电网公司95598 业务的集中和优质服务的深化，各供电企业越来越关注自己的服务质量，国网公司更是提出了“优质服务是企业的生命线”的口号〔1〕，而电能计量的准确性不仅关系到供电企业和用户的经济效益，更关系到供电企业的服务质量和公众形象，在这种新形势下，如何准确的计算计量装置故障后应追补的电量是用电和计量部门必须面对的问题〔2〕。尽管常用的追补电量计算方法有多种，却很少对多种方法进行分析和比较，以致于计量人员无法根据实际情况选择简便、准确和快捷方法。基于此，本文对常用的追补电量的方法进行分析和总结，归纳为利用更正系数法、平均电量法、逆推法、母线电量平衡法、综合误差法和主副表法追补电量，并详细分析了其适用范围。

1 常用追补电量的计算方法

为了准确计算追补电量，必须根据具体的实际情况选择相应的计算方法。

1.1 更正系数法

在三相负载平衡的条件下，因更正系数法具有准确、简便等优点，因此对于高供高计的小用户而言，往往首选更正系数法追补电量。文献〔3〕详细介绍了更正系数法的工作原理，本文不再赘述。主要介绍几种利用更正系数法追补电量的故障情形。

1.1.1 电能表某相失压

在实际运行中，电能表某相失压可能由于电压二次回路开路和电压互感器一次保险烧坏断路导致。如果失压是由于电压二次回路开路导致的，失压相的电压通常约为0。然而如果由电压互感器一次保险烧坏导致某相失压，只要电压二次回路接线正确，失压相会得到一个相位和幅值都相对稳定的感应电压，该电压通常称残余电压，在10～60 V之间。因此从理论上分析，在电能表失压情形下得到的更正系数并不相同，见表1 所示。

表1 三相平衡某相失压时的更正系数

在三相平衡的条件下，一般认为U≈Uab≈Ucb，I≈Ia≈Ic。若无残余电压，更正系数中分子与分母中的电压、电流可以约掉。反之，应以实际测量的残余电压代入公式计算，否则追补的电量与实际相差甚大。

1.1.2 电能表电压端不同相序和电流互感器二次侧反接情形

实际中，因计量人员业务能力或工作疏忽，有时会导致电能表电压端的相序不正确或将电流互感器二次侧反接等导致错误接线的情形。这类故障情形有多种，而求更正系数方法都是类似的，首先用相位伏表测得相关数据，再根据文献〔4〕介绍的方法可直接画出向量图或者直接用较先进的校验仪测出向量图，然后再根据向量图，求出更正系数。

1.1.3 电能表具备记录失压或失流电量功能的情形

由追补电量公式ΔW=(K－1)W'可知，需知道故障期间的电量才能求出追补电量，前面2 种用更正系数追补电量的方法都是在知道故障期间电量的前提下进行追补电量，然而在实际的运行中有时电能表无法确定失压的起止时间(无采集终端情形)和失压期间的电量，也就无法利用前面2 种更正系数的方法追补电量。

智能表和多功能电子式电能表因其功能强大，已在计量中逐渐取代了电磁式的有功表和无功表，主流厂家生产的品牌电能表都内置了多个电量寄存器，用于存储不同情况下的电量值〔5〕。其中失压/失流电量的记录为更加准确的追补电量提供了条件，在这种情况下应首先求出更正系数，再依据公式(1)计算失压/失流期间应追补的电量:

追补电量=电能表记录的失压/失流期间电量×(更正系数－1)×倍率(1)

通过公式(1)可求出失压期间的总电量，然后再根据电能表正常月份各费率电量与正常月份总电量的比例再乘以失压期间的总电量，求出应追补的各费率电量。若电能表记录了失压/失流期间的电量，首先应考虑用失压/失流期间的电量进行追补电量。

由上述分析可知，更正系数法的关键是根据实际情况求出更正系数。它们都是基于三相平衡负载或允许近似计算的前提下计算的。若三相严重不平衡或无法准确计算出更正系数时，为了不损害供电企业和客户的利益，使追补的电量更接近实际，需考虑其他方法进行追补。

1.2 平均电量法

在计量装置的实际运行中，计量装置可能会遭遇雷击、过电压、内部元器件等因素致使计量装置彻底毁坏，甚至无法读取电能表任何信息。此外，在实际接线中，若A 相、C 相电压错相会出现更正系数为∝，电能表停走，无相关的追补信息。但实际中这些故障情形仍需进行追补电量。根据以往的结算电量或通过信息采集系统查询用户历史数据依据平均电量法来进行电量追补。为了使选取的正常月份平均电量与故障期间的用电量更加吻合，计算时应先分析用户的用电性质和负荷需求。

1.2.1 纵向比较

以用户近期正常3 个月的平均电量作为依据进行追补，主要适用于照明、商业等负荷稳定的用户。

1.2.2 横向比较

以用户去年同期的平均电量作为依据进行追补。适用于学校、供暖公司等季节性用户。计算公式为(以2012年10月至2013年4月为例):

追补电量=(2013年4月表码－2012年10月表码)÷181×故障期间的天数×倍率。

平均电量法的关键是根据用户的用电性质和用电需求选取合适的平均电量，以及通过采集系统和现场勘查确定故障的起止时间。

1.3 逆推法

在实际运行中，很多时候在不对称三相负载的影响下，会出现三相严重不平衡。在这种情形下更正系数法追补电量与实际相关较大。此时，在考虑变压器或线路的损耗前提下，可利用低压侧或对侧的电能表进行逆推求得实际应追补的电量。因变压器或线路的损耗可通过信息采集系统的线损分析部分查得，若该变压器或线路没有进行线损分析，可按照正常月份(一般取6 个月)变压器或线路两侧电能表正常时所计电量计算平均损耗率。如图1所示，在正常月份下，该变压器的损耗率(潮流方向如图1 所示)为:

λ= 〔(前6月W2电量－前6月W3电量)/前6月W2电量〕×100%

此时，应追补电量W2=W3/(1－λ)

同理，在正常的月份下，线路的损耗率为，

λ= 〔(前6月W1电量－前6月W2电量)/前6月W1电量〕×100%

此时，应追补电量W2=W3/(1－λ)

图1 涉及变压器及线路的主接线图

逆推法的关键是通过现场勘查确定潮流方向，计算变压器或线路的损耗率。因变压器或线路损耗率与其运行特性、负荷大小、潮流方向、环境温度等因素有关，两者都具有一定的不确定性，所以在实际追补电量的分析过程中，使变压器或线路损耗率与实际尽可能的接近。

1.4 母线电量平衡法

母线电量平衡法就是根据母线电量平衡来求得其中某块故障表的电量。该方法尤其适用于关口电能表的电量追补。因关口电能表具有电量大、负荷动态变化范围宽、相位改变频繁等特点，不能近似的通过平均电量法、更正系数法来计算失压期间的电量，该法适用以下2 种情形:

1)某块电能表故障情形。如图2 所示，若510 电能表故障，一方面可以采集系统查得各线路失压期间的电量之和求得，另一方面可以通过410和310 电能表失压期间电量与变压器的耗损之和求得。

图2 涉及变电站及一次主接线图

2)变电站全站失压情形。在实际运行中，变电站可能会因端子箱故障、TV 烧坏等原因导致变电站全站失压。这种情况下，如图2 所示，若510电能表故障，一方面可以通过各线路对侧电能表失压期间电量加线路损耗求得，另一方面，可以根据35 kV，10 kV 母线平衡分别求得410，310 电能表总电量，在考虑变压器的损耗后，进而求得520 电能表失压期间应追补的电量。

1.5 综合误差法

综合误差法是指电能表、电压互感器、电流互感器和二次压降误差超出相关规程允许范围的计量故障，可通过计量装置综合误差法计算应追补的电量。当电能表、互感器的误差超出规程允许值时，按电能表的实际负荷点误差值γ1计算应追补电量:

当二次回路压降超出规程允许值时，按实际测算的合成误差值γ2与允许值γ0之差计算应追补电量:

当电流、电压互感器误差超出允许值时，按实际一次负荷、二次负荷下测算获得的合成误差值γ3计算应追补电量:

式中 W 为计量装置超差运行时的电量。

若电能表、互感器和二次回路出现2 个或2 个以上同时超差时，总的应追补电量应等于各误差下应追补电量之和。该方法的关键是确定超差值γ，因误差γ 的测定与标准器具和实际负荷有关，所以尽量使超差值γ 与实际接近。若用户实际负荷变化大，应按用户正常月份的平均负荷确定误差或以若干检定点平均误差值计算。

1.6 主副表法

主副表法是指在一个关口计量点装设2 块同等级的电能表，指定其中1 块表为结算表(主表)，另1 块表为考核表(副表)，这2 块表共用同1 套电压互感器、电流互感器和二次回路。如果结算表出现超差或故障，则以副表作为结算依据。该方法仅适用于只有1 块表出现超差或故障的情况。

2 结束语

由以上分析可知，在计量装置故障后追补电量时，首先应通过现场测试和采集系统确定故障类型、有无残余电压、三相负载是否平衡等。待抄录涉及计算电量的相关数据后，追补电量才有依据。在选择追补电量的方法时若负载三相平衡又能计算出更正系数，宜选用更正系数法;而对于关口电能表因负荷不平衡、用电量变化大的特性，通常用逆推法和母线电量平衡法计算为佳;当其他方法都行不通时，平均电量法作为追补电量的依据不失为一种较好的方法。对于复杂的电量退补，可以使用不同的方法进行计算，相互印证，直至确定对企业、用户双方更趋于公平、客观的方法为止。所以作为计量人员处理计量故障或差错时，根据实际情况选择相应的追补的方法，电量的计算才能准确，保证计量的公正性。

〔1〕陈向群． 智能电能表是社会发展的必然选择〔J〕． 大众用电，2013(05):16-17．

〔2〕顾定军，孙妍，郑盈． 三相三线多功能电表失压追补电量分析方法及启示〔J〕． 计量测试与检定，2011，21(1):1-3．

〔3〕陈向群． 电能计量技能考核培训教材〔M〕． 北京:中国电力版社，2005:362-394．

〔4〕刘桐然，刘士杰，常晓华，等． 电压互感器失压追补电量问题的探讨〔J〕． 电子侧量技术，2011，31(5):82-84．

〔5〕戴伟． 电能计量装置故障运行时电量追补的合理化计算〔J〕．计量与测试技术，2011，38(11):7-8．