电能表失压导致的上网关口计量差错问题分析

高利明，徐二强，赵 岩，廖 涛

(国网河南省电力公司电力科学研究院，郑州 450052)



电能表失压导致的上网关口计量差错问题分析

高利明，徐二强，赵 岩，廖 涛

(国网河南省电力公司电力科学研究院，郑州 450052)

针对一起因关口电能表失压、N600断线接线故障导致发电厂上网关口计量差错的问题，介绍故障相关情况，提出故障电量计算方法，计算分析故障期间少计的上网电量，并给出处理措施及建议。

关口计量；失压；断零；计量差错

电力系统中的发电上网关口是指按购售电协议用于计量发电厂上网贸易结算电量的计量点，是电力公司管理的最重要的一类关口。关口计量的依据是电能计量装置，因此关口电能计量装置的安全、可靠、准确运行是厂网之间公平公正贸易结算的基础。近年来关口计量点大量增加，对关口电能计量装置的日常维护管理和突发事件处理提出了新的挑战， 关口计量装置故障电量差错处理成为其中的一项重要内容[1]。电量退补应根据计量故障或差错的特点，选择最合理的计算方法，控制计算误差在一定范围内，做到客观公平公正，并要尽量给出故障电量退补准确与否的验证计算[2-3]。以下结合一起因失压断零故障造成的上网关口计量差错典型实例，分析故障背景和电量退补计算过程，提出关口计量运维管理的措施建议。

1 故障背景

1.1 计量点设置和关口表配置情况

A电厂4号发电机组一次主接线为发电机-变压器-线路单元接线，上网电量通过L线路送至220 kV B变电站，线路长度约6.2 km。发电上网贸易结算关口计量点设在变电站，一次主接线见图1，关口计量点名称为J1，其关口电能表配置见表1。

图1 一次主接线

表1 关口电能表配置

标志型号等级接入系统主表ZMU202C0.2S河南电能量计量系统副表DTSD5(A)0.5S市公司电网计费与线损分析系统

据现场勘察，J1主表安装于关口电能表屏，电量数据传至河南电能量计量系统(TMR系统)，J1副表安装于另一电能表屏，电量数据传至市公司电网计费与线损分析系统， J1主表的电压、电流二次线从副表所在的电能表屏引接。该次计量故障只涉及J1结算主表，J1副表经检查计量正常。

1.2 故障原因分析与处理

据A电厂反映，其4号机组自2016年4月以来长期处在停机检修状态，11月11日启机。2016年11月28日，在进行4号机组的关口电量核对时，发现电厂侧考核表与线路对侧J1关口表的电量存在较大差别，J1关口表电量明显少计，初步判断为变电站侧的J1关口表存在计量故障，提请省、市计量部门调查处理并追补损失电量。

11月30日，供电公司计量工作人员现场检查发现J1关口屏内端子排V相电压压线螺丝松动，及时将压线螺丝进行了紧固，随后测量J1主表电压恢复正常。

12月6日，省计量中心、供电公司和电厂专业人员一同对J1关口计量装置进行现场检查，“兰吉尔计费表”带负荷校验误差合格，但三相电压不对称，测试数据见表2，经进一步检查发现计量屏内接线端子排上的 N600接线端子松动，紧固后，三相电压基本对称，测试数据见表3。至此，J1电压计量回路接线故障得到最终处理。

表2 N600端子接线松动时的测试结果

U相V相W相U/V59.63164.77861.372ΦU0.00°118.71°235.23°I/A3.00422.95562.9322ΦI208.36°327.56°87.68°P/W-155.156-165.418-149.623∑P/W470.2∑S/VA542.4电能误差-0.018%

表3 N600端子接线紧固后的测试结果

U相V相W相U/V60.97261.06361.105ΦU0.00°120.05°240.01°I/A2.99142.96842.9237ΦI210.29°329.67°90.17°P/W-157.360-157.369-154.340∑P/W469.1∑S/VA542.3电能误差-0.007%

需要说明的是，虽然供电公司计量人员30日在处理V相失压故障过程中，只进行了恢复V相电压的工作，没有进一步发现N600接触不良问题。但电能测量电工理论上讲，在三相四线系统中，三相负荷对称的前提下，零线断开并不影响其准确计量，且电能表测得的三相电压无实际意义[4]；从实际情况来看，表2和表3短时间内的有功功率计算误差为0.23%，基本不影响J1准确计量。关口每日电量数据及相关计算结果见表4。

表4 关口每日电量数据及相关计算

数据时间J2关口主表电量/kWhJ1关口主表电量/kWh线损率/%比值K11月10日00//11月11日244992129703.247.061.889……………11月28日3115305.61652085.646.971.88611月29日3092390.41641657.646.911.88411月30日30481442465205.619.121.23612月01日2873059.22856770.40.571.006……………12月06日28152962805422.40.351.00412月07日28168802808590.40.291.00311月电量合计53635771.229265508.845.441.830

注：表4仅列出了部分日电量数据，省略部分的数据与前后大体相当。

另从表4也可以看出，12月1日以后，J2与J1的电量比值K约为1，已恢复正常计量，上述结论得到进一步印证。

1.3 故障时间的确定

根据河南电网TMR采集的原始数据显示，4号机组11日20:15启机后，省调电能量计量系统采集电表状态就开始不正常，直至11月30日10:00，在计量人员现场处理后，电表采集状态才恢复正常。据此，计量故障时间可以确定为2016年11月11日20:15至2016年11月30日10:00，持续18天13小时45分。

2 故障电量计算

2.1 更正系数法

(1)

而三相四线电能表V相失压和接N600线时的错误接线更正系数K为：

(2)

但从实际情况来看，J1关口计量故障期间，其更正系数为1.830左右，其主要原因是受J1关口表V相失压、N600非可靠接地，负荷非完全对称等多重因素影响。若按实际更正系数1.830计算，11月份应计电量为1.83×29 265 508.8=53 555 881 kWh，则故障电量为53 555 881-29 265 508.8=24 290 372 kWh。

图2 V相失压和不接N600线时的错误接线分析

2.2 线损法

线路损耗统计线损率计值计算公式为：

(3)

根据上述公式可得到:

(4)

2016年L线路月度线损率统计情况，见表5。

表5 2016年L线路月度线损率统计情况

数据时间J2关口主表电量/kWhJ1关口主表电量/kWh月线损率/%2016年1月96643747.296285604.80.372016年2月68626747.268320586.40.452016年3月43191297.643015209.60.412016年4月00…………2016年10月002016年11月53635771.229265508.845.44

表5中可得，L线路2016年前3月的月平均线损率为0.41%。

11月J2电量为53 635 771.2 kWh，J1电量为29 265 508.8 kWh，根据公式(4)ΔE2计算值为24 150 355 kWh。

2.3 副表法

经查询市公司电网计费与线损分析系统，2016年1月J1副表底码电量见表6。

表6 2016年J1副表底码电量

数据时间总反向有功底码/kWh倍率电量/kWh2016年1月1日0:005227.76264000962385602016年2月1日0:005592.3264000…………2016年11月11日0:006013.52264000533860802016年12月1日0:006215.74264000

从表5、表6计算出1月份J1主副表误差=(96 285 604.8-96 238 560)/96 285 604.8×100%=0.05%，说明正常运行时主副表误差非常小。

11月份J1主表计算电量为29 265 508.8 kWh，在故障期间，若以考核表为准，主表少计电量ΔE2=E2(副表)-E2(主表)=53 386 080-29 265 508.8=24 120 571 kWh。

2.3 故障电量采用计算方法的确定

方法一中由于更正系数理论值与实际计算值有差异，采用更正系数法进行电量退补计算一般仅供分析故障原因用；方法二中的统计线损是根据电力网中关口计量点的电能表读数统计计算出来的线损，其计算精确度受由理论线损、管理线损等因素影响，以上2种方法均不予优先采纳；方法三中主副表实际误差值仅为0.05%，根据DL/T 448-2000《电能计量装置技术管理规程》关于主副表误差超差的处理原则，主表故障期间，在副表计量准确的前提下，应优先启用副表计量[5]。故本次计量故障期间追补电量计算采用方法三即副表法。

3 结束语

由于A电厂关口屏内端子排V相电压、N600端子接线接触不良，造成V相失压故障，厂网双方对追认的电量均给予了充分认可。该次计量故障，一方面暴露出设备运行责任单位对关口计量装置异常状况不够重视，未能及时发现故障，造成关口电能表较长时间在失压故障状态下运行，给电厂带来较大损失。另一方面暴露出目前TMR系统对关口失压等事件采集、监测功能不完善，省公司层面缺乏对发电上网关口运行状态的更有效的监控和管理手段。

针对提高关口计量装置运行可靠率，提出如下建议：加强厂站运行值班人员对关口计量装置巡查管理，加强责任考核力度，避免长时间带缺陷或故障运行；加强计量二次回路电气参量实时监测装置等辅助设备投入，一旦发生关口计量事故或事件，能提供必要的核查和电量退补依据；要进行关口电能表的多功能配置改造，充分利用电表本身的事件功能；完善并充分利用省调TMR系统对关口失压等事件采集、监测、报警提示、事件推送功能。通过以上多种措施，确保关口电能计量故障能及时发现和处理，保障发电上网关口运行状态的可控、在控。

[1] 杨世海,杨世涛.一起因二次回路失压造成的上网电量追补问题分析[J].江苏电机工程,2008.27(3):20-23.

[2] 高利明,陈卓娅,史三省.省网关口电能计量若干故障与电量退补计算方法[J].电测与仪表,2011,48(5):56-59．

[3] 申 莉,雷 鸣,李 帆，等.电网系统电量追补方法研究[J].电测与仪表,2013,50(11A):42-46．

[4] 耿建坡,王永辉,马红明，等.排灌供电系统中低压三相四线智能电能表计量性能分析[J].河北电力技术,2016,35(4):4-6，24．

[5] DL/T 448-2000，电能计量装置技术管理规程[S].

本文责任编辑：王丽斌

Analysis of Power Plant Gateway Metering Mistake Problem Caused by Voltage Loss of Energy Meter

Gao Liming,Xu Erqiang,Zhao Yan,Liao Tao

(State Grid Henan Electric Power Research Institute,Zhengzhou 450052，China)

This paper introduces a power plant gateway metering mistake problem caused by voltage loss of energy meter and N600 neutral line breakage. According to the actual fault condition, this paper puts forward the calculation method of fault power, calculates and analyses the lost electricity during the fault period, and gives some measures and suggestions.

gateway metering;voltage loss；neutral line breakage;metering mistak

2017-02-07

高利明(1979-)，男，高级工程师，主要从事电能计量检测技术工作。

TM933

B

1001-9898(2017)03-0054-03