基于計量自動化系統平臺的典型計量故障分析

石俊福

（貴陽白云天力實業有限責任公司，貴州 貴陽 550014）

0 引言

電費是供電部分的經濟命脈，電能計量則是保證公平、合理地結算電費的根本方式，電能計量在電費結算中占據很重要的位置。由于電能是一種實時的商品，不能儲存，產、供、銷同時完成，電能量的多少全靠計量裝置體現出現，因此計量裝置的故障、誤差等因素則直接影響著電能計量與實際消耗出現偏差，從而不能保證供電、用電雙方的公平性[1]。而一般來說，I 類電能表每3 個月現場檢驗一次；Ⅱ類電能表每6 個月現場檢驗一次；Ⅲ類電能表每年現場檢驗一次。所以僅靠周期檢驗，很難及時發現計量故障。

隨著科技的進步，電能計量方式發生了很大變化，機械電能表換成了數字化電能表，為計量自動采集提供了基礎，目前大多供電公司也都建成了計量自動化系統。本文就介紹一種利用計量自動化系統來對計量數據進行分析，從而對各種計量故障做出判斷。這種方法不僅可以解決計量故障不易發現、計量故障時間不明確等問題，還可以準確判斷故障類型，為解決故障提供可靠的依據。

1 計量自動化系統簡介

電力計量自動化系統是一個集計量、采集、通訊、自動化等為一體的計算機系統。它對電廠、變電站、公變、專變、低壓用戶等發電側、供電側、配電側和售電側電能量等數據實現采集、監測與統計分析功能的系統，主要由計量自動化系統主站、通信通道、計量自動化終端組成，包括廠站電能量計量遙測、負荷管理、配變監測、低壓集抄等模塊。目前供電公司大多已經建成計量自動化系統，基本完成了廠站、負控、配變和低壓集抄四大計量點的覆蓋。因此，我們利用計量自動化系統中實時采集的數據，對此加以分析，便可以找出各種計量故障。

2 常見計量故障分析

結合實際情況和計量自動化系統中所采集的數據，發現有以下三種典型的計量故障：電壓回路異常、電流回路異常、電能表異常。現對這三種故障進行具體分析。

（1）電壓回路異常

圖1 電壓回路異常（1）

圖1 為計量自動化系統中實時數據的截圖，從中可以看出，A、B電壓相正常，而C 相電壓為0，也就是C 相處于失壓狀態。

圖2 電壓回路異常（2）

圖2 顯示，A、C 相正常，而B 相電壓偏低，B 相處于欠壓狀態。

上面兩種現象是常見的電壓回路異常。對于供電部門計量來說，失壓和欠壓都會使計量數據比實際能耗偏少，引起此類故障的原因也比較多，例如電壓回路接線錯誤、電壓回路斷路、電壓回路接觸不良等。此類故障結合對用戶表計、電流回路加以分析，便可發現故障，具體引起的原因還需在現場進行排查。

實際上，電壓回路異常也正是容易被用戶利用的偷竊方式[2]。通過改變電能表的電壓計量回路的正常接線，或者認為造成電壓回路開路或虛接，或者在電壓回路中串聯電阻等方式，導致計量電壓回路出現故障，從而使電能表的電壓線圈失壓或者低于額定電壓，由于電能量是電壓、電流對時間的積分值，所以電壓的減少會使電能表少計或者不計電量。其中使電能表的電壓完全失去電壓或基本失去電壓，為失壓竊電；如果使電能表的電壓降低，則為欠壓竊電。因此，利用計量自動化系統，我們及時地便能發現故障，通知相關工作人員現場處理，能夠及時挽回損失。

（2）電流回路異常

圖3 電流回路異常（1）

圖3 中，可以看出A 相電流異常，同時三相電流也不平衡，C 相電流波動很大。

圖4 電流回路異常（2）

圖4 中，B、C 相電流為0，電流線圈中無電流流過，很明顯電流回路異常。

圖5 電流回路異常（3）

圖5 中，C 相電流為0。

以上三種情況下，三相電流不平衡，某相或者幾項電流為0。引起的原因也很多，需要在現場進一步判斷[3-4]。實際中，電流回路異常，也是經常被竊電者所利用的，改變電能表的二次電流回路的正常接線，或者認為改變電流互感器極性、變比，添加短路線圈，或者分流回路，使電能表的電流線圈中無電流通過，或少部分電流通過，造成計量電流回路故障，從而導致電能表少計或者不計電量。通過計量自動化系統的檢測，我們也能及時發現上述問題。

（1）電度表異常

電度表異常主要表現為：電度表飛走、電度表停走、電度表下降、電度表時間超差。

圖6 電度表飛走

圖7 電度表停走

圖7 中，發現此計量點數據長時期不變化，電度表停走，而電流、電壓回路均顯正常，現場排查發現電能表出現故障。

另外，電度表下降也是其中一個故障，表計的示數是時間的積分值，因此，電度表示值只會出現增多，出現電度表示數下降，證明電度表出現了故障。電度表時間超差主要影響供電公司分時計價的準確性，在計量自動化系統中，也可以對電表時間的進行判斷，防止出現此類故障。

3 結語

供電部門對計量自動化系統多加留意，對數據多加分析，可以及時地對計量故障做出判斷，發現計量故障，明確故障問題所在，對供電部分防止竊電、保證用電戶公平用電有很大的作用。

［1］沈海泓.遠方電能計量運行監測系統研究[D].華北電力大學，2004.1-1.

［2］孫洪波.三相電能計量系統防竊電技術研究[D].重慶大學，2003.8-20.

［3］王振興.常見竊電現象的分析[J].西北電力技術，2003.

［4］反竊電管理及措施探析[J].職大學報，2010.