新形勢下計量裝置故障后追補電量的計算方法

黃紅橋，廖春紅，劉輝

(國網湖南省電力公司永州供電分公司，湖南 永州425000)

隨著國家電網公司95598 業務的集中和優質服務的深化，各供電企業越來越關注自己的服務質量，國網公司更是提出了“優質服務是企業的生命線”的口號〔1〕，而電能計量的準確性不僅關系到供電企業和用戶的經濟效益，更關系到供電企業的服務質量和公眾形象，在這種新形勢下，如何準確的計算計量裝置故障后應追補的電量是用電和計量部門必須面對的問題〔2〕。盡管常用的追補電量計算方法有多種，卻很少對多種方法進行分析和比較，以致于計量人員無法根據實際情況選擇簡便、準確和快捷方法。基于此，本文對常用的追補電量的方法進行分析和總結，歸納為利用更正系數法、平均電量法、逆推法、母線電量平衡法、綜合誤差法和主副表法追補電量，并詳細分析了其適用范圍。

1 常用追補電量的計算方法

為了準確計算追補電量，必須根據具體的實際情況選擇相應的計算方法。

1.1 更正系數法

在三相負載平衡的條件下，因更正系數法具有準確、簡便等優點，因此對于高供高計的小用戶而言，往往首選更正系數法追補電量。文獻〔3〕詳細介紹了更正系數法的工作原理，本文不再贅述。主要介紹幾種利用更正系數法追補電量的故障情形。

1.1.1 電能表某相失壓

在實際運行中，電能表某相失壓可能由于電壓二次回路開路和電壓互感器一次保險燒壞斷路導致。如果失壓是由于電壓二次回路開路導致的，失壓相的電壓通常約為0。然而如果由電壓互感器一次保險燒壞導致某相失壓，只要電壓二次回路接線正確，失壓相會得到一個相位和幅值都相對穩定的感應電壓，該電壓通常稱殘余電壓，在10～60 V之間。因此從理論上分析，在電能表失壓情形下得到的更正系數并不相同，見表1 所示。

表1 三相平衡某相失壓時的更正系數

在三相平衡的條件下，一般認為U≈Uab≈Ucb，I≈Ia≈Ic。若無殘余電壓，更正系數中分子與分母中的電壓、電流可以約掉。反之，應以實際測量的殘余電壓代入公式計算，否則追補的電量與實際相差甚大。

1.1.2 電能表電壓端不同相序和電流互感器二次側反接情形

實際中，因計量人員業務能力或工作疏忽，有時會導致電能表電壓端的相序不正確或將電流互感器二次側反接等導致錯誤接線的情形。這類故障情形有多種，而求更正系數方法都是類似的，首先用相位伏表測得相關數據，再根據文獻〔4〕介紹的方法可直接畫出向量圖或者直接用較先進的校驗儀測出向量圖，然后再根據向量圖，求出更正系數。

1.1.3 電能表具備記錄失壓或失流電量功能的情形

由追補電量公式ΔW=(K－1)W'可知，需知道故障期間的電量才能求出追補電量，前面2 種用更正系數追補電量的方法都是在知道故障期間電量的前提下進行追補電量，然而在實際的運行中有時電能表無法確定失壓的起止時間(無采集終端情形)和失壓期間的電量，也就無法利用前面2 種更正系數的方法追補電量。

智能表和多功能電子式電能表因其功能強大，已在計量中逐漸取代了電磁式的有功表和無功表，主流廠家生產的品牌電能表都內置了多個電量寄存器，用于存儲不同情況下的電量值〔5〕。其中失壓/失流電量的記錄為更加準確的追補電量提供了條件，在這種情況下應首先求出更正系數，再依據公式(1)計算失壓/失流期間應追補的電量:

追補電量=電能表記錄的失壓/失流期間電量×(更正系數－1)×倍率(1)

通過公式(1)可求出失壓期間的總電量，然后再根據電能表正常月份各費率電量與正常月份總電量的比例再乘以失壓期間的總電量，求出應追補的各費率電量。若電能表記錄了失壓/失流期間的電量，首先應考慮用失壓/失流期間的電量進行追補電量。

由上述分析可知，更正系數法的關鍵是根據實際情況求出更正系數。它們都是基于三相平衡負載或允許近似計算的前提下計算的。若三相嚴重不平衡或無法準確計算出更正系數時，為了不損害供電企業和客戶的利益，使追補的電量更接近實際，需考慮其他方法進行追補。

1.2 平均電量法

在計量裝置的實際運行中，計量裝置可能會遭遇雷擊、過電壓、內部元器件等因素致使計量裝置徹底毀壞，甚至無法讀取電能表任何信息。此外，在實際接線中，若A 相、C 相電壓錯相會出現更正系數為∝，電能表停走，無相關的追補信息。但實際中這些故障情形仍需進行追補電量。根據以往的結算電量或通過信息采集系統查詢用戶歷史數據依據平均電量法來進行電量追補。為了使選取的正常月份平均電量與故障期間的用電量更加吻合，計算時應先分析用戶的用電性質和負荷需求。

1.2.1 縱向比較

以用戶近期正常3 個月的平均電量作為依據進行追補，主要適用于照明、商業等負荷穩定的用戶。

1.2.2 橫向比較

以用戶去年同期的平均電量作為依據進行追補。適用于學校、供暖公司等季節性用戶。計算公式為(以2012年10月至2013年4月為例):

追補電量=(2013年4月表碼－2012年10月表碼)÷181×故障期間的天數×倍率。

平均電量法的關鍵是根據用戶的用電性質和用電需求選取合適的平均電量，以及通過采集系統和現場勘查確定故障的起止時間。

1.3 逆推法

在實際運行中，很多時候在不對稱三相負載的影響下，會出現三相嚴重不平衡。在這種情形下更正系數法追補電量與實際相關較大。此時，在考慮變壓器或線路的損耗前提下，可利用低壓側或對側的電能表進行逆推求得實際應追補的電量。因變壓器或線路的損耗可通過信息采集系統的線損分析部分查得，若該變壓器或線路沒有進行線損分析，可按照正常月份(一般取6 個月)變壓器或線路兩側電能表正常時所計電量計算平均損耗率。如圖1所示，在正常月份下，該變壓器的損耗率(潮流方向如圖1 所示)為:

λ= 〔(前6月W2電量－前6月W3電量)/前6月W2電量〕×100%

此時，應追補電量W2=W3/(1－λ)

同理，在正常的月份下，線路的損耗率為，

λ= 〔(前6月W1電量－前6月W2電量)/前6月W1電量〕×100%

此時，應追補電量W2=W3/(1－λ)

圖1 涉及變壓器及線路的主接線圖

逆推法的關鍵是通過現場勘查確定潮流方向，計算變壓器或線路的損耗率。因變壓器或線路損耗率與其運行特性、負荷大小、潮流方向、環境溫度等因素有關，兩者都具有一定的不確定性，所以在實際追補電量的分析過程中，使變壓器或線路損耗率與實際盡可能的接近。

1.4 母線電量平衡法

母線電量平衡法就是根據母線電量平衡來求得其中某塊故障表的電量。該方法尤其適用于關口電能表的電量追補。因關口電能表具有電量大、負荷動態變化范圍寬、相位改變頻繁等特點，不能近似的通過平均電量法、更正系數法來計算失壓期間的電量，該法適用以下2 種情形:

1)某塊電能表故障情形。如圖2 所示，若510 電能表故障，一方面可以采集系統查得各線路失壓期間的電量之和求得，另一方面可以通過410和310 電能表失壓期間電量與變壓器的耗損之和求得。

圖2 涉及變電站及一次主接線圖

2)變電站全站失壓情形。在實際運行中，變電站可能會因端子箱故障、TV 燒壞等原因導致變電站全站失壓。這種情況下，如圖2 所示，若510電能表故障，一方面可以通過各線路對側電能表失壓期間電量加線路損耗求得，另一方面，可以根據35 kV，10 kV 母線平衡分別求得410，310 電能表總電量，在考慮變壓器的損耗后，進而求得520 電能表失壓期間應追補的電量。

1.5 綜合誤差法

綜合誤差法是指電能表、電壓互感器、電流互感器和二次壓降誤差超出相關規程允許范圍的計量故障，可通過計量裝置綜合誤差法計算應追補的電量。當電能表、互感器的誤差超出規程允許值時，按電能表的實際負荷點誤差值γ1計算應追補電量:

當二次回路壓降超出規程允許值時，按實際測算的合成誤差值γ2與允許值γ0之差計算應追補電量:

當電流、電壓互感器誤差超出允許值時，按實際一次負荷、二次負荷下測算獲得的合成誤差值γ3計算應追補電量:

式中 W 為計量裝置超差運行時的電量。

若電能表、互感器和二次回路出現2 個或2 個以上同時超差時，總的應追補電量應等于各誤差下應追補電量之和。該方法的關鍵是確定超差值γ，因誤差γ 的測定與標準器具和實際負荷有關，所以盡量使超差值γ 與實際接近。若用戶實際負荷變化大，應按用戶正常月份的平均負荷確定誤差或以若干檢定點平均誤差值計算。

1.6 主副表法

主副表法是指在一個關口計量點裝設2 塊同等級的電能表，指定其中1 塊表為結算表(主表)，另1 塊表為考核表(副表)，這2 塊表共用同1 套電壓互感器、電流互感器和二次回路。如果結算表出現超差或故障，則以副表作為結算依據。該方法僅適用于只有1 塊表出現超差或故障的情況。

2 結束語

由以上分析可知，在計量裝置故障后追補電量時，首先應通過現場測試和采集系統確定故障類型、有無殘余電壓、三相負載是否平衡等。待抄錄涉及計算電量的相關數據后，追補電量才有依據。在選擇追補電量的方法時若負載三相平衡又能計算出更正系數，宜選用更正系數法;而對于關口電能表因負荷不平衡、用電量變化大的特性，通常用逆推法和母線電量平衡法計算為佳;當其他方法都行不通時，平均電量法作為追補電量的依據不失為一種較好的方法。對于復雜的電量退補，可以使用不同的方法進行計算，相互印證，直至確定對企業、用戶雙方更趨于公平、客觀的方法為止。所以作為計量人員處理計量故障或差錯時，根據實際情況選擇相應的追補的方法，電量的計算才能準確，保證計量的公正性。

〔1〕陳向群． 智能電能表是社會發展的必然選擇〔J〕． 大眾用電，2013(05):16-17．

〔2〕顧定軍，孫妍，鄭盈． 三相三線多功能電表失壓追補電量分析方法及啟示〔J〕． 計量測試與檢定，2011，21(1):1-3．

〔3〕陳向群． 電能計量技能考核培訓教材〔M〕． 北京:中國電力版社，2005:362-394．

〔4〕劉桐然，劉士杰，常曉華，等． 電壓互感器失壓追補電量問題的探討〔J〕． 電子側量技術，2011，31(5):82-84．

〔5〕戴偉． 電能計量裝置故障運行時電量追補的合理化計算〔J〕．計量與測試技術，2011，38(11):7-8．