淺談電能計量裝置故障及錯誤接線檢查

莫玉平

（國網湖南省電力公司桑植縣供電分公司，湖南 桑植 427100）

淺談電能計量裝置故障及錯誤接線檢查

莫玉平

（國網湖南省電力公司桑植縣供電分公司，湖南 桑植 427100）

電能計量裝置包括電能表、電壓互感器、電流互感器及二次回路接線，電能計量裝置在安裝、運行過程中因工作質量、設備故障、運行環境等經常會出現裝置故障與錯誤接線的現象，影響計量裝置的準確性和可靠性，致使無法滿足營銷計量管理的要求，因此營銷計量管理人員需要制定完善的管理方案，科學開展計量裝置故障及錯誤接線檢查工作。

電能計量裝置；裝置故障；錯誤接線；檢查措施；電力系統

電能計量裝置故障與錯誤接線檢查工作是裝表接電工作中不可缺少的重要環節，也是裝表接電工作人員在實際工作期間所必備的業務技能，更是營銷計量專業化管理過程中專業化管控指標提升的基礎和支撐。

1 電能計量裝置故障及錯誤接線檢查的重要性

第一，電能計量裝置故障和錯誤接線問題，與用戶利益息息相關。作為貿易結算依據的電能計量裝置若存在故障或者錯誤接線，勢必造成計量失準，存在多計量或少計量的情況，有違電能計量“公平、合理、準確”的宗旨，對用戶權益造成侵蝕，造成用戶用電成本失真，影響用戶效益效率。

第二，電能計量裝置故障和錯誤接線問題，與電力企業經濟技術指標和經濟效益相互關聯，若電能計量裝置存在故障和錯誤接線，將會影響供售電量的統計，難以準確記錄電力用戶的實際用電情況，致使線損等相關指標統計失準失真，影響著交易的公平性，容易造成優質服務事件，影響供電企業服務社會的形象。

2 電能計量裝置故障與錯誤接線類型

根據計量裝置的定義，計量裝置故障及錯誤接線常見的類型有電流互感器故障、電壓互感器故障、二次回路故障、電能表故障，失壓、失流、欠壓、欠流、互感器極性錯誤、電流電壓相位不對應等：

2.1 互感器故障

電流、電壓互感器故障主要有二次電流、電壓不平衡；內部響聲異常，出現滋滋響聲等；油浸式互感器滲油、油面過低、油色異常，電壓互感器一次保險熔斷等。

2.2 二次回路故障

電壓二次回路短路，電流互感器二次回路開路，二次回路接觸不良，二次回路接觸電阻過大等。

2.3 電能表故障

電能表故障分為顯示故障、計量故障、外觀故障，其中顯示故障分為黑屏、花屏、彩虹現象、殘像和拖尾、斷續顯示、亂碼、漏液、顯示錯誤等；計量故障分為誤差超差、潛動、不啟動、停走、組合誤差超差、時段轉換錯誤、閏年轉換錯誤等；外觀故障包括螺釘生銹、面板/外殼變色、液晶模糊、按鍵接觸不良等。

2.4 錯誤接線類型

主要包括因錯誤接線導致的失壓、失流、欠壓、欠流，互感器極性錯誤、電流電壓相位不對應等。

3 電能計量裝置故障及錯誤接線檢查措施

在對電能計量裝置故障及錯誤接線進行檢查前，必須做好相關準備工作，準備有關電能計量裝置的信息資料，如被檢查的電能表規格、等級、表號、檢定日期、檢定人員、安裝日期、上次抄表度數等；互感器的出廠編號、等級、檢定日期、檢定人員、銘牌變比、實際變比、封表箱的鉛封號等，以便現場核對判斷。還要準備鉗形萬用表、相序表、秒表，有條件的可準備相位伏安表或者現場校驗儀等，另外在系統中調出用戶近幾個月的用電相關信息，以作為對故障的初步判斷提供依據，在實際檢查過程中主要有以下方法及步驟：

3.1 外觀檢查及表計參數查看法

到達現場后對計量裝置要做以下工作：第一，進行裝置的封閉性檢查、確認，檢查計量屏（柜、箱）、端子排、聯合接線盒、電能表端子蓋、電流、電壓互感器柜門、端鈕盒封印是否齊全、完整；第二，對電流、電壓互感器外觀、表計顯示界面進行檢查，是否有破損、黑屏、按鍵失靈、異常響聲、顯示模糊、有無報警、異常代碼顯示等情況；第三，對電能表、電流電壓互感器資產條碼與所抄錄系統條碼進行核對，是否一致；第四，核對計量裝置倍率與系統等級倍率，是否存在異常；第五，對表計運行參數進行檢查，查看當前電流、電壓、功率因數、功率等是否和現場運行負載情況相符；第六，查看表計電量、最大需量、失壓、失流、編程、表計日期、時間進行檢查，與所準備的數據記錄進行比對等，來進行初步進行判斷計量裝置是否存在故障或錯誤接線情況。

3.2 力矩法

對于三相三線接線方式的電能計量裝置利用力矩法來判斷計量裝置接線是否正確，如果三相電路對稱，而且在測得三相電壓相序為正相序和了解負荷性質的情況下，將電能表的接線端鈕盒B相電壓抽出或者在聯合接線盒上斷開B相電壓回路，如目測機械表計轉盤轉慢一半或者是電子表脈沖閃爍頻率慢了一半，則說明此時電能表接線正確，若表計的轉盤或脈沖未轉慢或閃爍未慢一半的話，則該計量裝置存在錯誤接線情況；原理為，當B相電壓回路斷開后，加在電能表兩電壓線圈上的電壓總和為Uac，故加在A元件的電壓為1/2Uac，加在C元件的電壓為1/2Uac，根據相量圖可列出此時的功率表達式為：

P＝1/2UacIa COS（30°＋φ）＋1/2UacIc COS（30°－φ） ?

我們還可以采用將三相三線計量裝置A、C相電壓對調的方法來進行判斷，在測得三相電壓相序為正相序時，當計量裝置接線正確的情況下，電能表轉盤將不轉或脈沖燈不閃爍，原因為當A、C相電壓對調后，施加于電能表一元件的為Ucb.Ia，施加于電能表二元件的為Uab. Ic，同樣可根據向量圖列出此時的功率表達式為：

P＝UcbIa COS（90°＋φ）＋UabIc COS（90°－φ）經整理化簡得：P＝0。

故此時電能表計量功率為零，所以電能表不計量。當表計存在錯誤接線的情況時，表計將不會停轉，功率不會為零。

3.3 分相斷電壓法和分相短接電流法

對于三相四線電能計量裝置，我們可以采用分相斷電壓和分相短電流的方法來驗證計量裝置是否接線正確，在電能表端鈕盒或聯合接線盒處分別短接A、B、C相電流的進出線或斷開A、B、C相電壓，看機械電能表轉盤轉動的快慢和電子式電能表脈沖閃爍的快慢，如果負荷比較穩定且平衡時，當短接一相電流或斷開一相電壓，電表轉速或脈沖閃爍快慢應為未斷開或短接前的2/3，若在此情況下電能表轉動或閃爍不慢反快，則說明該相存在電流反向的情況，當短接兩相電流或斷開兩相電壓，電表轉速或脈沖閃爍快慢為未斷開或短接前的1/3，若此時電能表停止了轉動，則說明未斷開或未短接相存在電壓回路斷路或電流回路斷路的異常情況。

3.4 瓦秒法

無論是三相三線還是三相四線制電能計量裝置，在負荷穩定的情況下，我們可以利用相位伏安表和秒表對電能表的誤差進行近似檢查判斷，具體步驟如下：

3.4.1 運行表計各元件電壓測量：

三相四線表計 U2： U5： U8：三相三線表計 U24： U64：

3.4.2 運行表計各元件電流測量：

三相四線表計 I1： I2： I3：

三相三線表計 I1： I2：

3.4.3 運行表計各元件電壓、電流間相位角測量：

三相四線表計 ?1 ： ?2： ?3：

三相三線表計 ?1 ： ?2：

3.4.4 表計實接功率計算：三相四線：P實＝P1＋P2＋P3三相三線：P實＝P1＋P2

3.4.5 應用瓦秒法測量表計計量功率，測量設定時間段內表計轉盤轉動或脈沖閃爍次數：

P測＝（3600*1000*實測轉數）/（表計常數*實測時間）

取測量3次所用時間的平均數。

3.4.6 進行誤差判斷：

r（%）＝[（P測－P實）/P實]*100%

用計算出來的誤差與表計的準確度等級進行比較，來判斷表計運行是快還是慢，是否需要進行更換及追補電量。

3.5 相位伏安法

當以上方法均無法判斷計量裝置的故障或錯誤接線，我們可以采用相位伏安法，也稱相量圖法來進行判斷，使用此法要求三相電壓基本對稱，負載電流、電壓穩定，知道負載的性質及功率因數的大概范圍，具體方法及步驟如下：

3.5.1 運行表計各元件電壓測量：

三相四線表計 U2： U5： U8：

三相三線表計 U24： U64：

在此處應注意，當計量裝置三相三線接線時正常時，三個線電壓Uab＝Ubc＝Uca＝100V，如果測出的結果是Uab＝0，Ubc＝Uca＝100V，則說明A相電壓斷開，Uab＝Ubc＝50V，Uca＝100V，則說明B相電壓斷開，Uab＝Uca＝100V，Ubc＝0，則說明C相電壓斷開。失壓的原因可能是電壓線圈損壞或電壓回路接觸不好等，當測得Uab＝Ubc＝100V，Uca＝173V時，電壓互感器A、C相有一相二次極性接反。

3.5.2 運行表計各元件電流測量：

三相四線表計 I1： I2： I3：

三相三線表計 I1： I2：

3.5.3 用相序表測定三相電壓相序。根據所測定的電壓和相序，找出的B相電壓，確定其余兩個電壓端鈕連接的電壓線所屬相別。

3.5.4 運行表計各元件電壓、電流間相位角測量：

三相四線表計 ?1： ?2： ?3：

三相三線表計 ?1： ?2：

3.5.5 根據所測電流、電壓及各元件間的相位角繪制相量圖。

圖1 三相四線接線正確接線時的相量圖

圖2 三相三線接線正確時的相量圖

3.5.6 進行接線判斷。根據負載功率輸送方向和負載性質及其功率因數，對繪出的電壓、電流相量圖進行分析判斷，一般能判斷電表接線有無錯誤，也可以根據作圖得出的Ia與Ic來判斷，正常時兩流大小應相近，相角差為120°，相位差還應結合現場的實際功率因數進行判斷。

3.5.7 根據相量圖計算更正系數。根據所測定的電流、電壓、相位角及錯誤接線方式，計算出錯誤接線時的功率：

3.5.8 根據計算出的更正系數和表計計量電量計算出需追退補電量。

3.6 電能表現場校驗法

在條件允許的情況下，我們可以通過電能現場校驗儀來查看二次回路接線是否正確，同時可對電能表誤差進行初步判斷，利用現場校驗儀進行現場校驗，必須滿足現場實際負荷不小于表計標定電流的10%，功率因數不低于0.5，電壓滿足現場條件，且負荷相對穩定；我們可以通過校驗儀清楚看到電能計量裝置的相量圖和計量表計的誤差，根據相量圖來判斷是否存在錯誤接線情況，根據表計誤差和表計的準確度等級來判斷表計是否存在超差情況，在現場校驗時，不允許調整表計的誤差。

3.7 停電檢查法

當電能計量裝置在帶電運行過程中，有很多計量裝置故障和異常情況是無法檢查確定的，故在條件允許的情況下，可進行停電檢查，停電檢查主要開展以下檢查項目：高壓電流互感器及電壓互感器銘牌的核對，電壓互感器和電流互感器的變比、極性和誤差測試，三相電壓互感器的組別試驗，二次回路的導通試驗，明確各相電流、電壓回路是否對應，號碼筒標記是否對應正確等。

3.8 采集系統數據召測判斷法

在電力用戶用電信息采集系統深化應用的今天，我們還可足不出戶對電能計量裝置的故障及錯誤接線進行檢查判斷，即利用采集系統基本應用數據召測模塊中的數據直抄功能，通過對選定測量點的計量關口計量表計進行電表狀態字進行直抄，用以判斷該表計是否存在電流反向、失壓、失流、發生逆相序等異常信息，通過直抄表計的電流、電壓、功率、功率因數、預抄表計的日電流、日電壓、日功率、日電量曲線等歷史數據，可綜合判斷該計量裝置是否存在故障和錯誤接線。

4 結語

在倡導精益化管理的今天，電力營銷專業化工作成效的好壞完全憑借各項專業化管控指標來衡量，作為電力營銷各項基礎信息數據來源的電能計量裝置，必須確保其計量的準確性和可靠性，確保各項計量數據的能真實反映現場的用電實際和現狀，為電網經濟、可靠運行提供詳實準確的第一手資料，電能計量裝置故障和錯誤接線檢查是防范計量裝置故障和錯誤發生的根本和有效途徑，是提升計量裝置準確率、可靠率、可用率的強有力手段，同時對供電企業降低電能損耗、提升供電企業經濟效益有著重要的意義。

[1]電能計量裝置技術管理規程（DL/T448-2016）[S].

[2]湖南省電力公司裝表接電工作規程[S].

（責任編輯：蔣建華）

TM933

1009-2374（2017）12-0102-03

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.053

莫玉平（1978-），男（白族），湖南桑植人，國網湖南省電力公司桑植縣供電分公司工程師，研究方向：電力營銷計量線損。

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