楊茂濤，白勇智，彭瀟

(湖南省電力公司科學(xué)研究院，湖南長(zhǎng)沙410007)

關(guān)口電能計(jì)量點(diǎn)是指發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)及用電企業(yè)之間進(jìn)行電能結(jié)算的計(jì)量點(diǎn) (簡(jiǎn)稱關(guān)口計(jì)量點(diǎn))〔1〕。關(guān)口電能計(jì)量裝置是衡量關(guān)口分界處電能量的流向及大小，記錄的電能量作為技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)、核算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是保證電力市場(chǎng)能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵，直接關(guān)系到發(fā)供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益〔2〕。

1 關(guān)口電能計(jì)量裝置的組成

關(guān)口電能計(jì)量裝置一般由電壓互感器 (TV)、電流互感器 (TA)、電能表及其二次回路組成，如圖1所示，圖中畫(huà)出了A相電壓、電流，B相和C相情況類似。

圖1 常見(jiàn)關(guān)口電能計(jì)量裝置構(gòu)成

對(duì)于存在雙母線，且關(guān)口計(jì)量的電壓取自母線TV的情況，計(jì)量電壓回路還需要進(jìn)行電壓切換(常見(jiàn)的110 kV，220 kV變電站均屬于此種情況)。國(guó)家電網(wǎng)公司Q/GDW347-2009《電能計(jì)量裝置通用設(shè)計(jì)》推薦的電壓切換裝置原理圖如圖2所示〔3〕。圖中1QS，2QS分別為計(jì)量單元出線靠近母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的輔助觸點(diǎn)。

圖2 通用設(shè)計(jì)推薦的電壓切換裝置原理圖

2 常見(jiàn)的關(guān)口電能計(jì)量故障類型

表1統(tǒng)計(jì)了近3年湖南省省級(jí)關(guān)口故障情況。由表1可見(jiàn)，失壓是引起關(guān)口電能計(jì)量故障的最主要的原因，占72.7%，而電壓切換故障和回路故障又是引起失壓的最主要原因。

2.1 電能表本體故障

關(guān)口表本體較少發(fā)生故障，發(fā)生故障的電能表均為ABB公司生產(chǎn)的AIN系列ALPHA表，表計(jì)型號(hào)為AINRTAL-X。電能表本體故障主要表現(xiàn)為死機(jī)，表計(jì)不循顯，不計(jì)量，表計(jì)顯示Er000101，故障代碼表示表內(nèi)部?jī)?nèi)存校驗(yàn)出錯(cuò)或內(nèi)部通訊出錯(cuò)且停電后備電源供電出錯(cuò)等多種故障，抄讀軟件無(wú)法與主表連通。表計(jì)重新編程后，一般可恢復(fù)正常。故障原因可能為:①元器件老化，因出現(xiàn)故障的表計(jì)均已工作8年以上;②通信過(guò)于頻繁或者在通信過(guò)程中受到外界干擾。

表1 近3年湖南省省級(jí)關(guān)口故障情況統(tǒng)計(jì)表

2.2 電流故障

電流故障在關(guān)口電能計(jì)量故障中所占比重較小，主要分為失流和電流反向2類。失流多表現(xiàn)為T(mén)A二次回路開(kāi)路或分流2種，舉例說(shuō)明。

(1)110 kV松木塘變電站株松Ⅰ線502開(kāi)關(guān)省關(guān)口電能表C相失流，經(jīng)查為502開(kāi)關(guān)就地TA端子箱內(nèi)計(jì)量回路接線盒燒壞，造成C相TA二次開(kāi)路。接線盒燒壞的直接原因是接線盒下端驅(qū)潮電阻長(zhǎng)時(shí)間通電，功率大，溫度高，接線盒C相接線端與驅(qū)潮電阻距離近。

(2)華電石門(mén)電廠500 kV石崗Ⅰ線失流，經(jīng)查為T(mén)A二次電纜磨損破皮裸露，電流線與屏蔽層導(dǎo)通，經(jīng)屏蔽層接地，電流通過(guò)大地形成了回路，造成了分流。如圖3所示，正常的電流I分流成了地電流I1和流過(guò)電能表的電流I2。

圖3 電纜破皮裸露接地造成分流原理圖

由于失流和分流都有一個(gè)緩慢變化的過(guò)程，因此較難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)電能表其誤差也與表計(jì)外分流無(wú)關(guān)，一般會(huì)顯示合格。因此，在運(yùn)行巡視時(shí)，必須注意核對(duì)電能表顯示電流、功率與實(shí)際電流、功率是否一致，如相差較遠(yuǎn)，則須檢查是否存在分流。

電流反向的情況一般為施工造成，在現(xiàn)場(chǎng)校表驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)仔細(xì)核對(duì)相量圖即可發(fā)現(xiàn)。

2.3 電壓切換故障引起失壓

從圖2可見(jiàn)，電壓切換不能正常完成的可能原因有:①繼電器的直流電源輸入消失，主要原因?yàn)橹绷黟伨€屏上對(duì)應(yīng)的快分開(kāi)關(guān) (圖2中的Q)跳開(kāi)或被人誤動(dòng)，或直流電源通道被人為解開(kāi)。②隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn) (圖2中的1QS，2QS)連接被誤動(dòng)斷開(kāi)。③繼電器 (圖2中的1KM，2KM)故障，不動(dòng)作。④電壓切換模塊故障。表2列出了2009—2011年湖南省內(nèi)關(guān)口因電壓切換故障引起失壓的情況，其中切換繼電器不動(dòng)作和電壓切換模塊故障為最主要的原因。

表2 2009—2011年湖南省關(guān)口因電壓切換故障引起失壓情況統(tǒng)計(jì)表

2.4 電壓回路故障引起失壓

從圖1分析可知，回路故障造成失壓的原因主要有:①TV端子箱快分開(kāi)關(guān)跳開(kāi)或被人為誤動(dòng)。②電壓回路電纜不正確連接或連接松動(dòng)。表3為2009—2011年湖南省內(nèi)關(guān)口因電壓回路故障引起失壓的情況。

3 常見(jiàn)關(guān)口計(jì)量故障的查處和預(yù)防

關(guān)口計(jì)量故障發(fā)生后，應(yīng)迅速找出故障原因，進(jìn)行整改，并對(duì)同類型的關(guān)口計(jì)量裝置進(jìn)行檢查，以達(dá)到預(yù)防的目的。

3.1 常見(jiàn)關(guān)口計(jì)量裝置故障的查處

常見(jiàn)的電能表本體故障主要表現(xiàn)為電能表死機(jī)、失壓和失流。

表3 2009—2011年湖南省關(guān)口因電壓回路故障引起失壓情況統(tǒng)計(jì)表

電能表死機(jī)主要出現(xiàn)為表計(jì)顯示錯(cuò)誤代碼，不循環(huán)顯示電量信息，按鍵無(wú)響應(yīng)，用抄表軟件無(wú)法通信，有的重新上電后可恢復(fù)正常。如發(fā)現(xiàn)表計(jì)死機(jī)，應(yīng)分析死機(jī)原因。如為表計(jì)原因則換表，如現(xiàn)場(chǎng)干擾較大，則還應(yīng)采取屏蔽措施，減小電磁干擾。換表處理后應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行巡視。

電能表失壓的查處要沿著電壓二次回路進(jìn)行，首先找到失壓點(diǎn)，然后對(duì)失壓原因進(jìn)行分析。如失壓點(diǎn)在電能表端子處，則可能為電能表內(nèi)部電壓回路斷線;如失壓點(diǎn)在互感器端子箱處，則可能是互感器內(nèi)部故障;如失壓點(diǎn)在電壓切換處，則可能為電壓切換模塊或切換繼電器故障或未正常動(dòng)作。如為電壓切換故障，則應(yīng)結(jié)合圖2作進(jìn)一步的分析。

失流故障的查處同失壓故障查處類似，首先用鉗形電流表沿著電流回路找出大致的失流點(diǎn)，然后查找是否有開(kāi)路、短接或重復(fù)接地，并對(duì)造成故障的原因進(jìn)行分析，做出相應(yīng)處理。

3.2 常見(jiàn)關(guān)口計(jì)量裝置故障的預(yù)防

(1)加強(qiáng)設(shè)計(jì)審查。計(jì)量專業(yè)人員應(yīng)對(duì)關(guān)口計(jì)量裝置設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審查，避免設(shè)計(jì)紕漏。

(2)重視投運(yùn)前檢查。檢查互感器、電能表、二次回路電纜是否符合要求，檢查二次回路接地是否適當(dāng)，檢查二次接線從互感器端子箱到表計(jì)是否正確無(wú)誤，檢查T(mén)V二次快分開(kāi)關(guān)容量是否合適，如有電壓切換，還需檢查電壓切換回路是否符合要求。

(3)高度重視投運(yùn)驗(yàn)收帶負(fù)荷檢驗(yàn)。帶負(fù)荷檢驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)常見(jiàn)的錯(cuò)誤接線、漏接線、接線松動(dòng)和已經(jīng)發(fā)生的失流、失壓故障等，可以將故障消滅在萌芽狀態(tài)，且故障電量極小。投運(yùn)驗(yàn)收后應(yīng)按要求及時(shí)加封，避免誤碰。

(4)加強(qiáng)跨專業(yè)溝通。特別是加強(qiáng)與二次檢修班、繼電保護(hù)班的溝通，確保其在檢修時(shí)不誤碰誤動(dòng)關(guān)口計(jì)量相關(guān)的二次回路，主要包括TV端子箱內(nèi)關(guān)口計(jì)量快分開(kāi)關(guān)、電壓切換直流電源快分開(kāi)關(guān) (一般裝在保護(hù)室直流饋線屏)、關(guān)口單元的隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn) (一般經(jīng)由就地開(kāi)關(guān)端子箱內(nèi)轉(zhuǎn)接至電壓切換屏)。

(5)充分發(fā)揮負(fù)控監(jiān)控作用，切實(shí)加強(qiáng)運(yùn)行設(shè)備監(jiān)控及巡視工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理故障。

4 結(jié)束語(yǔ)

關(guān)口電能計(jì)量裝置的運(yùn)行直接關(guān)系著發(fā)、供、用電方的經(jīng)濟(jì)利益，因此必須重視其故障預(yù)防，減少差錯(cuò)電量的發(fā)生。通過(guò)收集近3年湖南省省級(jí)關(guān)口電能計(jì)量發(fā)生的故障案例，并進(jìn)行歸類分析，找出故障發(fā)生原因，提出預(yù)防措施，以達(dá)到減小或避免同類故障發(fā)生，減少差錯(cuò)電量的目的。

〔1〕中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).DL/T 5202-2004電能量計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程〔S〕.北京:中國(guó)電力出版社，2004.

〔2〕盧樹(shù)峰.江蘇上網(wǎng)關(guān)口電能計(jì)量裝置的現(xiàn)狀分析〔J〕.華東電力，2005(7):68-71.

〔3〕國(guó)家電網(wǎng)公司.Q/GDW 347-2009電能計(jì)量裝置通用設(shè)計(jì)〔S〕.北京:中國(guó)電力出版社，2009.