关于电压互感器失压追补电量问题的分析

关于电压互感器失压追补电量问题的分析

乌鲁木齐电业局客服中心电能计量 宋学强

摘要：电能计量装置差错种类繁多，多年以来，电力营销中的失压电量追补案例大都以理论计算方式来对电量进行追补，但往往由于现场实际情况复杂，可能造成追补电量过高从而产生客户纠纷。本文根据三相三线电能计量装置差错后的追补电量原则和追补电量的基本原理，着重分析了电压互感器在一次保险熔断后，理论计算和实际测量两方面计算失压电量的不同；探讨电能表失压后产生的相位和幅值都相对稳定的残余电压导致计算追补电量时重复计算电量的情况，以期避免由于此类原因导致的使计算追补电量远大于实际追补电量，减少计量纠纷的发生。

关键词：电能计量装置；计量差错；追补电量；计量纠纷

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引言

电能计量是电力系统的“一杆秤”。这杆秤使用的如何，直接影响着公司收益的实现。近年来，随着电子式电能表、电力负荷终端等电子设备的使用，新的故障或异常现象也会随之发生。当计量装置发生差错时，首先应对计量故障或计量差错进行定性或定量分析，之后就可以确定现场计量装置的实际运行情况，在纠正计量差错的同时，还要进行差错电量的计算，及时为电力企业和客户提供退补电量的依据。

一、差错电量追退原则

1.1 根据《供电营业规则》第八十条规定 由于计费计量的互感器、电能表的误差及其连接线电压降超出允许范围或其他非人为原因致使计量记录不准时，供电企业应按下列规定退补相应电量的电费：

1、互感器或电能表误差超出允许范围时，以“0”误差为基准，按验证后的误差值退补电量。退补时间从上次校验或换装后投入之日起至误差更正之日止的二分之一时间计算

2、连接线的电压降超出允许范围时，以允许电压降为基准，按验证后实际值与允许值之差补收电量。补收时间从连接线投入或负荷增加之日起至电压降更正之日止。

3、其他非人为原因致使计量记录不准时，以用户正常月份的用电量为基准，退补电量，退补时间按抄表记录确定。

退补期间，用户先按抄见电量如期交纳电费，误差确定后，再行退补。 1.2 根据《供电营业规则》第八十一条 用电计量装置接线错误、保险熔断、倍率不符等原因，使电能计量或计算出现差错时，供电企业应按下列规定退补相应电量的电费：

1、计费计量装置接线错误的，以其实际记录的电量为基数，按正确与错误接线的差额率退补电量，退补时间从上次校验或换装投入之日起至接线错误更正之日止。

2、电压互感器保险熔断的，按规定计算方法计算值补收相应电量的电费；无法计算的，以用户正常月份用电量为基准，按正常月与故障月的差额补收相应电量的电费，补收时间按抄表记录或按失压自动记录仪记录确定。

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3、计算电量的倍率或铭牌倍率与实际不符的，以实际倍率为基准，按正确与错误倍率的差值退补电量，退补时间以抄表记录为准确定。

退补电量未正式确定前，用户应先按正常月用电量交付电费。

二、更正系数法追补电量原理

2.1 三相三线电能表经电流、电压互感器接入的原理接线图

图1 三相三线电能表经电压、电流互感器接入的原理图

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2.2 电压、电流相量图

图2 三相三相电能表的电压、电流相量图

由图1和图2可知：电能表第一元件的Uab 与Ia的夹角为(30a)。第二元件Ucb与Ic 的夹角为(30c)。

2.3 功率表达式

第一元件所测得的有功功率P第二元件所测得的有功1UabIacos(30a)，

功率P2UcbIccos(30a)，当三相电压、电流对称时，即有：UabUcb，IaIc，

ac 。因此电能表计量的总有功功率为：

PP30a)UcbIccos(30a) 1P2UabIacos(P3UIcos

得到：三相三线电路所消耗的正确功率P3UIcos。 2.3 更正系数及差错电量计算

错误电量P是电能计量装置故障时电能表所记录的功率，可按元件计算，即每一元件实际所接电压、电流及电压与电流间夹角的余弦的乘积即为该元件的功率，再将两元件功率相加就可得到故障时的总功率。

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即 PP1P2U12I1cos1U32I2cos2

其中 U12、I1分别为第一元件的电压、电流，1为U12和I1之间的夹角。

U32、I2分别为第一元件的电压、电流，2为U32和I2之间的夹角。 更正系数K，是电能表正确接线时与错误接线时所计功率（电量）之比。

 更正系数=正确功率/错误功率 KPP

 正确电量=更正系数×错误电量 WKW

 退补电量=正确电量- 错误电量 WWW(K1)W 当W 为正值时，应追补电量，当W为负值时，应退补电量。

三、电压互感器一次侧断相故障时的电量追补问题探讨

三相三线计量装置差错时，人们一般采用理论值计算更正系数与追补电量。但电压互感器一次侧断相时，根据现场测试用户计量装置故障二次电压、电流及功率等数据计算的追补电量与理论值计算的追补电量出入很大，现通过实例说明。

例：某10kV 高供高计用户，主变容量1600kVA，计量装置采用三相三线计量模式，配置电子式多功能电能表两块，电流互感器变比为100/5，电压互感器变比为10kV/0.1kV，计量装置综合倍率为2000倍。计量人员到该用户进行电能表现场校验时，发现该用户电能表显示C 相失压报警并记录失压时间3684小时。失压累计表码电量398.5kWh。经核查，该用户计量TV的C 相一次保险熔断，引起电能表失压。计量装置故障运行时，现场测量计量二次回路的数据如下表所示： 表1 现场测试数据

Uab Ubc Ia Ic P Pa Qa Pc Qc 102V 58V

1.0A 1.0A 115.2W 66.4W 71.2Var 48.8W -29.9Var 3.1 理论计算方式

当电压互感器一次侧断线时，计量人员往往会根据理论的失压值（如表2）计算电量更正系数。

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表2 理论失压值 电压互感二次空载 器一次断相的U U abbc相别 A相 B相 C相 0 50 100 100 50 0 电压互感器二次线电压（V） 二次接一只有功表 二次接一只有功表和一只无功表 Uca 100 100 100 Uab Ubc 0 50 100 100 50 0 Uca 100 100 100 Uab Ubc 50 50 100 100 50 33.3 Uca 50 100 66.7 由于书本上未明确给出二次接一只电子式多功能表失压后的各二次线电压理论值，所以大多数的计量人员在理论计算失压追补电量时，都会想当然的认为C相失压，即取电压Ucb为0。据此，对表1的测量数据分析，得该时刻计量装置A

Q71.2相有功功率Pa66.4W，无功功率Qa71.2Var，可得tan(,30a)a66.4Pa故计量装置无故障时的功率因数角a17。

因此更正系数为：

KP3UIcos23 PUIcos(30)3tan23

3tan17 2.43追补电量为：

WWW(K1)W

(2.431)398.52000

1139710kWh3.2 实测计算方式

用电能表现场校验仪测量该用户故障时二次有功功率、电压、电流数据，计算出该时刻未发生故障时的二次有功功率值，将两个功率值相比即可计算出更正系数，并计算追补电量。根据理论计算方式所得计量装置无故障时的功率因数角

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V，IaIc1.0A,可计算出该时刻计量装置无故障17，取UabUcb102时的有功功率数值

PUabIa(30)UcbIc(30)

3UIcos 31021cos17

168.9W因此更正系数为:

KP168.91.47 115.2P追补电量为：

WWW(K1)W

(1.471)398.52000

374590kWh从以上两种追补电量的方式可以看出，理论计算的方式比现场实测的方式多算出电量765120kWh，多算电量为现场实测方式的304.3%。

3.3 两种方法的对比及探讨

从两种方式计算的过程可以看出，造成电量巨大差别的主要因素是电压Ucb的取值。理论计算方式取电压Ucb为0，将失压电量视为失压期间电能表A相元件所计的电量。而现场实测发现，在TV一次保险C相熔断后，二次侧电压Ucb并不为0，存在大约55V左右的残余电压。该残余电压是电能表的CB相电压互感器通过电压二次回路反馈而来。由于该残余电压的存在，电能表在失压期间所计的电量并非只为A相元件所计，还包括C相元件在残余电压下所计的电量。因此，追补电量不能简单地将Ucb视为0来处理，应根据现场实际情况进行判断。

在电力系统多年的失压电量追补方案中，大都以理论计算方式来对电量进行追补，同时由于追补电量过高也产生过许多纠纷。而根据现场测试的结果，多功能电能表在由于TV一次保险熔断导致单相失压的情况下，只要计量装置二次回路保持正确，故障状况保持稳定，电能表失压相的电压互感器会反馈一个相位和幅

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值都相对稳定的电压，该电压就是电能表失压相的残余电压，该电压的大小约在0～60V之间。若所装电能表为机械式电能表，该残余电压约在30～35V之间。该残余电压值的出现，只限于计量装置电压互感器一次保险熔断导致失压的情况，如果是由于电压互感器故障或烧坏导致的失压，其二次侧可能开路或其他故障，其残余电压值可能会产生较大变化。该残余电压虽然相位和幅值与故障前的电压相差甚大，但同样在电能表中积累了有功和无功电量，同样计入了失压电量中。理论计算方式忽略了这部分电量，而计算追补电量时又将这部分电量重复计算，因此导致其所计算追补电量远大于实际追补电量。

综合以上可以得出，在处理电能表失压故障时，我们应首先在电能表端确定失压相的残余电压值大小，并用相位表测量其相位，再对故障进行下一步处理。确定了残余电压，电量追补才有依据，追补电量的计算才能准确，保证计量的公正性。

四、结束语

由于残余电压导致追补电量出现差错在基层计量部门时有发生，且往往不易被计量管理部门察觉，直到出现用户纠纷时才予以纠正，这样势必会对电力营销部门的社会形象产生一定的负面影响。所以作为计量人员处理计量故障或差错时，要有高度的责任心，敏锐的观察能力，以及丰富的现场经验，并且注意做好记录，如电能表止码、互感器倍率、电能表的功率、功率因数、现场实测数据（电压、电流、以及电压、电流间的角度）与此同时，记录客户上月电费单据等有关涉及计算电量的有关数据，以备日后复查计算结果和追退电量时的依据。

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参考文献：

[1] 陈向群.电能计量培训教材[M].北京：中国电力出版社

[2] 供电营业规则.电能计量装置技术管理规程汇编[M].北京：中国电力出版社 [3] 吴安岚.两元件电能计量装置接线错误判断方法探讨[J].电测与仪表,2004,(4)

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