高压远程计量装置的探索与应用

维普资讯 http://www.cqvip.com 第３０卷第６期　２ＯＯ４年１２月　包钢科技　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｂａｎｔｏｕ　Ｓｔｅｅｌ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　Ｖｏ１．３０。Ｎｏ．６　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０Ｏ４　高压远程计量装置的探索与应用　杨越恩，杨培花　（包钢（集团）公司供电厂，内蒙古　包头０１４０１０）　摘要：主要针对包钢电网高压架空线用户电损高、窃电现象严重等情况，分析了管理和技术上存在的问题。由于　采用了先进的无线电传输技术传输电量信号，实现了远程无线抄表，有效地防止了用户窃电现象的发生。　关键词：电损；窃电；无线电技术；远程抄表　中圈分类号：ＴＭ９３３．１１　２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９—５４３８｛２００４）０６—００３７—０３　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｏｎｇ—ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｆｏｒ　ｈｉ　ｇｈ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｖｏｌｔａｇｅ　＾，Ｇ　Ｙｕｅ—ｅｎ．　４ⅣＧ尸ｅ　—ｈｕａ　（Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ　ｏｆＢａｏｔｏｕ　Ｓｔｅｅｌ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂａｏｔｏｕ　０１４０１０，Ｎｅｉ　Ｍｏｎｇｇｏｌ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　Ｂａｏｇａｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｈｉ【ｇｈ—ｔｅｎｓｉｏｎ　ｏｖｅｒｈｅａｄ　ｌｉｎｅ　ｃｏｎｓｕｍｅｒｓ’ｈｉｇｈ　ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ　ｌｏｓｓ，ｓｅｒｉｏｕｓ　ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｙｔ　ｔｈｅｆｔ　ａｎｄ　ＳＯ　ｏｎ，ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ａｒｅ　８ｌｌａＩｙｚｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｈａｎｓＩｎｉｓ。　ｓｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｏ　ｒＩ　山　ｌｏｎｇ—ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｍｅｔｅｒ　ｒｅａｄｉｎｇ。ｔｈｅ　ｅａｓｅｓ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ—ｔｈｅｆｔ　ａｒｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｐｒｅ。　ｖｅｎｔｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｙ－ｔ－ｌｏｓｓ；ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ－－ｔｈｅｆｔ；ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｔｃｈｎｏｌｏｇｅｙ；ｌｏｎｇ—·ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｍｅｔｅｒ　ｒｅａｄｉｎｇ　通常高压架空线路计量工作主要有两部分，一　实时显示等复合功能［１Ｉ。　是抄表，二是计量设备的维护工作。以往，我们由专　人负责，骑车抄表和维护，其工作特点是距离远、不　能及时掌握用户的负荷情况；另一方面，由于计量表　多数都安装在高压电杆上，需要登高抄表；计量系统　高低压隔离不明显，所以存在诸多不安全因素。再　１　设计方案　首先，我们对架空线路中一些大用电户的负荷　性质、生产特点进行了细致的分析，对其负荷量及电　量损失作了进一步的核算，经过比较，将电量损失大　约在５０％左右的用户确定为第一批要解决的对象，　如北方型钢线、９２４线、油库线等１０多个用户；其　者．由于计量箱在用户侧，利益驱使一些用户在计量　系统一、二次接线上和计量表上做“手脚”，窃电现象　非常严重，尽管我们采取了封闭计量箱、表箱装在高　压电杆上以及加大用电监察等技术和管理措施，但　是电量损失仍超过１００万ｋＷ·１１／月。针对上述工作　中存在的计量不及时、不安全、电量丢失严重等问　次，对这些用户供电环境、线路接线、杆塔高度、周围　电磁情况进行了勘察和测试，经过计算确定了数据　传送平台功率为５　ｗ，传输频点为２２８．１７５　ＭＨｚ。由　于所选定的用户站点与安装在厂办公大楼的主机之　间距离均不超过１５　ｋｍ，因此设计为一站式，如图１　所示，系统数据传输网络可覆盖所有用户终端，满足　了检测要求。　题，我们采用了高低压彻底隔离的高压计量终端柜，　通过全向高增益天线发射和回传数据，经过系统软　件处理，完成数据交换，来实现远程计量、自我检测、　收稿日期：２００４．０７．２３　作者简介：杨越恩（１９６７一），男，内蒙古和林县人，工程师，现任包钢供电厂技术科科长。　维普资讯 http://www.cqvip.com ３８　包钢科技　第３ｏ卷　Ｊ．．．．．．．．．．．．．．．＿＿Ｊ　图１　一站式设计结构　在全天有人值班的生产设计室装设一台主机和　处理数据用的ＰＣ机，并在办公大楼上装设一架接　收、发送天线，用于数据交换；在用户侧装设一台高　压计量终端，包括高压组合互感器、无线通信控制器　及吸盘天线。这样就具备了无线远程抄表的硬件设　施，整个硬件设施布局如图２所示。　ＰＣ主机　摇测主机　高压计量终端　图２硬件框架图　２　硬件系统　２．１主要设备及功能　高压计量终端是由高压ＰＴ、ＣＴ、电子表和通讯　终端组成。数据经过采集、转换后，通过天线传输出　去。它完成了由高压到低压、大电流到小电流的转　换、电量计算、数据通信和无线电信号发射和接收的　过程…。实现了高低压的绝对隔离，确保了抄表计　量人员工作时的安全性。　主机是由摇测机和ＰＣ机组成，如图２所示，它　内含大功率数据传达电台及专用通信开关电源、数　据控制处理主板，通过数据接Ｉ：１完成与ＰＣ机的数　据交换和与终端机无线数据交换的功能。在主机上　录入用户的原始资料（表号编码、ｃＴ变比等），进入　巡检状态，系统软件开始按要求运行巡检程序，并回　传、显示检测到的电量数据。　天线为全向高增益天线，它完成无线信号的发　射和终端回传数据的接收。主机天线架设高度为　９　ｍ，天线长度为４　ｍ；终端天线ＹＣ—ＡＮＴ一０２的架　设高度为４　ｍ以上，天线长度为０．５　ｍ，确保信号的　可靠接收和发送Ｌ２Ｊ。　２．２防窃电技术措施　组合互感器虽然安装在高压电杆上，但一次套　管接头是裸露的，如图３中所示的①，窃电者可在一　次接头处接线作案，进行偷电。如在进线处，将套管　打开，把内部的进出线进行局部短接后，从外观看，　计量系统显示仍然正常，但是实际上却减少了计量　数据（即分流窃电）。针对此问题，我们在进出线套　管接线柱采取了热缩封闭接头的方法，即将裸露的　接头及套管顶盖用热缩材料进行封闭隔离，如图３　所示的②，彻底解决了用户在一次侧接线处做手脚　的可能。另一方面，表箱虽在４　ｍ以上的高压电杆　上，并装有锁，尽管软件设计有开门报警功能，但是　为了防止开锁窃电，我们将调试好的表箱门锁好，用　电杆封堵箱门，只有维护人员停电时滑动组合互感　器方可打开，起到了双重保险的作用，彻底消除了在　表箱及门上进行窃电的可能。　图３互感器一次接头　对高压进出线，原设计是胶质线，易破坏绝缘窃　电，现改为铠装绝缘电缆出线，并将计量箱一次进出　线由同侧改为两侧出线，防止现场用户短接后分流　窃电。同时为了提高计量准确度，将过去惯用的两　维普资讯 http://www.cqvip.com 第６期　高压远程计量装置的探索与应用　３９　元件计量改为三元件计量，避免了负荷不平衡时，电　能表少计电量的现象。　３　软件系统　为了实现实时显示、计量等功能，使用Ｖｉｓｕａｌ　Ｂａｓｔｅ６．０和Ｖｉｓｕａｌ　Ｆｏｘｐｒｏ５．０编制了相应的软件，不　但实现了各项负荷量的统计计算和对用户资料的输　入和管理，而且还实现了对终端的检测或自动巡检，　并对终端数据进行采集处理和数据分析，决定是否　给出报警信号等。软件功能框图如图４所示【２］。　数据采集、转换　Ｉ　数据发送、接收　图５软件系统流程图　３．１　主机　（１）采集单元能够准确及时地采集各终端发射　出来的负荷信息，并根据这些数据计算并产生电量　分析结果，为平衡电力负荷和生产决策提供辅助手　段。　（２）采集单元具备Ｉ／Ｏ通道、数据报警界限及表　箱开门报警功能。　（３）采集单元分散布置，信道间隔为２５　ｋＨｚ。　３．２终端　（１）输入信号：采集单元的输入信号取自电压互　感器和电流互感器的二次电压和二次电流。电能表　显示实时数据处理后，数据控制模块根据指令将数　据转换为发射信号。　（２）输出信号：经过前置变换电路将变换的信号　通过发射天线发射。　３．３　ＰＣ主机显示　ＰＣ机采用Ｗｉｎｄｏｗｓ系统界面，便于操作，能实　时显示各终端负荷参数，包括有功电量、无功电量、　功率因数及２４　ｈ累计数量等，设定为每一小时接收　次。为提高运行速度，发射功率为５　ｗ，空中速率　达１　２００　ｂｐｓ。建立了Ｖ—ＦＯＸ数据库存储参数，能　显示或打印输出。　４　软件系统应用ＶＢ６．０编制　（１）统计报表使用ＶＢ　６．０和Ｅｘｃｅｌ，完成打印、　编辑。　（２）各参数计算方法：　功率因数＝有功功率／￣／（有功功率）　＋（无功功率）　日负荷率＝月平均负荷／月最大负荷　损失率＝（受电量一配电量）／电量　５　结束语　该远程无线抄表系统的主要特点，是实现了数　据化和自动化，用户使用方便，便于软件升级，有效　地防止了用户窃电的发生。它不仅具有全天候实时　监测性、安全性，还降低了供电成本，大大提高了产　品的经济效益。目前该系统经过多次调试，已安装　使用了１５个终端，运行良好，同时减少了人工抄表　和设备维检费用；另外，由于有效防止了用户窃电，　使一些以窃电为手段经营的高能耗、高污染的小冶　炼厂和租赁经营的大用电户逐渐自动淘汰。提高了　包钢架空线运行的可靠性和安全性，经济效益非常　明显。　参　考文　献　ＤＬ／Ｔ４４８—２０００．电能计量装置技术管理规程　［ｓ］．　［２］　陈文孝．工业及民用电气装置管理规程［Ｍ］．　呼和浩特：内蒙古人民出版社，１９９３．