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完成電費(fèi)回收才能確保供電企業(yè)正常經(jīng)營(yíng)，但現(xiàn)實(shí)中商業(yè)用戶(hù)拖欠電費(fèi)時(shí)有發(fā)生，抄表人員上門(mén)追討電費(fèi)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效果不佳。隨著智能電能表逐步進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用，將傳統(tǒng)的先用電后付費(fèi)模式轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="http://www.hysicame.cn/gclw/znkzlw/681782.html" target="_blank">預(yù)付費(fèi)模式，有效降低了供電企業(yè)電費(fèi)回收風(fēng)險(xiǎn)。內(nèi)蒙古烏蘭察布電業(yè)局于2011年開(kāi)始推廣三相智能預(yù)付費(fèi)電能表，當(dāng)年安裝1000塊，為了解決實(shí)際運(yùn)行中存在的一些問(wèn)題，我們通過(guò)自主研發(fā)，對(duì)智能表結(jié)構(gòu)進(jìn)行了完善設(shè)計(jì)，增加了四個(gè)新功能，投入運(yùn)行后，效果明顯。

1三相智能預(yù)付費(fèi)電能表存在的問(wèn)題

三相智能預(yù)付費(fèi)電能表在普通用戶(hù)中應(yīng)用效果良好，但是在中小型動(dòng)力用戶(hù)上安裝存在一些問(wèn)題，主要原因是當(dāng)用戶(hù)負(fù)荷電流大于60A（40kW）后，電能表不能再直接串接到電路中，需要通過(guò)電流互感器(TA)將大電流變換為小電流，然后再連接卡表進(jìn)行計(jì)量，卡表采集到的電流是經(jīng)過(guò)TA變換后的二次小電流，和用戶(hù)的一次負(fù)荷電源線沒(méi)有直接連接，因此卡表無(wú)法直接切斷負(fù)荷電流。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，通過(guò)配置脫扣器間接斷電，以單相接線方式說(shuō)明，如圖1。脫扣器是半自動(dòng)工作，欠費(fèi)跳閘后不能自動(dòng)合閘，用戶(hù)購(gòu)電后需要人工現(xiàn)場(chǎng)合閘，增加了安全隱患。同時(shí)用戶(hù)在欠費(fèi)停電后強(qiáng)行合閘，多次操作容易損壞設(shè)備。實(shí)際運(yùn)行中，由于表箱側(cè)門(mén)無(wú)法上鎖，部分用戶(hù)私自斷開(kāi)智能表與脫扣器連接線，導(dǎo)致欠費(fèi)后跳閘失敗。

2改進(jìn)三相智能預(yù)付費(fèi)電能表結(jié)構(gòu)

通過(guò)改進(jìn)三相智能預(yù)付費(fèi)電能表結(jié)構(gòu)消除現(xiàn)有脫扣器的弊端，增加漏電保護(hù)器的只能性，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分、合閘功能，并且增加防破壞功能，杜絕人為損壞。

2.1主要功能通過(guò)分析現(xiàn)場(chǎng)脫扣器運(yùn)行情況，將控制開(kāi)關(guān)需要的功能細(xì)化、分類(lèi)，確定了控制開(kāi)關(guān)需要具備的功能如下：（1）通信功能：實(shí)現(xiàn)控制開(kāi)關(guān)與卡表通信功能，使其可以根據(jù)卡表的指令進(jìn)行自動(dòng)操作；（2）設(shè)置功能：對(duì)智能控制開(kāi)關(guān)的操作，用戶(hù)和工作人員分配不同的權(quán)限，實(shí)現(xiàn)不同的功能，即設(shè)置操作管理權(quán)限、投退保電以及各類(lèi)輔助保護(hù)的功能；（3）自動(dòng)分合功能：智能控制開(kāi)關(guān)能夠接收現(xiàn)有卡表的指令，自動(dòng)進(jìn)行分合，無(wú)需人工參與；卡表與智能控制開(kāi)關(guān)的連接線被人為斷開(kāi)或其它人為破壞事件發(fā)生后，可以按照預(yù)先設(shè)定的指令進(jìn)行斷電或繼續(xù)供電；（4）保電功能：進(jìn)入保電狀態(tài)，控制開(kāi)關(guān)不再進(jìn)行任何動(dòng)作，一直處于通路狀態(tài)；（5）輔助保護(hù)功能：實(shí)現(xiàn)欠壓、過(guò)壓、缺相、過(guò)流、漏電等保護(hù)以及自動(dòng)重合閘功能。

2.2模塊設(shè)計(jì)以目前主流的數(shù)字式漏電保護(hù)器為基礎(chǔ)，保留其全部功能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分閘和部分輔助保護(hù)功能（沒(méi)有重合閘功能），增加控制單元實(shí)現(xiàn)接受卡表的指令，同時(shí)實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)功能，增加電機(jī)實(shí)現(xiàn)合閘功能。如果采用脈沖控制端口取代傳統(tǒng)的無(wú)源接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的電路通斷功能，電表處于有費(fèi)狀態(tài)，每隔一定的周期，向控制開(kāi)關(guān)發(fā)送脈沖波，如果電表變?yōu)榍焚M(fèi)狀態(tài)，就停止發(fā)送脈沖波，控制開(kāi)關(guān)在規(guī)定的周期中沒(méi)有收到電表的脈沖波，則跳閘斷電。采用脈沖波的方式，可以有效防止人為損壞卡表與控制開(kāi)關(guān)的連接，使預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)正常工作。當(dāng)用戶(hù)繳納電費(fèi)后，電表由欠費(fèi)狀態(tài)變?yōu)檎顟B(tài)，重新發(fā)送脈沖波，控制開(kāi)關(guān)合閘送電。但是，鑒于目前現(xiàn)場(chǎng)已安裝的卡表不具備發(fā)送脈沖信號(hào)的功能，進(jìn)行改造又不切合實(shí)際的客觀事實(shí)，小組考慮到如果研制出的控制開(kāi)關(guān)無(wú)需人工干預(yù)進(jìn)行操作時(shí)，完全可以采用表箱側(cè)門(mén)上鎖的辦法防止人為松開(kāi)連接線，同時(shí)將控制開(kāi)關(guān)側(cè)的連接線直接焊接在開(kāi)關(guān)內(nèi)，不留接頭進(jìn)一步防止了人員松開(kāi)連接線接頭的可能，也就避免了人為斷開(kāi)連接線，控制開(kāi)關(guān)失去跳閘的功能。完成的設(shè)計(jì)功能示意圖如圖2。

2.3模擬測(cè)試設(shè)計(jì)完成后，在實(shí)驗(yàn)室模擬進(jìn)行了各種故障和異常，均滿足設(shè)定的功能要求，為了確保安全性達(dá)標(biāo)，與專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)漏電保護(hù)器（湖州久天）生產(chǎn)廠家，對(duì)控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行了整體封裝。將封裝好的智能控制開(kāi)關(guān)與卡表、電流互感器一起組裝到電能計(jì)量箱中（見(jiàn)圖3），并進(jìn)行了功能模擬測(cè)試，測(cè)試結(jié)果完全符合要求。

3應(yīng)用效果

2013年8月，烏蘭察布電業(yè)局用智能控制開(kāi)關(guān)替代脫扣器共計(jì)612臺(tái)，截至2014年底運(yùn)行效果較好，研制成功的智能控制開(kāi)關(guān)完全消除了脫扣器的弊端，使用中實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)的目的。612戶(hù)更換為智能控制開(kāi)關(guān)后，未發(fā)生欠費(fèi)不停電的問(wèn)題，電費(fèi)回收率達(dá)到了100%。

作者：沈晶 單位：內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司烏蘭察布電業(yè)局