電力計量裝置故障異常分析

秦波

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)程的加快，對電力需求不斷加劇，電力計量裝置作為電力企業(yè)與用電戶之間的貿(mào)易結(jié)算依據(jù)，其電能計量的準(zhǔn)確性越來越受到廣泛的關(guān)注。從電力計量裝置自身特點來看，主要是基于電壓、電流的互感原理來實現(xiàn)電能的測量與記錄，其精確與否關(guān)系到供電企業(yè)和用電戶之間的利益。文章對電力計量裝置故障異常進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：電力計量裝置；故障表現(xiàn)；應(yīng)對措施；電力企業(yè)；用電戶 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM93 文章編號：1009-2374（2016）23-0078-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.037

生產(chǎn)和生活上對電力的需求越來越大，而電力系統(tǒng)的安全可靠運行是保障電力供應(yīng)的基礎(chǔ)。電力計量裝置是衡量用電戶電能消耗的計量設(shè)備，也是收取電費的重要法律依據(jù)。電力計量裝置的準(zhǔn)確計量關(guān)系到用電戶和供電企業(yè)的切身利益，特別是在電力計量裝置發(fā)生故障后，所造成的矛盾及問題成為關(guān)注的焦點。為此，結(jié)合電力計量裝置的工作原理，做好電力計量裝置的日常檢修，特別是對諧波式電子電能表，要從電能計量影響因素來改善和提升計量準(zhǔn)確性就顯得尤為重要。

1 電力計量裝置基本原理分析

電力計量裝置主要是利用電壓、電流互感器，與電能計量儀表共同構(gòu)成計量成套裝置。如JLSWH-10電表，能夠提供額定電壓為10kV，滿足有功、無功電能補(bǔ)償?shù)慕涣麟娏ο到y(tǒng)。在安裝及使用上，便于用戶自行選擇，也可以采用分離式安裝，便于后期抄表管理；同時在該計量裝置中，利用互感器、二次接線柱的自備鉛封技術(shù)，可以滿足防偷、防漏；利用油浸式計量裝置具有良好的空間適應(yīng)性。在三相交流10kV電網(wǎng)中，其應(yīng)用效果突出，精度高、安裝方便、防竊功能優(yōu)良。

2 電力計量裝置故障分析的必要性

開展電能計量裝置故障檢測工作：一方面保障電網(wǎng)供電系統(tǒng)的安全性；另一方面能夠從電能計量管理中提升電能綜合效益。其必要性表現(xiàn)在三個方面：首先，有助于保障用電戶的合法利益，電力計量裝置的準(zhǔn)確性、可靠性是開展計量工作的基礎(chǔ)，如果出現(xiàn)計量問題，不僅影響用電戶的用電需求，還可能帶來安全隱患，因此加強(qiáng)對電能計量裝置進(jìn)行故障檢測和維修，并從降低故障率上開展防范措施，提升電力計量裝置的精確度是供電企業(yè)承擔(dān)社會責(zé)任，服務(wù)用電戶、保障用電戶權(quán)益的重要內(nèi)容；其次，有助于促進(jìn)電能交易公平，提升企業(yè)綜合效益，保證電力計量裝置的穩(wěn)定運行，能夠保障電能交易的公平性，促進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)投資的回收，確保電力企業(yè)良好運行；最后，有助于提升供電企業(yè)的社會形象，電力企業(yè)在提供電力服務(wù)中，要從計量準(zhǔn)確性、電能穩(wěn)定性上保障用電戶的需求，避免因計量問題而帶來經(jīng)濟(jì)糾紛，影響電力企業(yè)形象。

3 電力計量裝置常見故障表現(xiàn)

從電網(wǎng)系統(tǒng)來看，對于供電端、用電端都需要安裝電力計量裝置，其作用在于對各個電網(wǎng)負(fù)載結(jié)構(gòu)的配電量、售電量、用電量進(jìn)行準(zhǔn)確計量。因此，電力計量裝置一旦出現(xiàn)問題，將直接影響計量準(zhǔn)確性，所產(chǎn)生的后期核算問題也更加復(fù)雜?？偟膩碚f，電力計量裝置的常見故障，主要表現(xiàn)在以下五個方面：

3.1 電度表發(fā)生短路或失壓

從電力計量裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看，電度圈是實現(xiàn)電流互感的重要元件，但由于電度圈本身有壽命和使用規(guī)范，在長期使用中，特別是受到不同電負(fù)荷的影響，很容易出現(xiàn)短路，而帶來電力計量誤差。另外，在電度表自身工作過程中，由于接觸不良而帶來接點斷裂問題以及電度圈自身焊接質(zhì)量問題而影響計量差錯。對于這些問題和故障，需要從電力檢查中來查找和分析，保障電度圈的正常運行。對于存在故障的電度圈，要及時更換，保障電力計量的靈敏度。

3.2 電表潛動問題

對于電表的工作原理，只有電流通過的時候才能計量，而對于潛動，則是未流經(jīng)電流卻還在轉(zhuǎn)動。這種情況：一方面需要從電度表的校正上來解決；另一方面對于可能存在的鋁盤失靈等問題要進(jìn)行及時處理，排除故障。

3.3 電負(fù)荷超載引發(fā)的燒壞故障

用電負(fù)荷過大在三相交流電網(wǎng)中會發(fā)生，從而導(dǎo)致電力計量裝置燒壞。如在三相負(fù)荷中，只有三相處于平衡狀態(tài)才能滿足要求，而一旦發(fā)生故障，將引發(fā)負(fù)荷過大導(dǎo)致燒毀計量裝置，因此要通過調(diào)整負(fù)載或者優(yōu)化線路連接發(fā)生來降低故障發(fā)生率。

3.4 線路自身的故障

對于電線本身具有一定壽命，當(dāng)時間長了，有些線路自身老化或者電阻過大導(dǎo)致發(fā)熱，也可能帶來電力計量裝置的損壞，因此檢修工作要做好線路排查，及時對老化設(shè)備、老化線路進(jìn)行更換。

3.5 雷電帶來的電力計量故障

從電力計量裝置自身使用環(huán)境來看，設(shè)施老化、超負(fù)荷運行、雷擊等都可能引發(fā)計量裝置故障，尤其是在夏季雷雨天氣，由于雷電的不可預(yù)見性，會給電力計量裝置帶來危害，因此在安裝和設(shè)計電力計量裝置時，要注意防雷，在適當(dāng)位置安裝避雷器。

4 電力計量裝置檢查方法及實例解決

電力計量裝置的性能關(guān)系到整個配電網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確計量，保障電力計量裝置可靠性，要做好日常裝置的質(zhì)量檢查工作。常用的檢查方法有直觀檢查法和現(xiàn)場測量法以及便攜式校驗儀測量法。對于直觀檢查法，主要從電力計量裝置的運行狀況入手，通過肉眼來判斷和分析電能計量的標(biāo)號、容量、數(shù)據(jù)值等，是否與生產(chǎn)廠家、標(biāo)號相一致，是否通過國家質(zhì)量認(rèn)證等要求。直觀檢查法作為常規(guī)檢查方法，還需要配合其他檢查法來排查相關(guān)問題?，F(xiàn)場測量法主要針對故障問題，利用測量儀器、設(shè)備來進(jìn)行校正測量，分析判斷各電流互感器是否正常，各進(jìn)線、連片是否緊固、接觸良好等。舉例來講，對于某次例行檢查中，發(fā)現(xiàn)某用戶電力計量裝置存在故障，通過現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)，三相電壓正常，而三相電流異常，故障檢測代碼為“F-0010”，表示B相電流故障。根據(jù)故障信息，立即查找故障點，并逐一排查電表、電流互感器工作狀態(tài)進(jìn)行測量。具體檢查過程如下：首先，對接線盒內(nèi)B相電流連接片進(jìn)行短路，利用鉗形電流表來測量，獲得進(jìn)線端電流正常，排除此接線盒及互感器之間的二次回路故障；其次，利用萬用表對A、B、C三相回路的電流進(jìn)行測量，未發(fā)現(xiàn)異常，可以對電力計的接線端子故障進(jìn)行排除。從上述測量分析來看，由于電力計、互感器均正常，需要對接線盒內(nèi)部進(jìn)行檢查，因此切斷電源，打開接線盒；檢查后發(fā)現(xiàn)，在接線盒B相電流連接片存在發(fā)熱變色現(xiàn)象，可以判斷該連接片為故障點；最后，用萬用表進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)該回路電阻很大，判斷B相回路斷開，當(dāng)再次對表棒進(jìn)行用力抵住時，阻值迅速下降，恢復(fù)正常值范圍。可見，對于B相接線盒電流端子存在接觸不良問題，隨后對其進(jìn)行更換后重新測量各接線盒端子的電流、電壓值，均恢復(fù)正常，電力計量裝置也恢復(fù)正常。

5 改進(jìn)電力計量裝置故障維護(hù)的對策和建議

5.1 做好電力計量裝置質(zhì)量控制

對于電力計量裝置來說，由于關(guān)系到電能后期經(jīng)濟(jì)核算等問題，因此需要對相關(guān)計量器具進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量把關(guān)。計量設(shè)備生產(chǎn)廠家要具有生產(chǎn)許可證，要對新購入的計量裝置進(jìn)行性能檢測試驗，經(jīng)過驗收合格后才能用于安裝。另外，在采購入庫管理上，要對各計量裝置進(jìn)行分類入檔管理。對于電力計量裝置中的故障問題，多在使用中發(fā)生，與裝置的電能輸入端和電壓互感器之間產(chǎn)生誤差，通常在二次輸出端，因電流通過帶來線路電能的降低，使得電力計量點的負(fù)荷變大，導(dǎo)致電能計量準(zhǔn)確性降低。因此，在選擇電流互感器時，要選擇電流范圍較寬的S級，能夠滿足沖擊下負(fù)荷，以及輕負(fù)載的準(zhǔn)確計量。

5.2 做好電力計量裝置的校驗管理

隨著電力計量裝置的廣泛應(yīng)用，對電力計量裝置進(jìn)行質(zhì)量校驗是實現(xiàn)故障控制的有效措施。從電網(wǎng)運行狀況來看，由于熔斷器故障導(dǎo)致的電力計量裝置問題，多給供電企業(yè)帶來影響，特別是在隔離開關(guān)輔助接點上，要結(jié)合不同計量裝置需求，提升輔助接點的穩(wěn)定性。對于各新購置電力計量裝置，要進(jìn)行全面校驗檢查，在具體檢驗上，做好電能表、互感器的檢驗；嚴(yán)格執(zhí)行不同電力計量裝置的輪換和檢修計劃，明確送檢時間，做到修、校必須合格。

5.3 強(qiáng)化對電力計量裝置的正確安裝與管理

對于電力計量裝置的使用，在安裝上滿足負(fù)荷要求，并適當(dāng)做好計量容量的擴(kuò)大需求，特別是對于特殊用電戶，需要配制0.5S級電能表、0.2S級電壓互感器，從誤差帶寬控制上來提升電力計量裝置的抗沖擊負(fù)荷干擾。在電力計量裝置安裝中，需要結(jié)合用電戶實際，合理選擇計量箱，要保證電力計量裝置擁有足夠的布置空間，便于與其他設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)合管理。對于一次、二次接線，要給予適當(dāng)?shù)目臻g安排；對表箱要落鎖，要加封，要做好防盜電措施；在與墻體固定上，要確保至少三個固定點；對于二次回路的設(shè)計，要在材料選擇上以銅質(zhì)單芯絕緣線為主。對于電能表的安裝，要從箱體空間位置進(jìn)行優(yōu)化，通常為了安全，距離地面控制在0.6～1.8m，同時在與變壓器的距離優(yōu)化上，計量裝置點要控制在20m以內(nèi)。在電量計量及統(tǒng)計供電電量差錯率上，對負(fù)荷狀態(tài)下故障運行的電力計量裝置，與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下計量的誤差，通常利用電量差錯率來計算。其公式為：電量差錯率=全年多計和少計差錯電量/全年售電量×100%。通過該方法可以對電力計量裝置的電量差錯進(jìn)行判斷，但也會受到其他隨機(jī)因素的影響。

6 結(jié)語

電力計量裝置的穩(wěn)定運行是做好電能準(zhǔn)確計量的基礎(chǔ)。要重視電力計量裝置的安裝、設(shè)計方案的優(yōu)化，切實做好電力計量裝置的采購、驗收、保管、安裝、運行維護(hù)，切實提升電力計量裝置的穩(wěn)定性、可靠性和準(zhǔn)確性，提升電力供應(yīng)質(zhì)量水平，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 董國強(qiáng).淺析如何提高計量裝置安裝規(guī)范率[J].通訊世界，2016，（3）.

[2] 史輪，馮波，馬紅明，耿建坡，任鵬.智能電能表全性能試驗裝置設(shè)計及電壓、電流回路功耗測試的方法研究[J].機(jī)電信息，2016，（9）.

[3] 王竣平，楊建軍.諧波存在時的改進(jìn)電能計量方法及應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，（20）.

（責(zé)任編輯：蔣建華）