電力計量裝置的故障原因分析及監(jiān)測方法探析

單增禮，陳曉芳，王季孟

（國網(wǎng)天津市電力公司電力科學(xué)研究院，天津 300210）

社會生產(chǎn)力的提升發(fā)展促進了我國各行各業(yè)的發(fā)展，作為行業(yè)生產(chǎn)的基本需求，電力資源的供求量也隨之上升，某些企業(yè)為了減少電費額度而私自拆卸改裝電表；某些偏遠地區(qū)為了滿足自身供電需求而私自搭接電線，這類行為都會對供電企業(yè)的電力計量裝置產(chǎn)生不利影響。當供電需求上漲時，我國電力系統(tǒng)中的電子技術(shù)容易增加諧波源的負荷，隨之而來的是頻繁的電壓、電流波動，這類現(xiàn)象會使得計量裝置難以正常工作，時間一長會對裝置的內(nèi)部造成一定程度的損害。抄表是電力企業(yè)計電量的主要方式，相關(guān)工作人員需按時對所負責(zé)區(qū)域的用電量進行登記和統(tǒng)一，當電力計量裝置出現(xiàn)異常狀況時需報備登記，核查故障產(chǎn)生原因。隨著電力計量裝置的增加，傳統(tǒng)的裝置檢測方式消耗了大量的人力資源，且容錯率較低。

1 電力計量裝置故障原因分析

1.1 常見裝置故障

環(huán)境變化、使用時間較長、配備設(shè)備不滿足要求等情況是導(dǎo)致電力計量裝置在實際使用過程中產(chǎn)生故障的常見原因，通常直接表現(xiàn)為電能計量柜故障、電流互感器無法正常工作等現(xiàn)象。排除人為破壞的因素，電力計量裝置故障的引發(fā)通常在裝置使用達到一定時長后，計電工作人員通常根據(jù)計量數(shù)據(jù)準確性以及計量設(shè)備綜合誤差比判斷裝置是否經(jīng)常出現(xiàn)故障。其中設(shè)備綜合誤差為電能表、互感器合成、電壓互感器二次導(dǎo)線壓降三者多引起的誤差總和，每個裝置的元件生產(chǎn)、實際工作參數(shù)、運行環(huán)境等對所產(chǎn)生誤差大小都存在一定程度的影響。我國電力部門目前尚未出臺電力裝置監(jiān)管的相關(guān)執(zhí)行措施，電力裝置的實時監(jiān)測難以保障，降低計量裝置故障任重道遠。

1.2 電力系統(tǒng)的干擾

電力系統(tǒng)所含內(nèi)容繁雜，各裝置間相互影響。系統(tǒng)的變化也會對計量裝置的使用造成干擾，產(chǎn)生較大的計量綜合誤差。其中諧波污染是引發(fā)這一現(xiàn)象的主要原因，電力諧波會造成用電設(shè)備的額外電能消耗，造成設(shè)備升溫，降低其使用壽命?，F(xiàn)有的感應(yīng)式電能表工作區(qū)域局限于較小的頻帶范圍，諧波污染的存在會干擾其正常計量。

2 電力計量裝置異常監(jiān)測方法

2.1 計量電流和電壓監(jiān)測指標判斷

裝置在正常情況下，其常用的檢測指標主要為相電壓、相電流及三相不平衡電壓等。我國電力企業(yè)常用的監(jiān)測方法主要可分為電流監(jiān)測法、開關(guān)量監(jiān)測法、狀態(tài)量監(jiān)測法等三類。其中運用的主要監(jiān)測原理是基于相電壓與電流突變量越限、電能表內(nèi)部電流回路檢測元件標準及部件檢修信息等相關(guān)基礎(chǔ)上進行完善的。

2.2 電力計量裝置技術(shù)特征分析

電力計量裝置出現(xiàn)故障后通常伴隨有周邊環(huán)境的變化，主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)記錄和相關(guān)工作參數(shù)的紊亂。由于引發(fā)故障的原因并不單一，裝置的計量綜合誤差通常會持續(xù)增加，從而引發(fā)計量電壓回路、電壓互感器工作異常等問題，其中最直接的表現(xiàn)為電壓持續(xù)失穩(wěn)、讀數(shù)變化大、難以顯示具體電壓值。同理，電流和電壓回路變化異常容易導(dǎo)致負荷功率參數(shù)發(fā)生波動，當計量裝置綜合誤差介于一定變化范圍內(nèi)時，諧波干擾和竊電會導(dǎo)致實際供電數(shù)遠大于電能計量數(shù)。目前某些計電裝置內(nèi)置有監(jiān)控設(shè)備，當設(shè)備發(fā)生異常狀況時，計量監(jiān)視裝置會及時發(fā)出報警信號。

2.3 搭建自動化計電系統(tǒng)

自動化計電系統(tǒng)的本質(zhì)是借助計算機等相關(guān)信息技術(shù)設(shè)備對電力輸送過程中的耗電信息進行采集以及對相關(guān)功能的執(zhí)行子系統(tǒng)進行控制。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及供電區(qū)域的不斷擴大，計電自動化系統(tǒng)逐漸向開放式多元接收化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方向發(fā)展。計電信息采集人員要熟悉系統(tǒng)的基本統(tǒng)計原理，在運用自動化系統(tǒng)的過程中明確基本概念。自動化計電系統(tǒng)的本質(zhì)是幫助電力企業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行信息采集、故障告警、制表打印等工作，在電網(wǎng)計電、輸電、調(diào)度系統(tǒng)逐步完善的過程中，更加智能化綜合化的系統(tǒng)對于實時自動化計電監(jiān)控的開展有著積極的影響。

當然，計電自動化系統(tǒng)在實施過程中還存在一定缺陷，在系統(tǒng)升級過程中相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當將業(yè)務(wù)需求作為系統(tǒng)調(diào)度的基本出發(fā)點，不能一味追求技術(shù)參數(shù)上的提升。隨著電力市場的逐漸擴大，自動化計電系統(tǒng)對于用戶信息安全保護、供電裝置信息，電力輸送信息傳遞等功能的開發(fā)提出了更高的需求。

3 結(jié)束語

在電力企業(yè)運營過程中，良好的監(jiān)測方法和適當?shù)募夹g(shù)改進是保障電力計量工作順利運行的前提。計電體系是一個有機整體，不同工作環(huán)節(jié)在其中發(fā)揮著各自的作用。我國地域廣泛，為了建立適宜通用的計電標準需要對計電裝置在不同環(huán)境下產(chǎn)生的故障進行分析處理，針對所發(fā)現(xiàn)的問題及時記錄并采取相應(yīng)的完善措施，幫助完善計電過程的監(jiān)測，促進電力企業(yè)的有序運營。本文分析了我國電力計量過程中的常見故障，通過論述不同監(jiān)測方法的側(cè)重點和相關(guān)注意事項，為企業(yè)計電過程中管理和維護治理提供更優(yōu)選擇。