電力計(jì)量裝置異常原因及檢測(cè)方法研究

徐文新

[摘? ? 要]電力計(jì)量裝置作為電能計(jì)量和成本的關(guān)鍵設(shè)備，當(dāng)出現(xiàn)異常和故障時(shí)，電能計(jì)量錯(cuò)誤，給電力公司和電力用戶造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。文章首先分析了輸出功率計(jì)量裝置的常見(jiàn)故障異常及原因，得出了幾種易于使用的輸出功率計(jì)量裝置異常檢測(cè)方法，為輸出功率計(jì)量裝置異常原因的檢查和故障處理提供了物質(zhì)參考。

[關(guān)鍵詞]電力計(jì)量裝置;指標(biāo)判斷;檢測(cè)方法

[中圖分類(lèi)號(hào)]TM933.4 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）12–0–02

Research on Abnormal Reasons and Detection Methods

of Electric Power Metering Device

Xu Wen-xin

[Abstract]Power metering device is a key equipment for power metering and cost. When abnormalities and failures occur， power metering errors will cause unnecessary economic losses to power companies and power users. The article first analyzes the common faults and abnormalities of the output power metering device and its causes， and derives several easy-to-use methods for detecting the abnormality of the output power metering device， which provides a material reference for the inspection and troubleshooting of the output power metering device.

[Keywords]power metering device; index judgment; detection method

改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)在城市化和工業(yè)化的方向上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。在實(shí)現(xiàn)城市化和工業(yè)化的同時(shí)，電力需求日益增加。作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，中國(guó)的能源領(lǐng)域非常不平衡，一些地區(qū)甚至沒(méi)有足夠的電力供應(yīng)系統(tǒng)。為了在改革開(kāi)放的大趨勢(shì)下更好地獲得發(fā)展機(jī)遇，企業(yè)非常重視電磁能供應(yīng)的穩(wěn)定性。然而，一些貧困企業(yè)在用電過(guò)程中偷電，直接給電力企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在這種形勢(shì)下，中國(guó)電力計(jì)量設(shè)備和技術(shù)的快速發(fā)展為電網(wǎng)總覆蓋面積的擴(kuò)大奠定了基礎(chǔ)。然而，隨著電網(wǎng)總覆蓋面積的增加，電能計(jì)量裝置的異常和故障處理引起了人們的廣泛關(guān)注。如何保證電能表在日常工作中的工作穩(wěn)定性和計(jì)量精度，已成為供電系

統(tǒng)企業(yè)的一個(gè)重點(diǎn)研究和實(shí)踐課題，圖1所示為電力計(jì)量裝置圖。

1 電能計(jì)量裝置異常的原因

近年來(lái)，電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性和安全性不斷提高。隨著計(jì)量精度的提高，電能計(jì)量裝置一旦發(fā)生故障，可能會(huì)給電力公司或電力用戶造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。一旦電能計(jì)量裝置發(fā)生故障，必須立即進(jìn)行檢查和處理，以最大限度地減少因計(jì)量錯(cuò)誤或不正確造成的經(jīng)濟(jì)損失。分析基于對(duì)實(shí)際情況的調(diào)查和分析。電能計(jì)量裝置異常原因很多，主要表現(xiàn)在以下3個(gè)層面。

1.1 計(jì)量裝置故障

電能計(jì)量裝置故障是造成電力系統(tǒng)異常的主要原因之一。如果計(jì)量裝置長(zhǎng)期在極端環(huán)境下工作，設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量差，或計(jì)量裝置配置不科學(xué)，可能導(dǎo)致計(jì)量裝置異常，如電壓、電流互感器故障、電磁能表故障、二次回路故障和電磁能量計(jì)量柜故障等。計(jì)量裝置故障通常發(fā)生得緩慢。其最常見(jiàn)的原因是計(jì)量數(shù)據(jù)異?；螂姶拍芰坑?jì)量設(shè)備綜合誤差大。電磁式電能計(jì)量設(shè)備的綜合誤差是電磁式電能表的誤差、互感器產(chǎn)生的誤差和互感器二次傳輸線損耗引起的誤差的代數(shù)和。計(jì)量裝置的綜合誤差大小主要受裝置設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造能力、運(yùn)行環(huán)境和時(shí)間的影響。我國(guó)電能計(jì)量裝置存在很多故障，包括電磁能量計(jì)量柜故障、電磁能量表故障、二次回路故障等，因此為了更好地降低這些故障發(fā)生的概率，相關(guān)部門(mén)需要加大對(duì)電能計(jì)量裝置的研究，找出問(wèn)題的原因。同時(shí)，現(xiàn)階段電能計(jì)量裝置故障的主要原因是裝置長(zhǎng)期運(yùn)行，許多裝置部件損壞，相關(guān)數(shù)據(jù)存在很大誤差。

電力計(jì)量裝置發(fā)生異常后，電力計(jì)量裝置的功率因數(shù)、開(kāi)關(guān)量、計(jì)量電壓、計(jì)量電流、累積電量等都會(huì)出現(xiàn)不同的反應(yīng)。當(dāng)電力計(jì)量裝置出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)，電力計(jì)量裝置的負(fù)荷功率因數(shù)會(huì)受到影響，如電流相位異常、電壓相位異常引起功率出現(xiàn)變化。電力計(jì)量裝置異常時(shí)，計(jì)量裝置的開(kāi)關(guān)量，即計(jì)量裝置中的監(jiān)視設(shè)備將會(huì)發(fā)出的監(jiān)測(cè)信號(hào)，如電力計(jì)量裝置出現(xiàn)錯(cuò)誤，電能表會(huì)發(fā)出警告信號(hào)。電力計(jì)量裝置發(fā)生電表異常時(shí)，計(jì)量電壓和電流將會(huì)發(fā)生變化，如電壓處于低水平狀態(tài)，電流計(jì)量表沒(méi)有反應(yīng)等。當(dāng)電力計(jì)量裝置發(fā)生異常時(shí)，累積電量參數(shù)會(huì)受到很大的影響。

此外，相關(guān)承擔(dān)方應(yīng)注意電能計(jì)量裝置的綜合誤差，導(dǎo)致電能計(jì)量裝置的綜合誤差，如使用壽命、生產(chǎn)工藝、運(yùn)行環(huán)境等。由電能計(jì)量裝置引起的誤差是不可避免的，但誤差必須控制在允許范圍內(nèi)。超過(guò)誤差范圍后，相關(guān)承辦單位應(yīng)修理電能計(jì)量裝置。嚴(yán)重?fù)p壞后，應(yīng)更加正常。誤差在一定范圍內(nèi)。計(jì)量裝置發(fā)生故障后，綜合誤差可能較大，嚴(yán)重影響電能計(jì)量的準(zhǔn)確性和公平性?，F(xiàn)階段，我國(guó)電力行業(yè)缺乏對(duì)電力設(shè)備的嚴(yán)格監(jiān)管，缺乏科學(xué)合理的運(yùn)行規(guī)范，設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中缺乏檢查，埋下了嚴(yán)重的故障安全隱患。表1為電力計(jì)量裝置類(lèi)別和準(zhǔn)確度等級(jí)。

1.2 電力系統(tǒng)干擾

電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜多變的系統(tǒng)，具有共同的內(nèi)容和設(shè)備之間的聯(lián)系。實(shí)踐表明，系統(tǒng)干擾還可能導(dǎo)致電表裝置異常，擴(kuò)大綜合測(cè)量誤差，影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)干擾主要來(lái)源于電力系統(tǒng)的諧波電流污染。電力系統(tǒng)中存在著許多離散系統(tǒng)的功耗問(wèn)題，如電力電子設(shè)備等。電能計(jì)量裝置的工作環(huán)境非常復(fù)雜，易受到電磁感應(yīng)環(huán)境的嚴(yán)重影響。一旦受到電磁感應(yīng)的干擾，就會(huì)促使電能計(jì)量裝置發(fā)現(xiàn)異常情況。我國(guó)電能計(jì)量裝置的電磁感應(yīng)干擾主要指諧波電流干擾。諧波電流干擾是電力系統(tǒng)中常見(jiàn)的干擾源。如果電能計(jì)量裝置受到諧波電流的干擾，會(huì)對(duì)電能計(jì)量裝置造成很大的損壞。一般情況下，盤(pán)式電磁式電能表主要用作電能計(jì)量裝置，其工作頻帶范圍較窄。一旦受到諧波電流的干擾，危害將特別大。此外，電能計(jì)量裝置還受到諧波電流的干擾，會(huì)對(duì)設(shè)備造成較大的功率損傷，影響設(shè)備的使用壽命。

諧波電流會(huì)增加輸配電系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等設(shè)備的附加功能損耗，使設(shè)備溫度過(guò)高，降低設(shè)備的利用效率和使用壽命，干擾工作電壓和電流，影響電力設(shè)備的正常運(yùn)行。

2 電能計(jì)量裝置異常檢測(cè)模式

2.1 測(cè)量電流和電壓檢查指標(biāo)值的判斷

實(shí)測(cè)的電壓、電流檢測(cè)指標(biāo)值包括相電壓、相電流、相電流、電壓波形畸變、隔離開(kāi)關(guān)位置、三相不平衡電壓等，檢測(cè)的基本原則是相電壓、電流波形畸變?cè)接邢蓿跊](méi)有隔離開(kāi)關(guān)和檢查信息的情況下，對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的三相不平衡電壓和無(wú)延時(shí)恢復(fù)的電磁能表內(nèi)部電流控制電路的檢查元件標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了更嚴(yán)格的限制。電流能正確反映電能計(jì)量裝置的運(yùn)行情況。這些檢查方法可以立即發(fā)現(xiàn)電能計(jì)量裝置的隱患。但是在運(yùn)行過(guò)程中，如果電能計(jì)量裝置的電流指標(biāo)超過(guò)相關(guān)規(guī)定的范圍，則表明電能計(jì)量裝置出現(xiàn)異常現(xiàn)象。因此，相關(guān)承擔(dān)方需要采取適當(dāng)?shù)臋z查方法進(jìn)行檢查，根據(jù)電能計(jì)量裝置的運(yùn)行狀況找出問(wèn)題的原因，然后選擇合理的方法進(jìn)行維護(hù)，以確保電能正常運(yùn)行。這些基本原理廣泛應(yīng)用于電能計(jì)量裝置的異常檢測(cè)與分析，對(duì)電能計(jì)量裝置的異常檢測(cè)具有重要意義。

2.2 電能計(jì)量裝置技術(shù)特點(diǎn)分析

電能計(jì)量裝置出現(xiàn)異常情況后，其運(yùn)行環(huán)境和條件也發(fā)生變化，相關(guān)記錄和數(shù)據(jù)的主要參數(shù)混亂、異常。受各種因素影響，計(jì)量的綜合偏差不斷增大，計(jì)量電壓供電回路和電壓互感器也會(huì)出現(xiàn)異常，主要表現(xiàn)為電壓突變嚴(yán)重、電壓不穩(wěn)定、無(wú)法顯示電壓、三相電壓無(wú)序，在同樣的情況下，電力系統(tǒng)中的電流也會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重異常，這與異常電壓類(lèi)似。隨著電流和電壓控制電路的異常變化，負(fù)載輸出功率的主要參數(shù)也發(fā)生了很大的變化。如電流、電壓相位差異常、輸出功率主要參數(shù)基因突變等，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，計(jì)量監(jiān)測(cè)會(huì)發(fā)出聲音或發(fā)出相應(yīng)的標(biāo)記數(shù)據(jù)信號(hào)。自檢裝置出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，自動(dòng)向報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警;當(dāng)計(jì)量柜異常打開(kāi)時(shí)，轎廂繼電器會(huì)自動(dòng)發(fā)出異常報(bào)告。需要注意的是，許多計(jì)量裝置沒(méi)有全自動(dòng)報(bào)警功能。當(dāng)電能計(jì)量裝置的綜合偏差保證在允許范圍內(nèi)時(shí)，竊電和諧波的影響將導(dǎo)致電能計(jì)量遠(yuǎn)低于具體供電系統(tǒng)。

2.3 電能計(jì)量裝置異常檢測(cè)模式

現(xiàn)代電能計(jì)量裝置的精度日益提高。雖然計(jì)量裝置的工作穩(wěn)定性正在提高，但其異常情況更難以檢測(cè)，電能計(jì)量裝置異常的直接原因不易發(fā)現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，需要選擇專業(yè)的技術(shù)設(shè)備和方法進(jìn)行特性分析，并正確識(shí)別問(wèn)題的原因。

（1）檢查電能計(jì)量裝置電壓異常。由上可知，計(jì)量電壓主要包括：相電壓、三相不平衡電壓、電壓基因突變、斷路器位置等，電壓基因突變超過(guò)一定程度，相電壓小于額定電壓的70 %。在增加后沒(méi)有恢復(fù)。當(dāng)出現(xiàn)上述情況時(shí)，可以判斷測(cè)量異常。

（2）電流異常，電流基因突變超過(guò)規(guī)定限值，儀表內(nèi)部電流控制電路檢查元件的姿勢(shì)，無(wú)隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)門(mén)，檢查信息報(bào)告不足。對(duì)于功率因數(shù)的異常檢測(cè)，也可以采用同樣的方法進(jìn)行測(cè)試，主要是基于功率因數(shù)的異常特征。

（3）當(dāng)檢測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)異常時(shí)，電能計(jì)量裝置發(fā)出信號(hào)或發(fā)生位移情況，可以判斷異常問(wèn)題的發(fā)生。這些數(shù)據(jù)信號(hào)設(shè)備主要是指自檢偏差數(shù)據(jù)信號(hào)、內(nèi)部電源回路檢測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)、計(jì)量柜內(nèi)汽車(chē)?yán)^電器檢測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)等。在電能計(jì)量裝置運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)承擔(dān)方選擇電能計(jì)量測(cè)量方式，它不僅能準(zhǔn)確掌握用戶的用電量，還能快速了解電纜損壞的細(xì)節(jié)。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)相關(guān)承辦人檢查情況數(shù)量時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)計(jì)量裝置的負(fù)荷波動(dòng)較大，應(yīng)比較用戶過(guò)去的用電負(fù)荷情況。如果數(shù)據(jù)中存在嚴(yán)重錯(cuò)誤，則可以確定電能計(jì)量裝置存在問(wèn)題，然后相關(guān)承辦方需要找到問(wèn)題的原因，處理問(wèn)題。在檢查過(guò)程中，不僅要正確分析異常數(shù)據(jù)變化，還要從宏觀條件異常檢測(cè)的角度分析負(fù)荷電耗曲線圖，全面掌握計(jì)量異常的原因。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)電能計(jì)量裝置異常因素的分析，采取有效的對(duì)策和檢查方法，降低電能計(jì)量裝置的異常率。通過(guò)對(duì)電力運(yùn)行中的電流、開(kāi)關(guān)量、狀態(tài)量的檢查，及時(shí)了解電源使用情況，確保電能計(jì)量的準(zhǔn)確性，提高電能計(jì)量機(jī)構(gòu)的工作質(zhì)量和效率，我們應(yīng)該更加重視檢測(cè)方法，培養(yǎng)更權(quán)威的專家，以確保電能計(jì)量裝置的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

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