电力计量系统的故障与检测研究

电力计量系统的故障与检测研究

夏丽华

国网松原供电公司   138000

摘要：电力计量系统的稳定运行与电力企业的经营效益密切相关。随着使用年限的增加，电力计量系统发生各类故障的概率也会不断的提升，因此做好故障检测和维护处理就显得十分必要。本文首先列举了电能表故障、互感器故障、接线错误等几种常见的故障类型，随后提出了针对性的检测方法，并基于工作实践，总结了做好电力系统故障检测与防范的几点经验。

关键词：电力计量系统；互感器；接线故障；功率因数

在建设智能电网的背景下，电力计量自动化系统得到了推广使用。该系统可以实现集中抄表、自动计量、用电检测、线损统计等多种功能，在提高电网运行管理、提升负荷调控能力以及维护供电公司效益等方面发挥了显著作用。根据以往电力计量系统的多发故障，总结出相应的检测方法，在日常维护中运用这些方法可以发现潜在的故障，采用维修、更换等措施，保证电力计量系统始终稳定、正常的运行，保障电力用户和供电公司双方的利益。

1.电力计量系统的常见故障

1.1计量仪器自身故障

电力计量仪器的故障主要包括2种情况：第一种是仪器自身存在质量缺陷。例如生产流程存在瑕疵，导致计量误差较大，在出厂前未经过严格的调校，在安装使用后出现了计量结果失准的情况。第二种是仪器质量过关，但是由于安装使用后，长期在恶劣的环境下运行，久而久之因为污染、振动等原因，也会出现接触不良、零件老化等故障。例如有些智能电能表的设计使用寿命为10年，但是由于运行环境恶劣，在安装几年后就因为密封不良出现了受潮、污染问题，进而影响到计量仪器的正常使用。

1.2互感器故障

电力计量系统中的互感器主要包括2种，即电压互感器和电流互感器。前者的故障主要是极性接反，故障产生原因一般是因为工作人员在操作过程中疏忽大意，导致接反极性，进而引发了电力计量系统产生故障。还有就是波形畸变和二次相间开路。后者除了极性接反外，还有二次侧电流回路等原因。互感器发生故障后，内部熔丝也会烧断，计量数据会突然出现明显的降低。根据互感器的这一故障表现，可以作为故障检测和判断的依据。

1.3接线错误

电力系统中设备类型较多、接线难度较大，接线错误也是比较常见的电力计量系统故障类型。具体又可以分为极性接反、用线不当、接触不良等几种情况。极性接反就是混淆了正负极，本该接正极的线路接到了负极上，轻则导致线路不通，严重时会损害电力计量装置；用线不当则是选择了不符合规定的线缆。例如在一些电压较高、电流较大的设备中，规定使用240mm²线缆，但是接线时选择了120mm²线缆，就会概率因为线缆过细出现熔断现象；接触不良主要是接线柱未拧紧，导致线头松动、脱出。

1.4资产台账信息失准

带有倍率的计量装置，除了根据电表实际度数，还要乘上互感器的变比,但由于管理不到位，如互感器更换后异动不及时，有时也存在计量资产台帐卡或营销收费系统，互感器变比没有及时更新，出现差错，从而严重影响到了计量的准确性。

2.电力计量系统故障的检测方法

2.1计量电压检测

在电力计量系统运行过程中，无论是电能表还是互感器出现了故障，都会导致整个电力计量系统的电压出现波动变化。通过动态监测计量电压，找出发现电压变化的位置以及明确导致电压异常的原因，就可以较为准确的确定故障发生位置和故障产生原因。检测内容涵盖了相电流、线电压、电压突变量等。将实际测量的结果，与电力计量系统正常运行下的标准参数进行对照，观察两者之间的差距。如果差距超出了最大允许范围，则说明检测部位存在故障。例如，检测结果表明额定电压高于线电压的70%，额电电流高于相电流的15.5%，并且长时间维持这一状态，则判断为计量电压存在问题。

2.2计量电流检测

计量电流异常的情况往往更加复杂，从本质上来讲,这是计量电压，计量功率因数共同出现故障的负面结果，往往相电流和三相不平衡电流出现过大的变量，甚至超过了自身的装置上限，在相当长的时间内难以自我修复，检修信息和断路器都没有异常的情况，就必须通过现场检测电流回路的量值大小来判断是否有出现偏差。如果在计量电流检测中选择那些自带电流检测的仪器，不仅可以自动对比并得出额定电流和相电流之间的差值，还能够根据差值结果，自动进行对比，帮助检测人员更加直观的掌握引发异常电流的位置。

2.3功率因数检测

通常情况下，电力计量系统的功率因数为定值，即便是偶尔发生变动，也会保持在一定的范围内波动。功率因数的波动上限因为计量装置类型的不同而存在差异，但是总体可控。如果功率因数发生了较大的变化，且变化之后不能重新恢复至正常范围，则可以据此检测出故障。常用的方法是对比检测法，检测人员需要先获取电力计量装置的功率因数，然后与历史平均数据、设定标准值进行对比。按照相关规定，普通电力用户所用的电力计量系统，其功率因素变化范围在±10%以内。如果实测值超过了标准值的10%，则说明该系统存在故障，需要做进一步的检测明确故障原因与类型。

2.4计量误差检测

根据《电能计量装置技术管理规程（DL/T448-2016）》的相关规定，国家标准一级表的最大计量误差为±0.6%，二级表的最大计量误差为±1.6%。在实际进行电力计量系统误差检测时，可以将规定中数值作为参考指标。然后将实际测量值与电力计量装置的标准值进行对比，按照公式“（实测值-标准值）/标准值×100%”，计算得到最终结果。通过电力计量装置的说明书，明确该装置属于一级表还是二级表，并对照允许的最大误差。如果计算所得结果在允许最大误差内，则不存在问题；反之，则说明该电力计量装置的误差较大，需要重新调校。

3.电力计量系统运行管理的经验总结

3.1构建常态化的故障检测机制

随着智能计量装置的推广使用，一方面为供电公司实现集中抄表提供了方便，减轻了工作压力；另一方面也需要强化管理意识，确保电力计量系统能够保持稳定运行。供电公司应当尽快构建常态化的故障检测机制，将故障检测纳入公司日常管理体系中，通过定期进行检测，真正做到对各类常见故障的防患于未然。例如，每周进行1次电力计量系统的常规维护，每月进行1次集中性的故障检测，保证电力计量系统始终保持正常工况运行。

3.2检测人员培训和检测设备更新

电力计量系统中包含的装置有多种，例如电流、电压互感器，以及电能表等。这些设备都有可能发生故障，同时由于整个系统相互连接，一处设备发生故障，很有可能对其他设备产生影响，影响整个系统的运行稳定。这就需要检测人员必须具备较强的专业技能，供电公司应定期为检测人员提供培训，并且与时俱进的使用更加智能化的检测工具，从而更加准确、快速的判断电力计量系统的故障所在。

结语：在激烈的电力市场竞争环境下，基层供电公司需要开展专项工作维护电力计量系统的运行安全。定期开展故障检测，确保故障问题早发现、早处理，无论是保障整个电力系统稳定运行，还是维护电力客户和供电公司的合法利益，都起到了积极的帮助。创新性的采取多种故障检测方法，也成为当前电力公司强化管理水平的重要举措。

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