隨著科學的進步,社會的發展,生活和生產活動用電量的急劇增大,社會對電能計量表計的要求也越來越高。電能計量表計的使用,與社會生產生活緊密相聯。電能計量表計故障的判斷處理,直接影響到正確貫徹執行國家的電價政策和電費的收繳,如果不能對電能計量表計中常見的故障進行判斷處理,將會帶在極大的損失。
一、電能計量表計常見故障
(一)電度表電流線圈短路或電壓線圈失壓
長期的過負荷,或者經常性受沖擊負荷,使電流線圈容易出現短路現象,從而造成電能計量表計的誤差。如果電度表電壓連片脫開或者接觸不良,線圈引出端存在焊接不良、霉斷等狀況,都會造成失壓,影響電能計量表計的準確性。
(二)電表潛動
電表潛動,指的是當電度表的電流線圈中并沒有電流經過時,電度表的鋁盤仍然連續轉動達到一整圈以上的現象。
(三)電流互感器的誤差不符合要求
如同其它所有計量器具一樣,電流互感器的本身也存有一定誤差。這是不可避免的。但如果誤差的范圍超出了許可,就會給計量的準確性帶來較大影響。
二、引起電能計量表計常見故障的原因
(一)功率因素對電能計量表計的影響
我國的現代電能計量表計起步較晚,但在中央和地方電力部門的積極倡導下,發展十分迅速。隨著社會的迅猛發展,電能計量表計在負荷高峰期,電能計量表計的誤差很大。全縣二十多個供電所的電能計量表經過檢驗和抽查,發現使用傳統的瓦秒法測試,有大部分的電能計量表計誤差為負,表慢的幅度較大,檢查表計接線和電流互感器接線及復核倍率均正確。但經局計量室校驗電能表計量準確,安裝后測量還是負誤差。功率因數對電能計量表計有一定的影響。計量室人員攜帶MT3000C多功能標準電能表為一部分的電能計量表計帶負荷校驗電能表計,從顯示的向量圖中才發現是用電設備功率因數的問題。(見圖1向量圖)。
現場用瓦秒法測試電能表轉一圈的理論時間T=3600×TA倍率÷常數×UIcosφ,現場檢查人員測量實際運行電流和運行電壓是比較準確的,誤差較小。因為用電設備一般都是為負電荷,故取cosφ=0.8,這相對于多數計量表計用瓦秒法現場測試是比較準確的,而對于一部分消耗無功功率較高的用電設備用瓦秒法計算取功率因數等于0.8是錯誤的。因為,功率因數已低于0.8了,所以造成計算誤差,如電焊機,磨面機,術材加工等類負荷的功率因數就明顯低。
例如大灘供電所的紅三115線路的用戶東大紅磚廠,使用兩臺配變,其中一臺容量為125kVA,檢查人員現場測量運行電流為120A,運行電壓為375V,電能表常數為600r/kw·h,電流互感器倍率為200/5,現場實測電能表轉一圈是9s,經計算表轉一圈應為3.85S,誤差為-57.2%。可見,功率對電能計量表計有一定的影響。
(二)電表的潛動對電能計量表計的影響
當運行中的電度表出現了潛動,首先是因為電度表的電流線圈中的一些鋁盤連續在轉動,并且轉幅在一整圈以上,這證明了電表潛動。必須明確,用戶不使用照明、冰箱、電視機等家用電器設備或工廠用電設備,并不等于電度表的電流回路中無電流。有時,由于室內布線年久失修,絕緣破損等原因使線路對地漏電,或電表后接有不明顯的負荷都會造成電表的轉動。所以斷開電表后的負荷總開關是判斷電表潛動的關鍵。
電表潛動主要是由于過載等原因,使得電流線圈部分零件短路,從而導致電壓工作磁通受其影響,分裂成兩部分磁通,不同時間和空間的而造成的,它可以是正向的也可以是反向的。但有時三相有功電度表未按正相序安裝,單相電度表相、地線接反也會發生潛動,這只要將相序改正或相、零線改正過來即可消除。這種對于電度表本身造成的潛動,則應將表送計量檢測部門檢修調整。
其次是因為電度表電流線圈短路或電壓線圈失壓由于長期過負荷或經常受沖擊負荷的影晌,會導致電流線圈發生短路,引起電度表誤差增加。對這種故障的判斷,對流壓分開接線的電度表,可讓電表帶一穩定負荷,然后用導線依次短接各相電流線圈。
三、解決電能計量衰計常見故障的對策
(一)改善功率的因數對電能計量表計的影響
負載的功率因數低,對電網運行不利,使電源設備的容量不能充分利用,在供電線路上要引起較大的能量損耗和電壓降落。因此,提高用電的功率因數,是提高供電企業經濟效益的重要措施。
一般負載都是感性的,也就是功率因數滯后,所以要安裝無功補償裝置,提高功率因數。針對我縣計量表計存在的問題,選擇了隨機補償方法,安裝了低壓電容器,得到明顯的效果。
(詳見圖2向量圖)
如例1安裝了12kvar的低壓電容器后,測得運行電流降為100A,運行電壓升到400V,電能表實轉一圈是4.35 s,功率因數取0.8,經計算表轉一圈應為4.33 S,誤差為-0.45%,基本趨于正常。例2安裝了6kvar的低壓電容器后,測得運行電流降為10.5A,運行電壓升到390V,功率因數按0.9計算,表轉一圈的理論時間為7.04 s,表實轉一圈為7S,誤差為0.5%。
(二)提高電能計量表計服務技術的措施
在對任何設備和系統進行生產需求改造設計和實施時,因地制宜、實事求是地應用有關節能方面行之有效的技術措施,可以達到“一箭雙雕”的目的。每個節能工作者都要時刻牢記這一點。
例如日本東北電力公司所使用的高壓電能計量表計(有功電能及無功電能計量),每年超過有效撿驗期需要進行更換的約有5600臺,采用的更換方法是:
1.互感器和表計全套更換,
2.互感器不動,只更換電能表。
目前絕大部分公司采用后一種方法,但此方法是在向用戶繼續保持供電的情況下進行的。因而在進行更換作業時,有觸電的危險。另外,在更換過程中,用戶所用電能由于無法計量,需要同用戶進行協商,這樣一來,必然要耗費大量的時間和精力。現在,新興的高壓電能計量表計,可以進行不帶電更換作業,而且不影響電能的計量。操作即省力又安全,已經被普遍采用。下面介紹其概況。
電能計量表計更換裝置的其技術性能和特點如下:
(1)在更換過程中,可以使用新舊兩種電能表中的一種,照常進行電能計量,能夠同時更換有功、無功電能表;
(2)設置有電壓指示燈與電流計,以能確認新舊電能表的指針正轉;
(3)具有能夠防止新舊兩種電能表同時計量的性能;
(4)備有可供插入電度表端子用的盒式端子排;
(5)在更換裝置上有一個插入式插頭,可直接插進高壓計量表計的校驗端子排,把計量切換到更換裝置的計量表計上。
四、結束語
對電能計量表計常見故障的處理,要從改善功率的因數對電能計量表計的影響、提高電能計量表計服務技術的措施兩方面人手,以解決電度表電流線圈短路或電壓線圈失壓、電表潛動,以及電流互感器的誤差不符合要求等問題。在具體的實踐當中,要造成對電能計量表計故障的原因進行詳細的檢查,然后根據實際的情況選擇相當的解決措施,才能從根本上提高電能計量表計的準確性。