電力計量裝置異常原因及監測方法分析

楊 碧

(四川省電力公司自貢電業局，四川 自貢 643000)

近年來，隨著社會經濟的快速發展和城市化建設進程的不斷加快，電力資源的需求量與日俱增，供給顯得非常的緊張，從而導致用戶竊電現象的出現，這給電力企業造成了非常嚴重的經濟影響。作為防竊電的一項有效手段，電力計量裝置的出現起到了非常大的作用，其主要包括電流互感器、電能表以及互感器和測量柜等構件。實踐中可以看到，電力計量裝置也會因各種因素的影響而出現異常，而且種類呈現出多樣化的特點，其中電力計量裝置出現異常是因為電能表受到了損害，或者互感器受到了損壞，亦或是計量柜損壞引起的，但無論哪種原因造成的異常都會對電能供給造成嚴重的影響。

1、電力計量問題分析

隨著社會經濟的快速發展和市場經濟體制改革的不斷深化，電力行業也受到了一定的影響，其工作重心逐漸轉向了自身經濟效益的創造與維護上，因此對電能計量裝置出現了各種異常問題也給予了非常大的重視。由于電能計量裝置經常互出現異常問題，因此傳統的電能計量監測方式和方法已然不能滿足現實需求。從實踐來看，當前這一作業活動仍然主要依靠人工操作，其主要包括抄表與稽查兩個方面的內容。抄表是電力企業營銷部門的日常工作，專門的抄表人員會定時對電表計量狀況、計量裝置的運行狀況進行檢查，尤其會卡盤、自走、卡字、倒轉以及私啟封印和竊電行為進行嚴格的監管與記錄；稽查主要是根據規程標準與要求進行的，稽查人員、農村電工對電能計量情況進行專門的稽查、用電監察以及電量追補，他們的工作是對電能計量監測活動的一種有效補充。

2、電力計量裝置異常原因

據調查顯示，造成電力計量裝置出現異常的原因很多，總結之，主要表現以下幾個方面:

第一，計量裝置出現了嚴重的故障問題。實踐中我們可以看到，國內部分地方主要采用的是無表估算方法對電量進行估算，該方法是根據用戶的時間、電容進行估算。但由于管理不善與執行不嚴，加之用電無規律，因此經常會產生一定的誤差。目前來看多數地方存在著因CT變比較大而導致計量偏差，這與CT變比的選擇不當以及配變負荷率相對較低具有非常密切的關系。實際應用過程中，可適當降低CT變比，逐漸降低電能計量的誤差。實踐中有很多計量點因導線電阻過大，并且長時間低負荷率運行，造成CT精度達難以滿足規定之需求。目前國內相關部門對電力計量裝置沒有嚴格的管理，更沒有一個比較合理的標準規范，導致計量裝置安裝作業相對比較隨意，因此高分子不規范現象不斷出現，也對計量準確性產生了嚴重的影響。此外，計量裝置所處的作業環境溫度也會對其產生一定的影響，即電壓、電流工作磁通，電度表制動磁通等都會受到溫度的影響。當作業溫度發生改變以后，以上參數及性能都會隨之而改變，從而造成計量裝置出現異常現象。

第二，系統干擾。實踐中可以看到，系統干擾可能會對計量裝置產生影響，造成誤差增大，并對電能的準確計量產生一定的影響。這一系統干擾，實際上就是指電力系統運行過程所產生的諧波干擾，其主要來自網內電力電子裝置與非線性荷載，這以干擾的存在給電力系統造成了非常嚴重的影響，進而造成電能計量裝置的計量誤差。一般而言，感應式電能表是按照基波情況進行設計的，其只能在工頻附近相對較窄的頻帶工作，當其在諧波條件下進行作業時，因諧波影響會產生非常的誤差。

第三，竊電行為。竊電是一些不法分子人為的對電能計量裝置造成一定的侵害，而導致其出現異常，進而造成電量少計、不計問題，給電力企業造成了一定的經濟損害。近年來，隨著國民經濟的發展，電費也在不斷的攀升，竊電犯罪行為屢見不鮮，并逐漸成為當前電能計量裝置異常現象的主要危害因素。從實踐來看，竊電行為具有多樣化特點，不僅手段和方式多樣，而且還具有一定的隱秘性，常見的竊電現象有欠壓竊電、欠流竊電、擴差法竊電、移相法竊電以及機械法與無表法竊電等。

3、電力計量裝置異常監測研究

（1）技術特征分析

從實踐來看，電能計量裝置出現異常時，其工作環境和狀態也會隨之發生一定的變化，相關參數和性能狀態量也表現出一定的異樣。在諸多因素的影響下，計量裝置的誤差不斷的增大，計量的電壓回路也因此而出現了異常現象，進而導致計量電壓發生變化，其主要表現形式是計量電壓徒然發生變化、電壓長期處于不正常的低水平狀態、三相電壓紊亂以及電壓沒有指示。計量電流也出現異常現象，即在諸多因素的影響下，計量裝置的誤差逐漸增大，計量電流回路出現了異常現象，加之電能表異常，造成計量電流發生的一定的變化，其變形形式與計量電壓相似，如計量電流發生突變、長期低于正常的水平、三相電流紊亂以及計量電流沒有指示等。功率因數也發生了一定的變化，即在各種因素的影響下，計量裝置出現了誤差增大現象，計量電壓與計量電流回路都出現了異常現象，導致電能計量裝置負荷功率參數發生了巨大的改變，比如功率因數發生了突變、電壓與電流間的相位出現了異常。當異常現象發生時，裝置中的監視裝置會報警或發出一定的指示信號，比如自檢作業出現錯誤時，電能表將發出相應的報警信號；當量柜異常打開時，其監視作業的繼電器同樣會發出一定的報警信號。但需要注意的是監視裝置與與開關量并非全部的計量裝置都有，只是稍許相對先進的電能表、計量柜才具有這些功能。電力計量裝置因此長期處在異常的條件下，所以很可能會造成其所測得的荷載累積電量發生較為顯著的變化。當電力計量裝置的綜合誤差維持在一個范圍時，諧波與竊電行為造成的異常都可能導致電能計量數值比實際數值要小一些，此時累積電量會隨之降低。

（2）電力計量裝置異常監測方法

通常情況下，電能計量裝置異常問題很難直接被發現或者辨識，一般要先進行技術特征分析方可確認之。

第一種檢測方法是計量電壓異常監測。從實踐來看，電力計量裝置的電壓監測指標主要包括以下內容，即相電壓電流、電壓的突變量以及三相不平衡電壓與斷路器的位置。相電壓突的變量超過了一定的限度，三相不平衡電壓也超過了一定的限度，經延時沒有恢復正常的狀態。相電壓比正常狀態下的額定電壓要低70%左右，而且相電流要比額定電流高出15%以上，經過長時間的延時等待，一直沒有恢復原來的狀態。當以上所述的問題和條件成立時，則可以明確地確定電力計量裝置的電壓出現了異常。第二種監測方法是計量電流的異常監測。計量電流監測的主要指標有相電流及其突變量、三相不平衡電流以及斷路器的位置等待。基于計量電流的異常特征，可進行如下監測，即相電流突變超過了一定的限度，三相不平衡電流也超過了一定的限度，經過一段時間的延時也沒有恢復正常的狀態；電能表電流回路中的相關檢測元件發生了動作，且沒有斷路器分閘與檢修信息。當上述條件成立時，可以斷定已經發生了電力計量裝置電流異常現象。

第三監測方法是功率因數的異常監測。

功率因數監測的主要指標有荷載功率因數以及斷路器的位置等，基于功率因數的異常特征，可進行如下監測，即功率因數的突變量超過了合理的界限，其數值在經過一段時間的延時也沒有恢復正常的狀態，并且沒有斷路器分閘與檢修信息，此時可斷定功率因數出現了異常。

第四種監測方法是信號異常監測。電力計量裝置中的監測設備發出信號或出現變位時，異常就發生了，這些信號主要是指電能表的自檢誤差信號、內部電流回路中的相關檢測信號以及計量柜內部的監視繼電器信號。

第五中監測方法是宏觀狀態量的異常監測。實踐中不僅要考慮狀態量的變化，而且還要對負荷的性質、變動及其運行方式進行宏觀上的分析。負荷累積電量的變化值超過了一定的界限，負荷曲線也出現了異常現象，沒有斷路器分閘與檢修信息，經過一段時間也沒有恢復正常，此時可斷定為日累積電量出現了異常；若線損率與變損率越限，則說明狀態量也出現了異常現象。

結語

實踐中因部分地區的電力資源供需關系緊張，電費持續上漲，不法分子開始竊電，加之電力系統所產生的諧波源不斷增加對電能表的性能造成嚴重的影響，電力計量裝置出現可這樣那樣的異常問題。因此我們應當對實踐中存在的問題加強重視，創新異常監測方法，只有這樣才能保證電力事業的可持續發展。

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