電力計(jì)量裝置的故障原因分析及監(jiān)測(cè)方法探析

單增禮，陳曉芳，王季孟

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

社會(huì)生產(chǎn)力的提升發(fā)展促進(jìn)了我國(guó)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(fèi)額度而私自拆卸改裝電表；某些偏遠(yuǎn)地區(qū)為了滿足自身供電需求而私自搭接電線，這類(lèi)行為都會(huì)對(duì)供電企業(yè)的電力計(jì)量裝置產(chǎn)生不利影響。當(dāng)供電需求上漲時(shí)，我國(guó)電力系統(tǒng)中的電子技術(shù)容易增加諧波源的負(fù)荷，隨之而來(lái)的是頻繁的電壓、電流波動(dòng)，這類(lèi)現(xiàn)象會(huì)使得計(jì)量裝置難以正常工作，時(shí)間一長(zhǎng)會(huì)對(duì)裝置的內(nèi)部造成一定程度的損害。抄表是電力企業(yè)計(jì)電量的主要方式，相關(guān)工作人員需按時(shí)對(duì)所負(fù)責(zé)區(qū)域的用電量進(jìn)行登記和統(tǒng)一，當(dāng)電力計(jì)量裝置出現(xiàn)異常狀況時(shí)需報(bào)備登記，核查故障產(chǎn)生原因。隨著電力計(jì)量裝置的增加，傳統(tǒng)的裝置檢測(cè)方式消耗了大量的人力資源，且容錯(cuò)率較低。

1 電力計(jì)量裝置故障原因分析

1.1 常見(jiàn)裝置故障

環(huán)境變化、使用時(shí)間較長(zhǎng)、配備設(shè)備不滿足要求等情況是導(dǎo)致電力計(jì)量裝置在實(shí)際使用過(guò)程中產(chǎn)生故障的常見(jiàn)原因，通常直接表現(xiàn)為電能計(jì)量柜故障、電流互感器無(wú)法正常工作等現(xiàn)象。排除人為破壞的因素，電力計(jì)量裝置故障的引發(fā)通常在裝置使用達(dá)到一定時(shí)長(zhǎng)后，計(jì)電工作人員通常根據(jù)計(jì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性以及計(jì)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(gè)裝置的元件生產(chǎn)、實(shí)際工作參數(shù)、運(yùn)行環(huán)境等對(duì)所產(chǎn)生誤差大小都存在一定程度的影響。我國(guó)電力部門(mén)目前尚未出臺(tái)電力裝置監(jiān)管的相關(guān)執(zhí)行措施，電力裝置的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)難以保障，降低計(jì)量裝置故障任重道遠(yuǎn)。

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(huì)對(duì)計(jì)量裝置的使用造成干擾，產(chǎn)生較大的計(jì)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(huì)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。現(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(huì)干擾其正常計(jì)量。

2 電力計(jì)量裝置異常監(jiān)測(cè)方法

2.1 計(jì)量電流和電壓監(jiān)測(cè)指標(biāo)判斷

裝置在正常情況下，其常用的檢測(cè)指標(biāo)主要為相電壓、相電流及三相不平衡電壓等。我國(guó)電力企業(yè)常用的監(jiān)測(cè)方法主要可分為電流監(jiān)測(cè)法、開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)法、狀態(tài)量監(jiān)測(cè)法等三類(lèi)。其中運(yùn)用的主要監(jiān)測(cè)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(cè)元件標(biāo)準(zhǔn)及部件檢修信息等相關(guān)基礎(chǔ)上進(jìn)行完善的。

2.2 電力計(jì)量裝置技術(shù)特征分析

電力計(jì)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(jì)量綜合誤差通常會(huì)持續(xù)增加，從而引發(fā)計(jì)量電壓回路、電壓互感器工作異常等問(wèn)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(fù)荷功率參數(shù)發(fā)生波動(dòng)，當(dāng)計(jì)量裝置綜合誤差介于一定變化范圍內(nèi)時(shí)，諧波干擾和竊電會(huì)導(dǎo)致實(shí)際供電數(shù)遠(yuǎn)大于電能計(jì)量數(shù)。目前某些計(jì)電裝置內(nèi)置有監(jiān)控設(shè)備，當(dāng)設(shè)備發(fā)生異常狀況時(shí)，計(jì)量監(jiān)視裝置會(huì)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

2.3 搭建自動(dòng)化計(jì)電系統(tǒng)

自動(dòng)化計(jì)電系統(tǒng)的本質(zhì)是借助計(jì)算機(jī)等相關(guān)信息技術(shù)設(shè)備對(duì)電力輸送過(guò)程中的耗電信息進(jìn)行采集以及對(duì)相關(guān)功能的執(zhí)行子系統(tǒng)進(jìn)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(kuò)大，計(jì)電自動(dòng)化系統(tǒng)逐漸向開(kāi)放式多元接收化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方向發(fā)展。計(jì)電信息采集人員要熟悉系統(tǒng)的基本統(tǒng)計(jì)原理，在運(yùn)用自動(dòng)化系統(tǒng)的過(guò)程中明確基本概念。自動(dòng)化計(jì)電系統(tǒng)的本質(zhì)是幫助電力企業(yè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行信息采集、故障告警、制表打印等工作，在電網(wǎng)計(jì)電、輸電、調(diào)度系統(tǒng)逐步完善的過(guò)程中，更加智能化綜合化的系統(tǒng)對(duì)于實(shí)時(shí)自動(dòng)化計(jì)電監(jiān)控的開(kāi)展有著積極的影響。

當(dāng)然，計(jì)電自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)施過(guò)程中還存在一定缺陷，在系統(tǒng)升級(jí)過(guò)程中相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將業(yè)務(wù)需求作為系統(tǒng)調(diào)度的基本出發(fā)點(diǎn)，不能一味追求技術(shù)參數(shù)上的提升。隨著電力市場(chǎng)的逐漸擴(kuò)大，自動(dòng)化計(jì)電系統(tǒng)對(duì)于用戶(hù)信息安全保護(hù)、供電裝置信息，電力輸送信息傳遞等功能的開(kāi)發(fā)提出了更高的需求。

3 結(jié)束語(yǔ)

在電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，良好的監(jiān)測(cè)方法和適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改進(jìn)是保障電力計(jì)量工作順利運(yùn)行的前提。計(jì)電體系是一個(gè)有機(jī)整體，不同工作環(huán)節(jié)在其中發(fā)揮著各自的作用。我國(guó)地域廣泛，為了建立適宜通用的計(jì)電標(biāo)準(zhǔn)需要對(duì)計(jì)電裝置在不同環(huán)境下產(chǎn)生的故障進(jìn)行分析處理，針對(duì)所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)記錄并采取相應(yīng)的完善措施，幫助完善計(jì)電過(guò)程的監(jiān)測(cè)，促進(jìn)電力企業(yè)的有序運(yùn)營(yíng)。本文分析了我國(guó)電力計(jì)量過(guò)程中的常見(jiàn)故障，通過(guò)論述不同監(jiān)測(cè)方法的側(cè)重點(diǎn)和相關(guān)注意事項(xiàng)，為企業(yè)計(jì)電過(guò)程中管理和維護(hù)治理提供更優(yōu)選擇。