提高電能計量裝置故障處理效率的方法

李曉政

【摘 要】隨著社會經濟不斷發展，我國人民對電力資源的需求量不斷增長，對電力企業提出的要求也越來越高。其中，在電能計量故障處理方面由于受到諸多因素的影響，導致相關故障問題難以得到有效處理，嚴重影響到電力企業的經濟效益與社會效益。因此，本文對電能計量裝置的故障處理問題進行了分析，并就如何提升其處理效率展開了探討。

【關鍵詞】電能計量;電壓互感器;電流互感器;智能表

電能計量裝置的計量正確性直接關系著供用雙方的利益，必須保證電能計量裝置的安全和準確性。除了充分利用電能采集系統，加強對電能計量裝置運行狀況及計量異常事件的監測外，還要詳細分析計量裝置可能發生的故障原因，縮短現場故障處理時間。

1電能計量裝置常見故障

首先分析電能計量裝置的基本原理，電能計量裝置是利用電壓、電流互感器和電能計量儀表一起構成計量裝置。這種裝置可以提供的電壓是10kV，可以滿足有功無功的電能補償的交流配電網。在安裝和使用方面，用戶可以自行選擇，并且也方便了后期抄表工作。在這個計量裝置中采用了互感器和二次接線柱的自備鉛封技術，這樣就可以實現防偷和防漏問題。這種裝置在三相交流10kV的電網中，應用效果比較好。

電能計量裝置常見故障主要有電度表的短路和失壓，電能表潛動問題以及電負荷超載引發的電能表裝置燒壞故障等。電度表的短路和失壓問題主要表現在，電流互感器作為重要元件，因為電磁場的使用壽命和使用規范，在長期使用過程中由于受到超負荷電壓的作用，很容易造成計量裝置短路因而出現失壓故障;電能表潛動故障主要表現為，當沒有電流經過電能表的時候，但是電能表出現了轉動，這種情況下需要對電度表進行檢驗，避免因用電負荷超載造成燒表故障，在三相交流電網中會發生過大電負荷導致電能計量裝置燒壞。

2電壓回路的接線檢查

2.1電壓互感器極性接反接故障現象

2.1.1測量電能表側線電壓

用萬用表測量電能表表尾側三相電壓，若三個線電壓數值相差較大，則電壓回路存在故障，常見故障為極性反接或斷線。當線電壓中存在小于70V電壓時，說明電壓互感器一二次側存在斷線故障;當有173V電壓出現時，說明某一相電壓互感器極性接反。

2.1.2確定b相

用萬用表測量每相對地電壓，對于V/V接法，正常情況下，Ua0=100V、Ub0=0V、Uc0=100V。若測量結果中存在0V電壓，則顯示0V對應的相別為b相。

2.1.3測量相序

用相序表測量相序，結合確定的b相，即可確定現場錯誤接線分別對應的相別，從而更正接線，恢復正確計量。例如，a相為b相，測量的相序為逆相序，則現場接線對應的相別為b相、a相、c相，因此把a相和b相兩相電壓線調換，即可實現正確計量。

2.2二次側斷線故障

1）一次側斷線，一般情況下一次側斷線是由高壓熔斷器熔絲燒斷所造成，因此大部分情況斷一相。

2）二次側斷線電壓數值與電壓互感器接線無關，與二次負載有關。

3電流回路的接線檢查

3.1電流互感器二次側極性反接故障現象

①電流互感器開路時，由于交變的磁通在二次側將感應出很高的電壓，高電壓可能會使電流互感器二次回路元件接線端子、二次接線柱等處產生火花，高電壓傳導到二次繞組和二次電路中，從而導致一、二次繞組間的絕緣被擊穿。②繼電保護裝置、測量裝置、計量儀表指示異常。上述設備的電流二次回路開路，會使相應設備的電流采樣元件所采電流指示不一致、功率表指示降低、計量表計轉速緩慢或不轉。如相關裝置的電流指示時有時無，則二次回路可能處于接觸不良的狀態中。③電流互感器本體出現無噪聲，嚴重發熱、冒煙，振動不均勻等現象，這些現象在一次系統的負荷較小時表現并不明顯。當開路時因磁通的非正弦型和磁通密度的迅速增加，硅鋼片振動力迅速增大，這會產生很大的噪音。④電力系統繼電保護相關裝置冒煙燒壞。電力系統繼電保護裝置的電流采樣元件燒壞會使電流互感器二次開路。電能計量表計、保護裝置的采樣元件在燒壞后，不僅會使電流互感器二次開路，同時也可能造成電壓互感器二次短路。⑤電流互感器開路時導致繼電保護裝置因無電流而不能正確反映故障，對于零序保護和差動保護，則可能因開路時產生的不平衡電流而發生誤動。⑥二次回路開路時磁路的嚴重飽和會使得鐵芯發熱嚴重，若不能及時發現并進行正確的處理，會使電流互感器燒毀，并容易引起電纜著火。

3.2電流互感器二次側斷線故障現象

電流互感器斷線時，對應相電流為0A。但當公共線斷線時，電流互感器二次側a相與c相電流為同極性串聯，兩繞組的合成電動勢為Ea與Ec的向量差，當公共線斷開時，流過電能表電流線圈的電流比原值減小了0.866倍，且相位也隨之改變。

3.3處理方法

1）分別斷a或c相電壓，觀察表是否轉動。正常情況斷a或c相電壓，電能表表都應轉動，若斷開a相電壓，電能表無脈沖，則c相電流回路有故障。特殊情況，當功率因數cos值接近0.5時，斷開一相電壓，電能表也不轉動。

2）電流測量。用萬用表測量a相、公共線和c相電流，正常情況三者數值基本相等，如果公共線電流為其它兩相的姨3倍，說明有一臺互感器存在極性反接;若公共線電流為0A，則說明公共線存在斷線故障;

3）電流回路接地正確性判斷。正常情況下，用短接線一端連于電能表的電流出線，另一端接地，脈沖變化頻率應不變，當短接線接于電能表電流進線時，脈沖變化頻率應變慢。

4智能表接線檢查

電壓、電流回路檢查正確后，可以判定故障出現在智能表接線上，由電壓與電流的接線組合可知，共有48組接線方式。其中只有2種能正確計量，可以采用電壓交叉法、斷b相電壓法、相量圖法等進一步判定故障位置。

4.1斷b相電壓法

斷b相電壓法就是斷開b相電壓時表計運行情況和正常電壓時表計運行情況對比，來判斷表計接線是否正確的方法。在電壓、電流回路連接正確的情況下，斷開b相電壓，觀察電能表脈沖情況，若不為一半，則可以判定計量裝置的接線就問題。但由于現場設備運行的波動性導致三相電壓、三相電流不可能完全對稱，脈沖減慢一半左右均認為是正常的。

4.2交叉電壓法

交叉電壓法就是將電能表電壓端鈕a和c兩根電壓線互換位置后，觀察表計的運行情況來判斷表計接線是否正確的方法。回路正確前提下，將電能表a和c相兩相電壓線進行互換，這時電能表應無脈沖，若有脈沖，則電能計量裝置接線有誤。

4.3相位伏安表法

以上兩種方法只能判斷出接線是否正確，無法判斷出錯誤的具體原因。而相位伏安表法不但能判斷出接線是否正確，還能根據儀器上顯示的向量圖、線電壓、相電壓數值和相互之間的相位角繪制六角圖，求出更正系數和退補電量，判斷出具體的錯誤原因，從而調整接線，恢復正確計量，目前，現場故障處理常采用此種方法。

5智能表顯示屏檢查

隨著智能表“全覆蓋”式實現，多功能電能表現場問題也層出不窮，典型的電池欠壓和顯示屏黑屏，電池欠壓嚴重影響執行分時電價用戶的電費結算，引起供用電雙方之間糾紛，因此，應盡快解決。

5.1電池欠壓

電能表電池欠壓時，顯示屏上會出現小電池圖標并顯示叉1或叉2，表示時鐘電池欠壓或停電抄表電池欠壓，停電抄表電池欠壓需要現場打開編程面板，更換新電池，若是時鐘電池欠壓，由于需要拆除生產廠家封印，需要廠家現場更換電池。需要拆回舊電能表，更換新電能表。

5.2顯示屏黑屏

現場運行電能表故障中顯示屏黑屏現象非常多，尤其是單相居民電能表。通常情況，顯示屏黑屏的故障原因主要是，電能表的運行環境（供電線路瞬間過電壓、過電流或諧波影響導致穩壓芯片擊穿、零線脫落或電路板電容器件損壞。現場需要更換新電能表。

6結束語

電能計量準確性的主要影響因素有兩方面：一是電能計量裝置的綜合誤差是否滿足要求;二是現場接線是否正確，接線錯誤往往造成退補電量，容易引起供電公司與用戶之間電量糾紛。提高電能計量裝置現場故障處理效率至關重要。

參考文獻：

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[2]黃鴻卿.電力計量裝置異常原因及監測方法研究[J].求知導刊，2016.

[3]胡文慧.電力計量裝置誤差產生的常見問題及處理措施[J].機電工程技術，2014.

（作者單位：寧夏吳忠供電公司）