高壓電力計量系統故障診斷與應用途徑探微

李紅

摘 要：社會經濟的發展，促使人們對電力供應穩定性和安全性有了更高的要求。在電力系統進行發電、供電等工作時，電力計算為關鍵環節，尤其是高電壓大容量的電能計算。電力計量系統一旦出現故障會導致計量系統不能準確計算用戶使用電量，增加或減少電費的收取。所以明確電力計量系統發生的故障，有效進行故障診斷十分重要。

關鍵詞：高壓;電力計量系統;故障診斷

在高壓電力計量系統當中，如果其中一個部位出現了故障，整個計量系統計算出來的結果都會不準確，嚴重的情況下可能影響整個計量系統，導致其癱瘓，此時無法正常進行工作，對電力計量工作產生影響。而所記錄的電能數值也不能將用戶真實用電量反映出來，影響用戶和供電企業的利益，所以高壓電力計量系統故障診斷研究有著重要意義。

一、高壓電力計量系統常見故障和發生原因

（一）高壓電力計量系統常見故障

（1）電壓互感器

極性接反、二次相間開路等均是電壓互感器常見故障，而在發生這些故障之后會對電能計量出現較大誤差，嚴重的情況下可能對二次側的電壓在幅值以及相位嚴重失真，此時影響計量系統的一次設備，也會對繼電保護動作性能產生影響[1]。

（2）電流互感器

二次側兩點接地、電流回路故障以及二次相間短路等均是電流互感器的常見故障。故障的發生導致回路測量儀表數值異常，元件接口處放電或打火，同時繼電器也可能燒毀，此時出現計量誤差。

（3）電能表

表頭故障、計量回路故障以及零部件歪斜等均是電能表常見故障。對于電力計量系統來說，電能表是基本單元，也是次系統當中故障多發的環節，與電能表的運行以及使用方法等多種因素相關。

（二）高壓電力計量系統故障發生原因

（1）自然原因

電力計量能夠準確地對用戶用電量進行統計和計算，而其主要儀器便是電能表。在長時間使用下，電能表出現了生產質量不達標或長期使用后敏感性降低等情況，此時精準度逐漸降低，甚至停止運行，導致高壓電力計量系統發生故障。而如果電能表沒有完整的信息資料，也可能導致計量誤差出現。就目前來看，電力計量工作一般會使用人工抄表的形式統計用戶的用電量，電流互感器或電壓互感器失靈、接觸不良后也會影響電力計量的精準度，這些均和零部件機械損耗嚴重縮短了使用壽命以及受到磁場影響和環境潮濕等自然因素相關。

（2）人為原因

電能表的電壓和電流發生故障時一般是接線錯誤導致的。接線端子數量增加之后很容易出現松動或者生銹腐蝕的情況，對電流造成影響，無法正常的使用電力計量系統，從而影響了電能表的精準度。除此之外，計量系統沒有科學的設計、接線時沒有利用不同顏色來區分等情況也很容易讓接線出現錯誤，降低計量系統的準確度，這種誤差一般不能及時的修正。

二、高壓電力計量系統故障診斷策略

（一）對計量電壓裝置進行故障診斷

高壓電力計量系統屬于一項較為復雜的工程，具有系統性特點，其中計量電壓裝置是此系統十分重要的組成部分，如果計量電壓裝置出現了異常，會對其他部位產生一定的影響。分析計量電壓異常情況，和電壓回路異常有著較大的聯系，在這樣的情況下，工作人員需要對電壓回路進行檢測，保證計量電壓裝置具有較強的安全性，能夠正常運行，主要檢測以下幾個方面：電壓突變變量、相電壓、相電流和斷路器。對這些進行檢測之后在技術層面合理的分析與判斷。如果三相不平衡電壓已經超過所設置的正常范圍，并且額定電壓與相電壓相差70%，那么便可以確定是電壓異常。計量裝置均有報警和記憶的功能，工作人員在確定發生異常后可以通過記憶功能查詢其中記錄的信息，從而進一步確定是否為電壓裝置的問題[2]。

（二）對計量電流異常進行故障診斷

計量電流異常也是經常出現的情況，一旦發生此種情況，工作人員需要對計量電流異常原因進行仔細的分析，此過程較為復雜。分析時抓住其根本，一般和計量功率以及計量電壓故障有著較大的聯系。在發生故障后導致三相不平衡電流突然過大或者相電流猛烈的變化，超出所設置的上限。與此同時，在一段時間當中計量系統均不能進行自我修復。如果工作人員并沒有發現斷路器有任何異常，檢修信息也十分正常，那么需要進行現場的檢測，觀察和分析電流回路量值，判斷是否出現偏差。

（三）對計量裝置誤差進行故障診斷

某些工作人員為了謀取經濟利益，會使用計量裝置誤差來獲得不正常的利益，或者利用計量裝置誤差做出竊電的違法行為，在這樣的情況下，電力計量裝置不能對用電量有效的統計，從而無法準確計算電費，就可以使用電力計量裝置誤差這個漏洞減少用電費用。此種現象的出現讓電費正常收取受到影響，工作人員需要結合實際情況對裝置認真仔細的分析，明確裝置負荷以及實際運行情況。也應該定期對計量裝置進行檢測，及時發現是否出現誤差，保證電量計量裝置有更高的計量準確性，合理收取用電費用，減少誤差對用戶和供電企業的影響。

（四）對功率因素異常進行故障診斷

檢測高壓電力計量系統的時候，還需要重視功率為其運行帶來的影響，強化功率的檢測工作，從而提升電力計量信息的真實性，避免出現數據失真的情況。功率因素發生異常之后會出現以下幾種表現[3]：首先，電力計量裝置均會設置一個限度，其功率因素變化并不會超過所設置的數值。而在功率因素變化量增大之后，很長一段時間都沒有恢復到之前的正常值，這就會出現異常情況;其次，工作人員可以查看歷史功率因素數據，將其與實際功率因素數據進行對比，如果是正常的情況，功率的變化幅度不會超過10%。如果幅度變化比較高，超過這個范圍，那么就可以判斷是功率因素異常，工作人員需要找到發生此種故障的原因并將其解決，保證電力計量裝置有較高的安全性，讓系統能夠正常的運行。

三、結束語

總體來說，電力計量裝置精準度高能夠確保高壓電力計量系統穩定運行，而電力計量系統安全和高校是保證供電企業穩定發展的前提。也正是因為這樣，才需要對電力計量系統的故障進行檢測，發現系統故障問題，及時對其干預和解決，從而讓高壓電力計量系統安全可靠運行，也確保電力市場不會受到影響，降低電力緊張情況的發生率，從而將電力企業經濟效益提升。

參考文獻：

[1]王楠. 大數據背景下的電力計量裝置故障智能化診斷技術應用[J]. 科技風，2022，（9）：97-99.

[2]朱孟周，孫志明，黃強，李虎成，黃哲忱. 基于Gabor變換的電力計量設備運行故障診斷技術[J]. 自動化與儀器儀表，2021，（10）：249-252.

[3]王一茗. 大數據背景下的電力計量裝置故障智能化診斷技術應用[J]. 中阿科技論壇（中英文），2021，（5）：118-120.