電力計量系統的故障與檢測研究

　　摘要：電力計量系統的穩定運行與電力企業的經營效益密切相關。隨著使用年限的增加，電力計量系統發生各類故障的概率也會不斷的提升，因此做好故障檢測和維護處理就顯得十分必要。本文首先列舉了電能表故障、互感器故障、接線錯誤等幾種常見的故障類型，隨后提出了針對性的檢測方法，并基于工作實踐，總結了做好電力系統故障檢測與防范的幾點經驗。

　　關鍵詞：電力計量系統;互感器;接線故障;功率因數

　　在建設智能電網的背景下，電力計量自動化系統得到了推廣使用。該系統可以實現集中抄表、自動計量、用電檢測、線損統計等多種功能，在提高電網運行管理、提升負荷調控能力以及維護供電公司效益等方面發揮了顯著作用。根據以往電力計量系統的多發故障，總結出相應的檢測方法，在日常維護中運用這些方法可以發現潛在的故障，采用維修、更換等措施，保證電力計量系統始終穩定、正常的運行，保障電力用戶和供電公司雙方的利益。

　　1.電力計量系統的常見故障

　　1.1計量儀器自身故障

　　電力計量儀器的故障主要包括2種情況：第一種是儀器自身存在質量缺陷。例如生產流程存在瑕疵，導致計量誤差較大，在出廠前未經過嚴格的調校，在安裝使用后出現了計量結果失準的情況。第二種是儀器質量過關，但是由于安裝使用后，長期在惡劣的環境下運行，久而久之因為污染、振動等原因，也會出現接觸不良、零件老化等故障。例如有些智能電能表的設計使用壽命為10年，但是由于運行環境惡劣，在安裝幾年后就因為密封不良出現了受潮、污染問題，進而影響到計量儀器的正常使用。

　　1.2互感器故障

　　電力計量系統中的互感器主要包括2種，即電壓互感器和電流互感器。前者的故障主要是極性接反，故障產生原因一般是因為工作人員在操作過程中疏忽大意，導致接反極性，進而引發了電力計量系統產生故障。還有就是波形畸變和二次相間開路。后者除了極性接反外，還有二次側電流回路等原因。互感器發生故障后，內部熔絲也會燒斷，計量數據會突然出現明顯的降低。根據互感器的這一故障表現，可以作為故障檢測和判斷的依據。

　　1.3接線錯誤

　　電力系統中設備類型較多、接線難度較大，接線錯誤也是比較常見的電力計量系統故障類型。具體又可以分為極性接反、用線不當、接觸不良等幾種情況。極性接反就是混淆了正負極，本該接正極的線路接到了負極上，輕則導致線路不通，嚴重時會損害電力計量裝置;用線不當則是選擇了不符合規定的線纜。例如在一些電壓較高、電流較大的設備中，規定使用240mm2線纜，但是接線時選擇了120mm2線纜，就會概率因為線纜過細出現熔斷現象;接觸不良主要是接線柱未擰緊，導致線頭松動、脫出。

　　1.4資產臺賬信息失準

　　帶有倍率的計量裝置，除了根據電表實際度數，還要乘上互感器的變比,但由于管理不到位，如互感器更換后異動不及時，有時也存在計量資產臺帳卡或營銷收費系統，互感器變比沒有及時更新，出現差錯，從而嚴重影響到了計量的準確性。

　　2.電力計量系統故障的檢測方法

　　2.1計量電壓檢測

　　在電力計量系統運行過程中，無論是電能表還是互感器出現了故障，都會導致整個電力計量系統的電壓出現波動變化。通過動態監測計量電壓，找出發現電壓變化的位置以及明確導致電壓異常的原因，就可以較為準確的確定故障發生位置和故障產生原因。檢測內容涵蓋了相電流、線電壓、電壓突變量等。將實際測量的結果，與電力計量系統正常運行下的標準參數進行對照，觀察兩者之間的差距。如果差距超出了最大允許范圍，則說明檢測部位存在故障。例如，檢測結果表明額定電壓高于線電壓的70%，額電電流高于相電流的15.5%，并且長時間維持這一狀態，則判斷為計量電壓存在問題。

　　2.2計量電流檢測

　　計量電流異常的情況往往更加復雜，從本質上來講,這是計量電壓，計量功率因數共同出現故障的負面結果，往往相電流和三相不平衡電流出現過大的變量，甚至超過了自身的裝置上限，在相當長的時間內難以自我修復，檢修信息和斷路器都沒有異常的情況，就必須通過現場檢測電流回路的量值大小來判斷是否有出現偏差。如果在計量電流檢測中選擇那些自帶電流檢測的儀器，不僅可以自動對比并得出額定電流和相電流之間的差值，還能夠根據差值結果，自動進行對比，幫助檢測人員更加直觀的掌握引發異常電流的位置。

　　2.3功率因數檢測

　　通常情況下，電力計量系統的功率因數為定值，即便是偶爾發生變動，也會保持在一定的范圍內波動。功率因數的波動上限因為計量裝置類型的不同而存在差異，但是總體可控。如果功率因數發生了較大的變化，且變化之后不能重新恢復至正常范圍，則可以據此檢測出故障。常用的方法是對比檢測法，檢測人員需要先獲取電力計量裝置的功率因數，然后與歷史平均數據、設定標準值進行對比。按照相關規定，普通電力用戶所用的電力計量系統，其功率因素變化范圍在±10%以內。如果實測值超過了標準值的10%，則說明該系統存在故障，需要做進一步的檢測明確故障原因與類型。

　　2.4計量誤差檢測

　　根據《電能計量裝置技術管理規程(DL/T448-2016)》的相關規定，國家標準一級表的最大計量誤差為±0.6%，二級表的最大計量誤差為±1.6%。在實際進行電力計量系統誤差檢測時，可以將規定中數值作為參考指標。然后將實際測量值與電力計量裝置的標準值進行對比，按照公式“(實測值-標準值)/標準值×100%”，計算得到最終結果。通過電力計量裝置的說明書，明確該裝置屬于一級表還是二級表，并對照允許的最大誤差。如果計算所得結果在允許最大誤差內，則不存在問題;反之，則說明該電力計量裝置的誤差較大，需要重新調校。

　　3.電力計量系統運行管理的經驗總結

　　3.1構建常態化的故障檢測機制

　　隨著智能計量裝置的推廣使用，一方面為供電公司實現集中抄表提供了方便，減輕了工作壓力;另一方面也需要強化管理意識，確保電力計量系統能夠保持穩定運行。供電公司應當盡快構建常態化的故障檢測機制，將故障檢測納入公司日常管理體系中，通過定期進行檢測，真正做到對各類常見故障的防患于未然。例如，每周進行1次電力計量系統的常規維護，每月進行1次集中性的故障檢測，保證電力計量系統始終保持正常工況運行。

　　3.2檢測人員培訓和檢測設備更新

　　電力計量系統中包含的裝置有多種，例如電流、電壓互感器，以及電能表等。這些設備都有可能發生故障，同時由于整個系統相互連接，一處設備發生故障，很有可能對其他設備產生影響，影響整個系統的運行穩定。這就需要檢測人員必須具備較強的專業技能，供電公司應定期為檢測人員提供培訓，并且與時俱進的使用更加智能化的檢測工具，從而更加準確、快速的判斷電力計量系統的故障所在。

　　電力論文范例：適用于電力計量的制造業自動化控制系統研究

　　結語：在激烈的電力市場競爭環境下，基層供電公司需要開展專項工作維護電力計量系統的運行安全。定期開展故障檢測，確保故障問題早發現、早處理，無論是保障整個電力系統穩定運行，還是維護電力客戶和供電公司的合法利益，都起到了積極的幫助。創新性的采取多種故障檢測方法，也成為當前電力公司強化管理水平的重要舉措。

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　　作者：夏麗華

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