有关高压电力计量系统故障分析与检测

有关高压电力计量系统故障分析与检测

李淑霞

1解决好电力计量系统故障的重要性

我国经济的增长及社会用电量需求的日益增加在很大程度上加快了电力系统的发展，在电力系统发展过程中，高压电力计量系统的作用是不容忽视的，其发展的如何直接关系到电力系统运行是否安全和是否能够产生经济效益，所以相关部门必须对计量系统的研究给予高度的重视，这对推进电力系统朝着更加稳定、更加健康的方向发展是十分必要的。还有一点需要特别注意的是高压大容量的电能计量在电力系统的发、输、供整个过程中是一个相当关键的环节，直接关系到企业的经营效益。如果计量系统出现故障，后果可能会比较严重，增加了用户所用电量准确计量的难度，不仅阻碍了电力企业的发展，还加大了社会的不稳定性和阻碍社会经济的发展，使得用户和企业之间构建的相互信任的关系受到了破坏，因而如何解决好电力计量系统故障成为今后重点的研究课题。

2分析高压电力计量系统主要故障

2.1接线故障

高压电力计量系统存在着多种多样的内部接线方式，就以运用了三相三线制接法的三相有功电能计量系统来做个介绍，其存在着4071个接线种类，但是正确的接线方式只有一个，可见其复杂性是多么可怕，因而接线出现问题是计量系统发生异常状况的一个最为普遍的原因，主要包含电流互感器发生短路、三相电能表内部接线错误及电压互感器或电流互感器内部接线错误三种类型。在实际中，电能表错误接线种类较多，这就增大了高压电力计量系统故障发生率。例如，直接接入式单相电能表接线就有十五种错误种类；由电流互感器引线到单相电能表就有二十种接线方式；由电流互感器引线到三相三线电能表则有709种错误接线种类；由电压互感器、电流互感器引线到三相三线电能表有4071种错误接线类型；采用互感器间接、或者直接引线到三相四线电能表错误接线种类介于5055~12655种之间。

2.2电能计量系统运行故障

以电能表的工作原理为依据分析计量系统故障，主要有四种类型的故障：第一，电流型故障：电流回路接线不正确导致的计量故障。例如出现短路或开路CT二次侧情况就会导致计量系统内部电流量偏小，影响计量精度；第二，电压型故障：由于电压回路接线错误而引起的电压型故障。某相意外断开、某相虚接等，都可能造成电能表的异常；第三，移相型故障：由于计量系统内部接线更改使得相位异常而引起的移相型故障。PT一次侧错接、CT二次侧漏接等，都将可能使得相位出现一些异常的状况；第四，扩差型故障：由于计量系统内部误差使得计量结果不准确而引起的扩差型故障。私拆改装电表、外力负荷等，都在一定程度上破坏了计量表的内部结构，进而造成计量结果缺乏准确性。

2.3人为原因

接线错误会导致电能表电流、电压故障。此外，接线端子数量增加后极易出现松动或锈蚀，这些情况都会造成电流无法正常流入电力计量系统，从而严重影响电能表计量的准确度。另外，计量系统或装置设计不够科学、接线没有通过编号或颜色来进行区别等原因，也很容易造成接线错误或不到位，影响电力计量系统的准确性，而且这种误差也无法及时进行修正。

3高压电力计量系统故障的检测研究

3.1电压回路故障检测

（1）失压记录检测法。失压记录检测法一般用于采用远程抄表方式的计量系统。采集器自动检测三相电压值，如果存在某相电压低于额定电压的30％，这种情况下，可以认为出现了失压，系统将记录失压的次数和时间。

（2）电压阈值检测法。测试电能表的相电压、相电流和功率因数等，根据数据判断是否有故障发生，并根据故障的不同形式采取不同的检测方法。当电能表的某相电压低于额定电压的60％时，即可认为出现了故障。采用电压阈值检测法时，不要让负荷降为零，以有效避免将停电误判为窃电的情况，还可以通过电压线圈是否有电流来判断计量系统是欠压故障还是停电事故。

（3）六角图检测。该方法需要先绘制一个规范的六角图，将获得的检测值与图中的标准值比较，通过综合的分析不同值的异常情况来判定具体的故障情况。该方法需要获取7个测量参数，工作量是相当大的，因而缺乏实际的可操作性，实用性较差。

3.2电流互感器检测

电流互感器检测的思路是：通过相位关系来判断故障，当系统正常时，相位差是较稳定的。一旦电流互感器极性连接出错，相位差会发生改变。综合分析，这种方法较为简单，测量的参数也不多，在回路之间连入电阻，通过测量电阻两端的电压就可以判断系统是否存在故障以及故障的类型。

3.3电能表检测

电能表检测分为两个步骤，先判断是否接错线，再判断接线方式是否合适。通过短期负荷预测法来判断是否存在接线错误，根据电力系统的历史负荷情况在一定精度下预测未来某特定时刻的负荷值，通过建立矢量模型将电能表的数据转换为矢量数据，从而判断接线方式是否存在问题。

3.4接线识别检测

接线识别检测是基于电压信号相位、电流信号相位以及虚拟电压和虚拟电流相位，实现所有48种接线方式的识别。这种检测方法的基本思想是通过测量相位之间的关系来确定接线模式的问题，其缺点是过程较为繁琐。

4分析高压电能计量系统人为故障预防措施

当前，电能计量系统人为故障主要采用预防为主的方法，例如采用铅封方法，将电能计量表的重点部位的紧固螺丝用铁丝、钢丝紧固之后，再用模具将固定部位定模并用铅压制印模。一直以来，我国电力系统普遍采用了这种铅封方法，有效避免了计量系统人为故障的情况发生，但随着社会工业技术水平不断提高，现实中经常会出现伪造或开启后复原铅封的情况，使得电力计量表读数失常，给电力部门带来了巨大的损失。为了有效避免这个情况发生，电力系统又设计了计量表专用配电柜，将所有计量设备都安装在配电柜中封存，有效避免了人为因素对计量表的干扰。此外，电力企业还采用了一些比较先进的监测电能表来监测计量表人为故障。例如当前市场上出现的“失压欠流计时仪”、“防窃电电脑监测系统”、“智能型高压电能表错接线判定仪”等。但是由于这些产品具有体积大、售价昂贵的特点，只适合电力企业作为抽检工具，不适合大面积普及和推广。因此，当前铅封管理和强行封锁计量箱的方法依然是最主要的计量表故障预防措施。

5结语

总之，电力计量系统故障种类繁多，给故障分析和检测带来了困难，也成为了研究的热点问题，需要有关人员进行不断的研究，以帮助解决问题。

参考文献

[1]高压电力计量系统故障分析与检测[J].陈雪辉.机电信息.2014(36)

[2]电力计量系统故障与检测探析[J].张成.通讯世界.2015(20)

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[6]刍议如何提高电力计量的准确性[J].陈桂力.科技视界.2018(35)