試論高壓電力計量系統故障分析與檢測

隨著改革開放后，社會經濟建設和發展得到突飛猛進提升。由于中國的經濟飛速發展，對電力的需求量迅速增加，這樣不斷刺激整個電力生產行業的發展。在國家社會主義市場經濟體系基本確立的情景下，面臨嚴峻挑戰也越來越大，一些人為原因和自然致使用電計量故障而產生計量損失頻繁出現，國家和供電企業都為此付出較大的經濟損失。所以對高壓電力計量系統故障分析和檢測要求愈發的嚴格，因為它不僅關系到整個國家電力生產部門的安全運行和直接收益，而且一定程度上影響到國民經濟的生活和安會的雙重要素。所以對高壓電力計量系統的故障分析和檢測是相當有必要的。

2.高壓電力計量系統的基本原理

高壓電力計量系統分為——高壓供給低壓電力計量形式和高壓供給高壓的電力計量形式，在電力系統的發、輸、供這一系列過程中，電力計量系統在整個高壓電力計量系統是及其重要的，高壓電力計量系統的主要組成部分分為：（CT）、（PT）、計費電能表和二次連接導線等四部分組成，四部分構件中在高壓供電過程中，有任何元件發故障，都會致使整個計量系統出現不良現象。高壓電力統計計量系統的基礎原理：用電能表的兩個，或者三個計量單元，以電流電壓互感器、電能表及二次導線組成電量計量裝置，將整個電力統計計量系統和用戶電網系統連接在同一線路上，當電力統計計量系統各元部件電力負載發生突變時，或有故障發生時，主要判斷的依據是網絡阻抗的變化來判斷電力計量系統運行狀態，基于電力統計計量系統的基本原理，可以判斷出電流和電壓互感器為電力計量系統中及為重要元部件，而電力計量系統的基本工作原理是建立在互感器的連表計量技術基礎上，進行電力的計量及記錄工，逐漸提高電力供電公司的運營效率和質量。

3.高壓電力計量系統主要故障分析

3.1"接線故障

高壓電力計量系統內部接線方式十分的繁瑣復雜，尤其對于三相有功電能計量系統來說，由于采用了三相三線制接法，其中連線方式有4071多種，其中只有唯一的一種連線方法是正確的。所以，連線正確與否是高壓電力計量系統故障重要引發原因之一。一般來說，高壓電力計量系統連接故障分為三種：①由三相電能表內部接線失誤導致的故障;②電壓互感器或電流互感器內部接線失誤導致系統失常;③電流互感器發生短路造成的故障。在現實操作中，電能表錯誤連線方式繁多，增加高壓電力計量系統故障發生率。例如，直接接入式單相電能表接線方式就有15種錯誤的連接方式;因電流互感器接入到單相電能表就有二十種接線方式;由電流互感器引線到三相三線電能表則有709"種錯誤接線種類;由電壓互感器、電流互感器引線到三相三線電能表有4071"種錯誤接線類型;采用互感器間接、或者直接引線到三相四線電能表錯誤接線種類介于5055～12655"種之間。根據上方撰述，接線方式的錯誤是導致高壓電力計量系統產生故障的主要因素之一。

3.2"電能計量系統運行故障。

影響電能表計量正常運行的原因與電壓、電流、功率因數和時間因素相關。其中任何一種因素都會導致電能表運行異常。電能表自身機械故障也是影響計量精確性的因素之一。根據電能表工作原理，將電力計量系統故障分成為電壓型故障、電流故障、計量內部接線故障、移相型故障、擴差型故障等四種故障類型。電壓型故障：電壓回路接線不正確導致的計量故障。例如某相意外斷開導致失壓;某相虛接導致電壓偏低，使得電能表不能正常運轉。電流型故障：電流回路接線不正確導致的計量故障。例如出現短路或開路CT"二次側情況就會導致計量系統內部電流量偏小，影響計量精度。移相型故障：計量系統內部接線更改導致相位異常故障。例如PT一次側錯接導致相位失常;CT二次側漏接導致相位失常等。擴差型故障：計量系統內部誤差也會導致計量精度下降。例如私自改裝電表導致計量表內部結構被破壞;外力負荷導致電表零配件損壞等。

3.3"人為故障

人為因素也是導致高壓電力計量系統故障的主要原因之連接導線的質量問題，或者在長期的使用中出現老化、精密度降低、破損等不良情況，造成電力計量儀表不能正常工作，甚至影響到電力計量的精確性。造成故障產生的人為原因，主要表現在：三相電能表連線錯誤導致電流和電壓的錯誤;電流互感器一次、二次回路連線時隔離開關調試CT一次、二次回路中接線端子數量的增加，導致接線端子連接不緊或者出現腐蝕現象，出現電流互感器一次和二次回路短路故障或者電CT兩次相間短路，使電力計量電能表不能形成通路，這將會影響電力計量統計的正確性;因為電力統計計量系統的結構設計不合理，對CT、PT二次回路連線接觸面設計較小，而在二次回路上沒有采取用顏色和編號進行有效的區別，這樣容易造成CT一次、二次回路接線的錯位，導致電流互感器、電壓互感器二次回路連線斷開或短路故障，使電力計量系統失效，這樣嚴重影響了電力計量數據的精確性，又無法及時效正電力計量中數據存在的誤差。

4.高壓電力計量系統的檢測方法

首先，通過對高壓電力計量系統產生故障原因進行分析，電力計量系統電壓不穩定，三相交流電的相位出現異常，在電壓回路過程中電壓互感器電壓回路線路連接錯誤，這就造成了電壓互感器欠壓、母線欠壓，最終導致電力計量系統的計量不準確，因而采用在線監測方式，安裝微處理器裝置，可以迅速采集到故障信息的反饋。還要加強對計量裝置的檢測，當相電壓和相電流出現異常時，能迅速判斷出故障發生的位置。其次，就優先考慮應用先進的信息處理技術，完善電力計量電能表信息應用平臺，定期檢測電力計量臺賬信息準確和完整性。此外，為了能夠及時查出電流故障所發生的位置;因為當功率出現非正常時，一般情況下用戶的電力設備的功率也會發生變化，當超出設備功率變化超過10%的合理范圍時，需要對電力計量系統進行在線檢測、排查和檢修。干式三元件高壓計量箱，即一次為a、b、c三個抽頭、無n，而二次除有a、b、c有n，電表用3*57.7/100"V、3*1.5（6）a的，很多縣級企業都在用。根據dl/t-2000《電能計量裝置技術管理規程》規定：“連接中性點非有效接地高壓線路的計量設施，適合采用兩臺電壓互感器，且按vv連線方式”。采用YNyn連線方式三相電壓互感器，當系統工作狀態突然發生變化時，可能引起并聯諧振。

②當電能表三相電壓中有任兩相斷相后，電能表應能正常工作;對于三相三線電能表，當電能表三相電壓中有任一相斷相后，電能表應能正常工作。這里所說的能正常工作是指三相表發生故障后三相只是還在計量，但不是正確的計量。

5.結語

高壓電力計量系統故障會影響電力企業經營效益，不管是何種故障，都會導致重大的經濟損失。隨著信息技術不斷發展和進步，電力計量系統故障檢測技術也在不斷改進和優化，希望今后有更多的學者投入到這方面的研究中，利用現代科技技術提高電力計量系統故障檢測水平。

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