電能計量裝置的故障分析及改進

王嫻

摘 要：電力計量是供電企業日常管理工作的重要內容之一，隨著國家經濟的迅速發展，我國用電量明顯增加，為了更好的維護自身的經濟利益，供電企業在電力計量技術的研究開發之中投入了大量的精力，越來越多先進的電力計量技術開始出現。但是在實際的電力計量工作之中由于各種原因，電能計量裝置經常會出現各種故障，本文就一些常見的故障進行簡單的分析，重點就如何改進進行討論分析。

關鍵詞：電力計量裝置；常見故障；原因；改進措施

中圖分類號：TM933 文獻標識碼：A

電力計量是電網管理的重要手段之一，利用電力計量技術能夠更好地配置電力資源，提高用電效率，電力計量工作直接影響著電力營銷的水平及營銷的效率，但在實際的運行使用過程中，電力計量裝置經常會出現各種異常狀況，這些設備故障嚴重影響了電力計量的準確性，危害了電力企業的經濟效益，必須要及時采取對應的檢修改進措施。

一、電能計量裝置常見的故障及其原因分析

（一）低壓計量裝置故障分析

低壓計量裝置在使用過程中經常會因為電能表的接線鈕損壞導致計量裝置出現故障，無法正常使用，導致低壓計量裝置出現這一故障的原因比較多，首先，不同類型電能表的制造標準各不相同，比如機械式電能表的制造標準是GB3924，按照該技術標準，機械式電能表的接線端鈕應裝入到端鈕盒中，端鈕盒必須要具備足夠強度，可以使用單股或者多股導線進行接線。接線端鈕制造材料必須要具備一定的耐腐蝕性。按照這一標準，國內的機械式電能表的銅端鈕都是采用金屬銅制成，相應的也應該使用銅導線進行接入。但是，金屬銅價格昂貴，銅導線的價格比較高，目前來說，只在重要的建筑物、變電站等場所才會使用銅導線，普通的居民建筑以及我國廣大農村地區都使用的鋁導線，電能表的銅端鈕和鋁導線接觸后，暴露在空氣中會發生電化學腐蝕，使得接觸電阻增加，電力線路運行過程中，如果電網的用點負荷比較高，接線端鈕迅速發熱，會使得絕緣老化，使得接線端鈕甚至整個電能表被損壞。我國電力網絡中電能表接線端鈕發生故障的幾率非常的高，根據相關數據資料顯示，占據低壓計量裝置總故障率的60%左右。

此外，電能表線圈燒毀及轉盤變形也是機械式電能表常見的故障。就現階段而言，我國農村電網及城市電網中使用的最多的電能表為DD862-4型電能表，一共有四種規格，額定電壓均為220V，標定電流分別為1.5（6）A，2.5（10）A，5（20）A，10（40）A，標定電流在10以上的電能表應用非常少，按照電能表的制造標準，0.5S之內，它的電流線圈及轉盤抗沖擊電流的能力分別是45A、75A、150A、300A。在我國三相四線配電系統中，電力線路發生短路故障時，短路電流的大小一般在150～300A左右，部分地區的電網變壓器容量比較小，低壓線路比較長，電路短路電流可能會比較小，在150～200A左右，從這些數據信息中明顯可以看出，當電能表的標定電流小于5A時，電流線圈的抗短路電流的能力基本難以滿足相關要求，也就是說，電流線圈被燒毀的概率非常大，很容易導致電表轉盤變形。

（二）高壓計量裝置故障分析

電力系統的中的高壓計量裝置主要由電流電壓互感器、電能表以及對應的二次接線組成。高壓計量裝置使用過程中電壓回路、電流回路、電能表都可能會發生故障。

比如，電流回路中電路端子發熱燒毀或者電路出現短路故障時，電流互感器的動熱穩定電流比較小，達不到電路中短路電流要求等都可能會導致電流回路出現故障。電壓回路中，電壓互感器的高壓保險絲熔斷或者電壓互感器被損壞，電壓互感器二次壓降超差、二次回路上低壓保險絲熔斷等都是十分常見的故障。導致低壓保險絲熔斷的原因比較多，比如接入電壓回路的負載比較多，線路承擔的負荷比較重、計量電壓回路安裝錯誤，沒有專用、因人為失誤，導致電壓回路二次側發生短路等都可能會對導致低壓保險絲熔斷。此外，實際的運行過程中，電壓互感器一次側遭遇雷擊過電壓可能會導致高壓保險斷開，或者電壓回路的實際負荷情況與互感器的額定容量不匹配，如果此時母線上的負荷比較輕，一次系統 很容易出現鐵磁諧振問題，就可能會導致電壓互感器損壞或者斷高壓保險。

二、電能計量裝置改進方法

（一）低壓計量裝置改進方法

針對電能表銅端鈕和鋁導線連接導致的電化學腐蝕問題，目前來說，將全部的鋁導線更換為銅導線是不現實的，但銅端鈕制造時，可以參考銅鋁設備線夾制造銅鋁連接端鈕，電能表連接導線為鋁導線時，鋁端鈕發揮主要作用，電能表接線為銅導線時，銅端鈕發揮主要作用。此外，還可以使用穿心式電流互感器用于降低端鈕電流。

針對電能表電流線圈燒毀及轉盤變形問題，由上文的分析可以得知主要是因為電能表的抗沖擊電流能力較弱，不能滿足電力線路實際的要求，為此，電力系統工作人員在選擇電能表時要能夠科學的理解電能表標定與電能表抗短路電流之間的關系。結合各地區的負荷情況以及電能表選擇標準科學選取電能表，電能表選擇時要考慮到設備的動穩定及熱穩定電流要求，此外，對于標定電流較小的電能表，如220V.1.5（6）A及220V.2.5（10）A的電能表，不能直接接在電路中使用，需要經過電流互感器與電路連接，這種連接方法可以適當降低電能表的動穩定及熱穩定性電流。電力系統發生短路故障時，能夠有效的限制二次電流，在一定程度上可以保護電能表。電流互感器一次電流線的線徑需要結合電流線損壞的原因以及電流互感器額定變比時的電流進行選擇，此外也可以按照低壓電力線路及變壓器運行過程中可能會出現的最大短路電流及最大電流進行選擇，一般來說，穿心匝數1匝或者2匝即可。

（二）高壓計量裝置改進方法

一般情況下，電流互感器正常運行時，實際負荷電流應達到額定電流的60%左右，不能小于30%，結合當前階段電流互感器實際負荷電流情況，它的二次電流一般在1.5～3A左右，機械電能表的精度比較低，在這種電流大小下，能夠基本保證測量精度。但是現階段，隨著電力計量技術的發展，機械電能表應用越來余少，多功能電子表逐漸取代了機械表，電子表的靈敏度高，標定電流一般為1.5A，為電流互感器額定電流的30%左右，為了保證測量精度，實際的電力系統設計安裝過程中，要適當選擇變比較大的電流互感器，從而有效降低二次電流，增加一次電流，盡量避免端子發熱，降低損壞率。同時增大電流互感器一次變比，這種情況下，電流互感器的額定電流增大，熱穩定及動穩定電流增加，可以保證電流互感器的安全性。

為了盡量避免電壓回路出現故障，電壓互感器可以采用Y-y0接線方式，并在電壓互感器的開口三角形線圈繞組上增加一個消諧裝置，破壞其鐵磁諧振條件，進而減少諧振現象。針對斷低壓保險問題，電力線路設計時，可以設置專用的計量回路，將計量回路與保護測量回路區分開來，同時，電力檢修人員要定期對電壓二次回路進行檢查測量，及時發現回路中的異常現場，保證回路的安全運行。

結語

導致電力計量裝置出現故障的原因比較多，本文簡單從低壓計量裝置和高壓計量裝置兩個方面就一些常見故障及其原因進行了分析，提出了幾點相應的改進方法，事實上，電力計量裝置使用過程中因為電力線路的復雜性、線路運行過程中的不可控性，還存在著各種各樣的故障，需要電力檢修人員結合實際情況，科學的分析，及時發現問題并予以解決，保證電力計量的精準度，盡量避免經濟損失。

參考文獻

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