孫長金

摘要：高壓電力計(jì)量故障可能會給企業(yè)造成難以估計(jì)的損失，因而研究計(jì)量系統(tǒng)故障是一件非常重要的事情。因此，如何減少和解決電力計(jì)量系統(tǒng)故障是一個值得探討的問題，本文就對此展開分析。

關(guān)鍵詞：高壓電力計(jì)量;系統(tǒng)故障;檢測

1高壓電力計(jì)量系統(tǒng)的組成要素

1.1電流互感器

電流互感器的作用與電流變換器相似，一次繞組匝數(shù)較少，二次繞組匝數(shù)較多，其副邊導(dǎo)線較細(xì)，可將一次測的電流變換為二次測的小電流。電流互感器在使用的時候，二次回路應(yīng)避免開路，如果出現(xiàn)開路現(xiàn)象，電流會轉(zhuǎn)變?yōu)榇帕鳎哂休^高的電勢，對人身健康以及儀表裝置等會產(chǎn)生較大的安全威脅。

1.2電壓互感器

電壓互感器的工作原理類似小型變壓器，其一次匝數(shù)較多，二次匝數(shù)相對較少，且二次負(fù)載的阻抗相對較大，以完成電壓變換，同時實(shí)現(xiàn)高電壓與低電壓的隔離。電壓互感器在使用過程中二次側(cè)不得短路，如果發(fā)生短路，將會損壞電壓互感器，甚至影響整個電路的安全運(yùn)行。此外，二次繞組應(yīng)該在鐵芯處可靠接地。為了保障測量的準(zhǔn)確性，電壓互感器不可以接過多儀表。

1.3電能表

電能表主要包括感應(yīng)式、電子式和數(shù)字式電能表等三種，主要是負(fù)責(zé)計(jì)量客戶的電能情況。按結(jié)構(gòu)單相、三相電能表。單相電能表單相供電的電力客戶。三相電能表適用于380V以上用電形式的電力客戶。按原理分為機(jī)械和電子式、數(shù)字式電能表。對機(jī)械式電能表常見的故障有電流（電壓）線圈短路、電壓線圈開路等故障，電子式電能表常見故障有電壓（電流）采樣失效、存儲器故障等。

2高壓電力計(jì)量系統(tǒng)主要故障分析

2.1接線故障

高壓電力計(jì)量系統(tǒng)中，內(nèi)部接線方式有很多，例如三相有功電能計(jì)量系統(tǒng)接線方式就超過4000種，但只有一種是最準(zhǔn)確的，足以見得系統(tǒng)接線的復(fù)雜性，如果接線出現(xiàn)失誤或采用錯誤接線方式，計(jì)量系統(tǒng)將會出現(xiàn)一些故障。最為常見的錯誤接線方式有三相電能表內(nèi)部線路誤接、電流及電壓互感器內(nèi)部線路誤接。分析這些常見的電力計(jì)量系統(tǒng)故障時，會發(fā)現(xiàn)電能表的接線種類有很多，接線存在一定多樣性及復(fù)雜性，使得接線錯誤率始終較高。

2.2電能計(jì)量系統(tǒng)運(yùn)行故障

（1）電流型故障：主要是因?yàn)殡娏骰芈方泳€錯誤導(dǎo)致的，常見有開路CT二次側(cè)情況、短路等，容易造成計(jì)量系統(tǒng)內(nèi)電流量大大降低，影響到電能表的正常運(yùn)行，使計(jì)量精準(zhǔn)性大大降低。

（2）電壓型故障：由于電壓回路接線錯誤而引起的電壓型故障。某相意外斷開、某相虛接等，都可能造成電能表的異常。

（3）移相型故障：主要是因?yàn)橛?jì)量系統(tǒng)內(nèi)部更改接線，使得相位出現(xiàn)異常情況。出現(xiàn)該故障的原因有很多，例如漏接了CT二次側(cè)、錯接了PT一次側(cè)等。

（4）擴(kuò)差型故障：由于計(jì)量系統(tǒng)內(nèi)部誤差使得計(jì)量結(jié)果不準(zhǔn)確而引起的擴(kuò)差型故障。私拆改裝電表、外力負(fù)荷等，都在一定程度上破壞了計(jì)量表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，進(jìn)而造成計(jì)量結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性。

2.3人為原因

三相電能表接線錯誤造成了電能表電流、電壓故障;電流互感器一次、二次回路線路連接時隔離開關(guān)的設(shè)置以及CT一次、二次回路中接線端子數(shù)量的增加，造成接線端子容易出現(xiàn)松動或被銹蝕現(xiàn)象，這就導(dǎo)致CT一次、二次回路短路故障或者電流互感器兩次相間短路，使電流不能正常流進(jìn)電力計(jì)量電能表，嚴(yán)重影響到電力計(jì)量的準(zhǔn)確性;在高壓電力計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)上不夠科學(xué)、合理，尤其是電壓、電流互感器二次回路接線面積設(shè)計(jì)不合理，過大或者過小，不合理的裝置設(shè)計(jì)、二次回路未采用不同顏色區(qū)分等都會引起CT一、二次回路接線錯誤或者出線接線不完全的情況。此外，一些企業(yè)或者個人一些不正當(dāng)?shù)男袨橐矔﹄娏τ?jì)量系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成不利影響。

3高壓電力計(jì)量系統(tǒng)故障的檢測研究

3.1電壓回路故障檢測

（1）失壓記錄檢測法。失壓記錄檢測法一般用于采用遠(yuǎn)程抄表方式的計(jì)量系統(tǒng)。采集器自動檢測三相電壓值，如果存在某相電壓低于額定電壓的30%，這種情況下，可以認(rèn)為出現(xiàn)了失壓，系統(tǒng)將記錄失壓的次數(shù)和時間。

（2）電壓閾值檢測法。測試電能表的相電壓、相電流和功率因數(shù)等，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷是否有故障發(fā)生，并根據(jù)故障的不同形式采取不同的檢測方法。當(dāng)電能表的某相電壓低于額定電壓的60%時，即可認(rèn)為出現(xiàn)了故障。采用電壓閾值檢測法時，不要讓負(fù)荷降為零，以有效避免將停電誤判為竊電的情況，還可以通過電壓線圈是否有電流來判斷計(jì)量系統(tǒng)是欠壓故障還是停電事故。

（3）六角圖檢測。六角圖法也是電力計(jì)量系統(tǒng)常見故障檢測方法，是通過繪制一個六角圖，用圖中的值與實(shí)際檢測值進(jìn)行對比，如果兩種值存在差異，需要結(jié)合實(shí)際情況將具體的故障情況判定出來。這種方法下需要獲取到的測量參數(shù)為7個，需要耗費(fèi)一定檢測時間，并且實(shí)際可操作性比起其他檢測方法不強(qiáng)。

3.2電流互感器檢測

電流互感器檢測主要是通過相位關(guān)系對故障進(jìn)行判斷，系統(tǒng)正常的時候，相位差比較穩(wěn)定。一旦電流互感器極性連接出現(xiàn)差錯，相位差會隨之改變。利用六角圖，測量計(jì)量裝置的電壓、電流和相位，在三相電壓電流基本平衡下可有效判斷極性或接線是否存在錯誤。

3.3電能表檢測

電能表檢測分為兩個步驟，先判斷是否接錯線，再判斷接線方式是否合適。通過短期負(fù)荷預(yù)測法來判斷是否存在接線錯誤，根據(jù)電力系統(tǒng)的歷史負(fù)荷情況在一定精度下預(yù)測未來某特定時刻的負(fù)荷值，通過建立矢量模型將電能表的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)，從而判斷接線方式是否存在問題。

3.4計(jì)量回路接線分層識別法

計(jì)量回路接線分層識別法需要分兩個層面識別，先進(jìn)行第一層識別，即識別互感器回路接線是否正確，然后進(jìn)行第二層識別，即計(jì)量表內(nèi)有無接線錯誤。在第一層識別以后，可以查出非常多的錯誤接線方式，將錯誤接線種類減少了，提高了錯誤接線檢測效率，使得第二層中常見的錯誤接線率大大降低，提高檢測結(jié)果準(zhǔn)確性。

4預(yù)防高壓電能計(jì)量系統(tǒng)人為故障的措施

隨著社會工業(yè)技術(shù)水平不斷提高，現(xiàn)實(shí)中經(jīng)常會出現(xiàn)偽造或開啟后復(fù)原鉛封的情況，使得電力計(jì)量表讀數(shù)失常，給電力部門帶來了巨大的損失。為了避免這個情況發(fā)生，電力系統(tǒng)又設(shè)計(jì)了計(jì)量表專用配電柜，將所有計(jì)量設(shè)備都安裝在配電柜中封存，有效避免了人為因素對計(jì)量表的干擾。此外，電力企業(yè)還采用了一些比較先進(jìn)的監(jiān)測電能表來監(jiān)測計(jì)量表人為故障。例如當(dāng)前市場上出現(xiàn)的“失壓欠流計(jì)時儀”、“防竊電電腦監(jiān)測系統(tǒng)”等。但是由于這些產(chǎn)品具有體積大、售價(jià)昂貴的特點(diǎn)，只適合電力企業(yè)作為抽檢工具，不適合大面積普及和推廣。因此，當(dāng)前鉛封管理和強(qiáng)行封鎖計(jì)量箱的方法依然是最主要的計(jì)量表故障預(yù)防措施。

5結(jié)語

總之，高壓電力計(jì)量系統(tǒng)由電壓互感器、電流互感器、電能表等構(gòu)件組成，這些構(gòu)件任何一個部位出現(xiàn)問題都將導(dǎo)致計(jì)量系統(tǒng)出錯。因此，必須加大對電力計(jì)量系統(tǒng)故障問題的分析，采取更為先進(jìn)、可靠的檢測技術(shù)，降低故障發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，維持電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定與安全，保證電力企業(yè)獲得更高經(jīng)濟(jì)及社會效益。

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