高压电力计量系统故障分析与检测

高压电力计量系统故障分析与检测

王亚檬

国网晋中供电公司计量中心  山西 晋中 030600

摘要：伴随着我国电力事业不断深化与提高，电力经济也呈现出了良好的发展趋势，与此同时，对于电力经济的维护与发展问题就变得越发关键，高压电力计量作为电力计量的重要内容，其计量的可靠性、时效性将与电力经济有着密切联系，特别是在高压电力计量故障状态下，电力经济将面临着巨大威胁，为此只有对高压电力计量系统中的故障问题进行全面分析和解决，才能为电力经济的发展起到一定的促进性作用。

关键词：高压 电力计量 系统 故障

1 高压电力计量系统基本原理
高压电力计量系统主要分为高压供给低压计量、高压供给高压的高压电力计量形式，在电力系统的发电、输电和供电过程中，电力计量系统尤其是高压电力计量系统是非常重要的环节，高压电力计量系统的构成主要包括电流互感器（CT）、电压互感器（PT）、计费电能表以及二次连接导线四部分，其中这些构成高压电力计量系统的元部件一旦发生故障，就会造成整个高压电力计量系统不能正常运行。高压电力计量系统的基本原理是通过电能表的两个或三个计量单元，以电流互感器、电压互感器、电能表和连接他们的二次导线为电量计量装置，将整个电力计量系统和用电系统连接在同一网络上，当高压电力计量系统的各个元部件电力负荷发生变化或者出现故障时，主要是根据网络阻抗的变化情况来判断高压电力计量系统运行状态的变化，基于高压电力计量系统的基本原理，我们可以看出电流、电压互感器是电力计量系统中最为重要的元部件，且高压电力计量系统的基本原理是在互感器的接表计量技术基础上，开展电力的计量和记录工作，不断提高电力供电企业的管理效率和质量。

2 高压电力计量系统主要故障分析
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。在实际的情况中，对常见的电力计量系统故障进行分析，不难发现电能表有着很多的接线种类，接线类型的复杂、多样使得接线错误的发生率一直较高，进而使得计量系统的故障发生率也始终处于较高的水平。
        2.2装置故障
        电力计量装置自身也会产生故障异常，来自于装置本身的故障异常，是指装置的配置、缺陷以及使用环境。电力计量装置缺陷，不利于用电计量的准确度。计量装置自身的问题，会在电网系统内引起显示异常、回路异常的问题，致使电力计量装置虽然在电网系统内，但是不能处于正常的工作状态，在装置中形成了明显的误差，电力计量装置自身引起的异常误差，数值较大，应该提高对电力计量装置自身异常的重视度，防止装置自身有问题。
        2.3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，如下所示：（1）由于电流回路接线错误而引起的电流型故障。短路或开路CT二次侧情况等，使得计量系统内部电流量与实际相比偏小，造成电能表的异常，严重的影响了计量的准确性；（2）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；（3）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；（4）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。

3 高压电力计量系统故障检测

3.1检测电压回路故障

3.1.1运用失压记录检测方法。这种方法运用过程当中，主要是借助远程抄表模式，以此检测故障问题。然后，通过抄表形式运用采集器自动检测，从三相电压数值入手，这些数值当中倘若有的相电压没有达到额定电压的30%，处于这样的情况，就可以将其认定为失压现象。然后，根据具体数值系统则进行有效记录，分别从次数、时间入手。

3.1.2运用电压阈值检测方法。这一方法运用的时候，要从电能表测量入手，关注相电压、相电流和功率具体系数，然后按照实际数值进行故障发生的判定。完成了故障判定环节，要按照故障类型运用针对性检测模式。一般情况下，如果电能表的相电压未达到额定电压60%的情况下，就可以将其归纳认定为是存在故障。借助电压阈值方法开展检测工作，要注意的一点是不能出现负荷降为零的现象，这主要目的是为了防止把停电错误判定为窃电，之后通过关注电压线圈是否通电流进行计量系统的判定，对欠压故障和停电问题进行合理区分。

3.1.3运用六角图检测方法。这种检测方法实际运用的过程中，以绘制六角图为主，而且要保证六角图规范合理。之后，检测当中把检测数值进行对比分析，主要是把标准数值作为参照。以此作为根基的情况下，从综合性分析角度关注不同数值异常问题，然后以此对故障准确定位。这样的检测方法实际运用时，要从7个测量参数入手，因此增加了工作难度，工作人员面临着比较大的工作量。所以，实际开展检测工作的时候就会出现操作性缺乏的问题，实用性也有待提升。

3.2进行电流互感器检测

运用电流互感器检测方法的时候，工作人员必须理清思路。具体如下：要明确相位关系，以此作为根基的情况下开展故障的合理判定。倘若系统是处于正常状态，相位差应该是在稳定范围内。如果电流互感器出现了极性连接错误的现象，发生的一个问题就是相位差转变。

综合以上内容，我们可以清晰的看出这种检测方法是十分简单和方便的。同时，检测当中涉及的测量参数不繁杂，这可以将电阻合理连进回路当中。之后，把电阻两端电压有效测量，这就可以十分高效的找出系统故障，并随之明确故障的类型。

3.3实行电能表检测

电能表是高压电力计量系统故障检测的重要方法，这项检测工作开展的时候往往存在以下两个步骤：

1）关注接线是否出现错误。2）确认接线是否出现错误之后，关注接线的方式是否符合要求，满足系统运行标准。在这两个步骤明确之后，首先要做的就是以短期负荷预测方法作为支持，分析接线是否出现错误。然后，再按照电力系统历史负荷具体情况，保证精度情况下对以后工作的某一个时期负荷进行测定。完成这项工作之后要创设矢量模型，主要是为了把电能表当中所展现出的数据合理的进行矢量数据转变，由此会为接线方式是否符合标准提供方向。

3.4借助接线识别检测

接线识别检测方法运用过程中，重要基础是电压信号、电流信号、虚拟电压相位，将这些内容作为基础的情况下，就可以快速和全面的进行48种接线识别。一般情况下，这种识别检测方法运用主要是进行相位关系的实际测量，然后找出具体关系之后做出接线的规划，由此形成合理和完善的接线模式。但是，值得我们关注的一点是这种检测方式也存在缺点，那就是运用的时候比较繁琐，可能会随之携带和衍生出比较多的问题。

4 结束语

在电力工业的生产中，电能的计量，尤其是高压电能的计量精度，直接影响到电力企业的整体运营效率，是电力生产和管理的一项重要工作。电力计量系统虽然可以进行电能的计量和监测，但其运行时会遇到许多的干扰因素，因此在实际应用中会遇到许多问题。目前，如何对电能计量系统进行有效地处理是当前的热点问题。随着信息技术的飞速发展，电力测量技术也在不断的完善与优化，期待着越来越多的学者能够参与到这一领域，运用现代科学技术来提升电力计量系统的故障诊断技术。

参考文献

[1]何蓓，程瑛颖，肖冀，蒋鑫源.高压电力计量故障检测分析及对策研究[J].自动化与仪器仪表.2017（11）

[2]谢航,籍斌.电力计量技术的管理及应用探讨[J].低碳世界.2016(27)