探讨电力计量装置异常原因及监测方法

2013-08-15廖翔

中国新技术新产品 2013年7期

廖翔

(四川雅安电力（集团）股份有限公司，四川雅安 625000)

1、电能计量装置管理的内容

环境因素。电能计量装置中电能表设备常常会受到环境因素的影响。如电磁场干扰、环境温度、辅助电源的质量等均会对电能表的附加误差产生相应的影响。可见，收集和评价环境信息对电能表在现场运行的准确度的评估是非常重要的。

实际上，电能计量装置所在的计量点有着较多的性质。对电力企业而言，需要关注的是：计量点通常情况下的实际负荷工况；计量方式，其中有单双向计量方式、接线方式等；还有一项就是客户类别，其中包括有供电企业关口、电厂上网关口，以及电网经营企业关口等等。

电能装置的信息。电能计量装置的计量性能直接决定了计量器具在电能计量装置中的计量性能。因此对于计量器具的选择，还需尽量的选择与环境因素和计量点性质相适应的计量器具。

评估电能计量装置的计量准确度。在电能计量装置管理过程中，一个重要的环节就是评估电能计量装置的计量准确性、计量性能。正确的评估不仅能够确定在实际运行中的电能计量装置的计量性能，是否在规程规定和设计的范围内。而且在正常的使用情况下，能够尽量的延长电能计量装置的使用时间，从而在一定程度上使企业的运营成本降低。

2、当前电力计量存在的问题

随着电力行业不断的向市场化深入改革，电力企业将维护和创造自身经济效益作为工作的重心。因此，电力企业更加关注电能计量装置的异常问题。除此之外，电费的上涨以及局部地区的电力供需关系紧张，出现了认为窃电的现象也在不断地增加；随着电力电子技术应用发展，在一定程度上增加了电力系统的谐波源，严重的引起了电流波形、局部电压的畸变，对电能表正常工作产生了影响。以上这些因素均会造成电能计量装置的异常。特别是不法分子的窃电行为，严重的造成了电力企业计量装置的异常，对企业的正常生产和运行造成了极大的影响，形成经济损失。

如今，电能计量装置的异常问题十分严重，采用传统的电能计量监测已经不能满足当前需求。当前，对于电能计量的监测基本是人工完成的，其中包括抄表和稽查两个环节。抄表是电力企业营销部门进行的日常工作，是由工作人员定期检查和记录电表计量情况以及计量装置的异常；稽查是按照相关部门的规程要求，由农村电工和用电稽查人员等对电能计量情况进行专门的稽查活动，主要是执行用电量追补、用电量监察等任务，是一项补充日常电能计量监测的工作。然而，电力行业逐渐向市场化转变，仅仅采取人工的方法完成电能计量的监测已经能满足当前的要求。

3、分析电力计量装置异常原因

3.1 计量装置故障

倘若使用质量较差，配置不合理的计量装置，或者是计量装置在恶劣工况下长期运行，均可导致故障的发生。其中包括计量回路故障、互感器故障、电能表故障等。最严重的计量装置故障将会导致装置完全无法工作，但很少出现这种状况。一般情况下，计量装置故障的形成是一个缓慢的、日积月累的过程。所以常见计量装置故障结果就是增大了计量装置的综合误差。通常，计量装置的综合误差是较为固定，仅仅是对计量准确度产生微小的影响。然而，若出现了计量装置故障，那么就可能会出现较大的综合误差，对计量的准确性造成严重的影响。

3.2 系统干扰

计量装置的误差也可能会受到系统的干扰而增大，影响电能计量的准确度。在此所说的系统干扰多指电力系统谐波干扰。网内的非线性负荷与大量的电力电子设备是电力系统谐波的主要来源，谐波的存在严重污染了电力系统，并且能够导致电能计量装置产生计量误差，尤其是感应式电能表。根据基波情况设计的感应式电能表仅仅能确保工频附近窄范围频带内的工作性能，若受到谐波的影响，那么出现的误差将会较大。

3.3 窃电

当不法分子采取人为的手段对电能计量装置造成异常，使计量装置少计或者不计其使用的电量，并从中获得经济利益，这种行为被称为窃电。随着国民经济发展的迅速和电费的上升，出现窃电行为的犯罪现象越来越多，这已经成为导致电能计量装置异常的一个主要因素。当前的窃电手段和方式有很多种，从原理上分析，可包括无表法、机械法、扩差法、移相法、欠流法、欠压法等窃电方式。

4、分析电力计量装置异常监测

4.1 技术特征

若电能计量装置出现异常状况后，那么其工作环境和工作状态会产生相应的变化，与正常情况相比，此时的各种相关状态量则呈现出异常的技术特征。

计量电流。当计量装置受到各种不良因素影响，导致误差增大，电能表内部异常以及计量电流回路异常等，均会导致计量电流出现变化。如计量电流无指示、计量三项电流不平衡、计量电流长时间低于正常水平、计量电流突变等。

计量电压。当计量装置受到各种不良因素影响，导致误差增大，电能表内部异常以及计量电压回路异常等，均会导致计量电压出现变化。如计量电压无指示、计量三项电压不平衡、计量电压长时间低于正常水平、计量电压突变等

功率因素。当计量装置受到各种不良因素影响，导致误差增大，电能表内部异常以及计量电压回路和计量电流异常等，均会导致测量到的负荷功率因素产生变化。如计量电流和计量电压之间出现长期的相位异常、功率因数突变等。

信号。当电力计量装置出现某些异常时，一些内部的监视设备则会产生相应的指示信号，通常为开关量。如电能表在自检出错时会有相应的信号发出；监视继电器会在量柜非正常打开时发出信号等。并不是所有的计量装置上均具有监视设备和开关量，当前仅仅是在部分较为新型的计量柜和电能表中才能够实现该功能。

累计电量。假如电能计量装置在很长一段时间都处于异常状态，那么采用此计量装置测得的负荷日累计电量出现的变化是比较明显的。当计量装置综合误差较为固定时，计量装置因窃电和谐波而产生的异常均会导致电能计量值低于实际值，也就是出现了日/月累计电量的降低。

4.2 监测电力计量装置异常的方法

一般情况下，很难直接发现和辨识电力计量装置的异常，只有通过分析确认其技术特征方可辨识。

一、监测计量电压的异常。对于计量电压异常的监测，其指标有：断路器位置、相电流、相电压、相电压突变量以及三相不平等电压等。可采用下述监测原理实施计量电压异常的监测：相电压突变量越限；相电流超过额定电流的15%，相电压小于额定电压的70%，在延时后并未恢复；三相不平衡电压越限，未在延时后恢复；未出现检修信息和断路器分闸，在上述条件满足时，则表明计量电压出现异常。

二、监测计量电流的异常。对于计量电流异常的监测，其指标有：断路器位置、相电流、相电流突变量以及三相不平等电流等。可采用下述监测原理实施计量电流异常的监测：电能表内部电流回路检测元件发生动作；三相不平衡电流越限，且未在延时后发生恢复；相电流突变位置越限；未出现检修信息和断路器分闸，在上述条件满足时，则表明计量电流出现异常。

三、监测功率因数的异常。对于监测功率异常的监测，其指标有：断路器位置、负荷功率因素等。可采用下述监测原理实施功率因数异常的监测：在较长的周期内，功率因数值的异常未出现恢复；功率因数突变量越限；未出现检修信息和断路器分闸，在上述条件满足时，则表明功率因数出现异常。

四、监测信号异常。倘若计量装置内的部分信号发出或形成变位时，则表明出现相应的异常。其中，这些信号通常有：电能表内部电流回路的检测信号；电能表自检错误信号；以及计量柜监视继电器信号等等。

五、监测宏观状态量的异常。即监测线损率、日/月累积电量等宏观状态量等。在此过程中，不仅要对这些状态量的本身变化进行考虑，还要分心对负荷运动、负荷性质、运行方式等宏观因素。然后方可做出较为准确的判断。

下述监测原理在系统条件基本不变的状况下可作为判断标准：负荷曲线出现异常，负荷日/月累积量变化值越限，未出现检修信息和断路器分闸，且在较长的时间内未形成恢复，那么可以表明日/月累积量电量产生异常；当母线不平衡率、变损率及线损率产生越限，则可表明相应的状态量出现异常。

此外，用电信息采集系统的建成和应用，彻底改变了传统的营销工作模式，在一定程度上为电力企业的运营和管理机制的创新带来了新的契机和技术支持。实现了自动化的电力计量、抄表等，明显的消除了传统的人工抄表的弊端。

能够更加主动、及时的完成用电的检查、稽查业务的管理。用电信息采集系统的应用，能够实现对电力计量装置的全天候在线监测，并能够实时上报计量装置的异常，主动进行现场检查或远程服务。使传统的用电检察管理理念得到了改变，将从传统的用电检查、稽查活动的反应滞后、被动相应、漏检、漏查的弊端。可见，用电信息采集系统的应用也适当相应的监测电力计量装置的异常。