电能计量互感器的故障原因及解决措施

张燕

引言：电能计量互感器作为计量设备，与电能使用者和运营者的利益息息相关，如果出现故障，不仅会使得两者蒙上巨大的利益损失，也会对电力工程的稳定产生一定的风险，本文以此为出发点，简单阐述了电能计量互感器的故障原因及解决措施。

在一般情况下，使用电能计量互感器时，设计人员都会安装电压互感器来为电能计量互感器的使用提供实用点，而国家在这方面，也有严格的限制，一般高压型的计量装置都采用三相计量，对电力工程中的电压也有规定。但是，社会经济快速发展，能源的依赖和消耗不断增大，对于电能的需求也快速提高，因此，电力变压器的储存容量逐渐加大，虽在一定程度上满足现在的电能供应需求，但是同时造成了很多方面的负面影响，因此，及时发现电能计量互感器的故障原因并加以解决，维护电力工程的稳定运行，成为了当下电力工程的重点研究方向之一。

一、致使电能计量互感器的故障原因

众所周知，电能计量互感器中互感器作为其重要的组成部分之一，运行的正常与否直接关系到计量系统的精准程度。随着经济的快速发展，对于电能的需求也日益增加，因此，电力工程普遍出现超负荷运行的状态，因此装置故障时有发生而原因多样，本文通过考察和记录，主要分析以下几种故障出现的主要原因：

1、谐振过电压

出现这种故障的原因是由于受某些外部原因的影响，原本处在平衡状态的三相工作产生并联谐振或者由于系统开关没有同期合闸而致使出现串联谐振的现象。出现这种现象后，系统内部原本的电压幅值会呈现升高趋势，当超过电能计量互感器中互感器所能承受的绝缘耐压水平时，就很容易起火并烧毁设备。为了防止这种现象的产生，就需要相关部门定期对于配电系统的开关予以检查，一旦发现有隐患有故障的设备及时的给予更换。

2、系统单相接地

一般都采用不接地运行的10kV系统，因此，当出现系统单相接地时，另外两相就会自动升高电压，基于导线自身存在阻抗很小，因此，就会在一定程度上形成对地电容。而在装置内部，会在互感器侧积聚大量电荷，继而在系统接触单相接地时，就会致使PT高压侧产生低频电流，瞬间熔断故障，而这种故障出现的主要原因，是由于PT自身综合运行能力不高，所以，只有尽可能提高它的综合运行能力，才能避免系统单相接地故障发生。

3、一次绝缘损害

由于长时间的工作，长期处在电磁交融环境中的绝缘材料就会产生脱落或者老化的现象，进一步导致系统内部短路，互感器铁芯呈现饱和状态，而PT系统的阻抗更是大打折扣。

然而，绝缘材料从生产到设备安装运行过程中都有可能会致使故障发生，成为电气设备开发中始终难有进展的问题。因此，只有在出现故障后进行检测修护，提高绝缘材料的使用年限，除此之外，也需要保证设备的卫生。

4、雷击过电压

这种现象主要出现在山区，处于山区的线路暴露在空气中，因此，当出现雷雨天气时，感应作用会致使导线上出现大量感应电荷，雷电就会集中导线，迫于惯性导线被击中后会不受控制在左右摇摆，电荷就会在两侧游动，产生的雷电入侵波这种外来电流冲击电气设备，会造成不同程度的损害，从而影响整个供电系统。

综上所述，不难看出电能计量互感器出现故障往往不是单方面的原因造成的，很多人为或自然原因都会在很大程度损坏计量装置，导致计量装置产生故障，无法运行或者正常运行。相比较雷击过电压故障、系统单相接地故障这种较为偶然，发生概率也较为小的故障，谐振过电压故障和一次绝缘损害故障更为频繁，因此，对于电能计量互感器的故障原因要重点防范谐振过电压故障和一次绝缘损害故障，以此来提高整个供电系统和计量设备的正常运行。

5、二次绕组短路

这是发生概率比较小的故障，一般情况下为了保证二次系统短路都会装设二次保险，这在很大程度上就避免了二次绕组短路故障的发生。但是，如果所安装的二次保险型号无法与二次系统匹配的话，那么很有可能会造成系统短路，同时，如果系统短路并且没有熔断保护，那么就会形成额定电流十几倍的电流，严重可能将整个系统烧毁，因此，这种故障不容小觑，必须严格执行二次保险的匹配安装。

二、如何解决电能计量互感器故障并进行防范措施

1、提高系统的综合运行能力

只有提高系统的综合运行能力，才能避免出现例如绝缘材料破损、老化而导致的一些故障，当下，为提高系统的综合运行能力，可以考虑采取一些较为可靠的措施，比如不同的接地方式，或者不同的供电方式等，以保证两者互不干扰，但是这种方法在一定程度也存在很多问题，并且无法适应经济社会快速发展下对电能的供应和电负荷的时变性问题。

2、减少系统中PT台数

在系统中，电分接点的接入会增加计量装置的使用数量，从而导致伏安运行环境差，电容电流增加等多种问题，最终还会促使发生谐振过电压故障。所以，在配电系统设计时，长远的看待问题，要尽可能的考虑到系统在未来的增容需求，尽量减少在现行系统中的计量装置使用数量，以此来提高整个系统的综合运行能力，保证供电系统的稳定持续运行的同时，还能够进一步减轻相关人员的工作量。

3、加大计量设备的检修力度

一次绝缘损害故障出现的原因，除了是由于绝缘材料的长期使用而出现破损老化现象外，还可能由于设备内部或外部坏境不卫生，因此，要加大对于计量设备的检修力度，一旦发现设备破损、老化、设备运行环境卫生差，有灰尘或水分等问题时，必须及早发现及早解决，防止事故放生，保证计量设备不会由于设备问题而出现故障。

4、合理的进行系统参数设计

进行合理的系统参数设计，同样是从提高系统的整体运行能力出发，通过系统整体运行能力的提高来带动设备运行，保证计量设备处在正常的运行环境。而对系统进行合理参数设计的项目，即相关的设备包括互感器二次保险、消谐设备、还有防范雷击而导致设备损坏的避雷器等，合理选择，为提高系统整体运行能力做了保障。

三、总结

通过上文对于电能计量互感器会发生故障的主要原因和类型以及一部分防范措施的简单探讨，不难看出电能计量互感器对于电能工程稳定发展的重要性，因此，相关单位和工作人员必须特别重视，这既是对于电能工程负责任，也是对电能用户和运营商负责任，为了避免产生不必要的经济损失或发生不可避免的灾害，必须严格把关，时时检测，及时修缮，为构建一个稳定的电能运行环境而努力。

参考文献

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