高压电力计量故障检测分析及对策分析

2021-03-07牛丽军

电子乐园·上旬刊 2021年4期

关键词：系统故障检测

牛丽军

摘要：高压电力计量故障可能会给企业造成难以估计的损失，因而研究计量系统故障是一件非常重要的事情。因此，如何减少和解决电力计量系统故障是一个值得探讨的问题，本文就对此展开分析。

关键词：高压电力计量;系统故障;检测

1高压电力计量系统的组成要素

1.1电流互感器

电流互感器的作用与电流变换器相似，一次绕组匝数较少，二次绕组匝数较多，其副边导线较细，可将一次测的电流变换为二次测的小电流。电流互感器在使用的时候，二次回路应避免开路，如果出现开路现象，电流会转变为磁流，具有较高的电势，对人身健康以及仪表装置等会产生较大的安全威胁。

1.2电压互感器

电压互感器的工作原理类似小型变压器，其一次匝数较多，二次匝数相对较少，且二次负载的阻抗相对较大，以完成电压变换，同时实现高电压与低电压的隔离。电压互感器在使用过程中二次侧不得短路，如果发生短路，将会损坏电压互感器，甚至影响整个电路的安全运行。

1.3电能表

电能表主要包括感应式、电子式和数字式电能表等三种，主要是负责计量客户的电能情况。按结构单相、三相电能表。单相电能表单相供电的电力客户。三相电能表适用于380V以上用电形式的电力客户。按原理分为机械和电子式、数字式电能表。对机械式电能表常见的故障有电流（电压）线圈短路、电压线圈开路等故障，电子式电能表常见故障有电压（电流）采样失效、存储器故障等。

2高压电力计量系统主要故障分析

2.1接线故障

高压电力计量系统中，内部接线方式有很多，例如三相有功电能计量系统接线方式就超过4000种，但只有一种是最准确的，足以见得系统接线的复杂性，如果接线出现失误或采用错误接线方式，计量系统将会出现一些故障。

2.2电能计量系统运行故障

（1）电流型故障：主要是因为电流回路接线错误导致的，常见有开路CT二次侧情况、短路等，容易造成计量系统内电流量大大降低，影响到电能表的正常运行，使计量精准性大大降低。

（2）电压型故障：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）移相型故障：主要是因为计量系统内部更改接线，使得相位出现异常情况。出现该故障的原因有很多，例如漏接了CT二次侧、错接了PT一次側等。

（4）扩差型故障：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。

2.3人为原因

三相电能表接线错误造成了电能表电流、电压故障;电流互感器一次、二次回路线路连接时隔离开关的设置以及CT一次、二次回路中接线端子数量的增加，造成接线端子容易出现松动或被锈蚀现象，这就导致CT一次、二次回路短路故障或者电流互感器两次相间短路，使电流不能正常流进电力计量电能表，严重影响到电力计量的准确性;在高压电力计量系统设计上不够科学、合理，尤其是电压、电流互感器二次回路接线面积设计不合理，过大或者过小，不合理的装置设计、二次回路未采用不同颜色区分等都会引起CT一、二次回路接线错误或者出线接线不完全的情况。

3高压电力计量系统故障的检测研究

3.1电压回路故障检测

3.1.1失压记录检测法

失压记录检测法一般用于采用远程抄表方式的计量系统。采集器自动检测三相电压值，如果存在某相电压低于额定电压的30%，这种情况下，可以认为出现了失压，系统将记录失压的次数和时间。

3.1.2电压阈值检测法

测试电能表的相电压、相电流和功率因数等，根据数据判断是否有故障发生，并根据故障的不同形式采取不同的检测方法。当电能表的某相电压低于额定电压的60%时，即可认为出现了故障。采用电压阈值检测法时，不要让负荷降为零，以有效避免将停电误判为窃电的情况，还可以通过电压线圈是否有电流来判断计量系统是欠压故障还是停电事故。

3.1.3六角图检测

六角图法也是电力计量系统常见故障检测方法，是通过绘制一个六角图，用图中的值与实际检测值进行对比，如果两种值存在差异，需要结合实际情况将具体的故障情况判定出来。这种方法下需要获取到的测量参数为7个，需要耗费一定检测时间，并且实际可操作性比起其他检测方法不强。

3.2电流互感器检测

电流互感器检测主要是通过相位关系对故障进行判断，系统正常的时候，相位差比较稳定。一旦电流互感器极性连接出现差错，相位差会随之改变。利用六角图，测量计量装置的电压、电流和相位，在三相电压电流基本平衡下可有效判断极性或接线是否存在错误。

3.3电能表检测

电能表检测分为两个步骤，先判断是否接错线，再判断接线方式是否合适。通过短期负荷预测法来判断是否存在接线错误，根据电力系统的历史负荷情况在一定精度下预测未来某特定时刻的负荷值，通过建立矢量模型将电能表的数据转换为矢量数据，从而判断接线方式是否存在问题。

3.4计量回路接线分层识别法

计量回路接线分层识别法需要分两个层面识别，先进行第一层识别，即识别互感器回路接线是否正确，然后进行第二层识别，即计量表内有无接线错误。在第一层识别以后，可以查出非常多的错误接线方式，将错误接线种类减少了，提高了错误接线检测效率，使得第二层中常见的错误接线率大大降低，提高检测结果准确性。

4预防高压电能计量系统人为故障的措施

随着社会工业技术水平不断提高，现实中经常会出现伪造或开启后复原铅封的情况，使得电力计量表读数失常，给电力部门带来了巨大的损失。

结束语

总之，高压电力计量系统由电压互感器、电流互感器、电能表等构件组成，这些构件任何一个部位出现问题都将导致计量系统出错。因此，必须加大对电力计量系统故障问题的分析，采取更为先进、可靠的检测技术，降低故障发生风险，维持电力系统的运行稳定与安全，保证电力企业获得更高经济及社会效益。