电力计量装置异常原因及监测

电力计量装置异常原因及监测

孟娟杨先林丁兰兰

国网安徽省电力公司亳州供电公司236800

【摘要】电力计量装置作为电力计量和计费的重要装置，一旦发生异常和故障，将会导致电力计量不准，给电力公司和用电客户带来不必要的经济损失。本文首先对电力计量装置的常见故障异常现象和原因进行分析，并给出了几种比较实用的电力计量装置异常监测方法，为电力计量装置异常的原因监测和故障处理提供资料参考。

改革开放以来，我国向着城市化和工业化的方向大步迈进，在实现城市化和工业化的同时，电力需求日益增加。我国作为发展中国家，能源区域分布十分不平衡，局部地区甚至存在电力供应不足的问题。企业为了在改革开放的潮流中获得发展机遇，十分重视电能供应的稳定性。但一些不法分子和不良企业，在用电中却存在着偷电窃电的现象，这直接导致电力公司蒙受巨大的经济损失。正是在这一现状下，我国电力计量设备和技术发展迅猛，为电网覆盖面积的扩大打下基础。但在电网覆盖面积不断扩大的同时，电力计量装置异常和故障处理则受到人们的高度关注，如何在日常工作中，确保电力计量表的工作稳定性和计量准确性，更是成为供电企业重点研究和实践的课题。

一、电力计量装置异常原因

近年来，电力计量装置的精度和安全性不断提高。在计量精度日益提高的今天，一旦电力计量装置出现故障，将会给电力公司或用电客户带来不必要的经济损失。电力计量装置一旦发生故障，必须及时的进行原因排查并处理，以将计量误差或错误带来的经济损失降到最低。分析根据现实情况调查与分析，导致电力计量装置异常的原因众多，主要表现在下面三个方面：

1、计量装置故障

电力计量装置出现故障，是电力系统异常的主要原因之一。假如计量装置长期在恶劣环境中工作运行，设备生产质量较差，或者计量装置配置不科学，都有可能造成计量装置异常，主要表现在电流互感器故障、电能表故障、二次回路故障、电能计量柜故障等。计量装置故障通常情况下是逐渐形成的，故障导致最常见的后果就是计量数据异常或者是电能计量设备综合误差比较大。电能计量设备综合误差即为电能表误差、互感器合成误差、电压互感器二次导线压降引起的误差三者的代数和。计量装置综合误差大小主要受装置设计、制造水平以及运行环境和时间等因素的影响。在正常情况下，误差在一定的范围之内，一旦计量装置故障发生，其综合误差就可能比较大，严重影响电力结算的准确性和公平性。目前国内电力部门对于电力装置缺乏严格的监管，没有科学合理的作业规范，在装置运行过程中缺少监测，埋下了严重的故障隐患。

2、电力系统的干扰

电力系统是一个复杂、多变的系统，涉及内容比较广泛，装置之间相互联系、相互影响。实践表明，系统的干扰也有可能造成电力计量装置异常，增大计量综合误差，影响计量结果的正确性。系统干扰主要来自电力系统谐波污染，在电力系统中存在大量电力电子设备等非线性用电负荷。电力谐波会增加输、供和用电等设备的额外电能损耗，使设备的温度过热，降低设备的利用率和寿命，产生干扰电压和电流，影响电力通讯设备的正常运行。一般情况下，感应式电能表是通过电感应测量元件圆盘的旋转而工作的电能表，主要是基于基波情况设计的，只有在很窄的频带范围才能保证其工作性能，谐波污染的存在就会带来较大的误差。

3、不法分子窃电

窃电行为是指不法分子通过各种手段非法占有电能的行为。主要表现为绕越供电企业的用电计量装置用电，擅自拉线接线用电，伪造或者开启计量检定机构加封的用电计量装置封印用电，故意损坏、修改、删除、伪造计量装置与计量记录，这些行为都会造成严重的电力计量装置异常现象。窃电按原理分主要包括欠压法、欠流法、扩差法、机械法、移相法等。

二、电力计量装置异常监测方法

1、计量电流和电压监测指标判断

计量电压与电流检测指标包括：相电压、相电流、相电流与电压突变量、断路器位置、三相不平衡电压等。监测原理主要是相电压与电流突变量越限；无断路器分闸及检修信息；三相不平衡电压越限，经延时未恢复；电能表内部电流回路检测元件标准。这些原理普遍应用于电力计量装置异常监测分析中，对于计量异常监测有着重要的意义。

2、电力计量装置技术特征分析

电力计量装置出异常后，其运行环境和状况也会发生变化，相关记录与数据参数出现混乱与异样。在各种因素影响下，计量综合误差会不断增加，计量电压回路、电压互感器也会产生异常，其主要表现为电压陡然变化严重、电压高低不稳定、电压显示不出来、三相电压混乱等。相同情况下，电力系统中的电流也会出现严重的异常，其表现和电压异常相似。随着电流与电压回路的异常变化，也会引起负荷功率参数发展极大的变化，比如电流和电压相位异常以及功率参数突变等现象。当出现异常现象时，计量监视装置会发出报警或者会发出相应的指示信号，例如当自检装置出现问题时，会自动发出报警信号；当计量柜异常打开时，继电器会自动传递异常报告。应该注意的是很多计量装置都没有自动报警功能，只有极少的先进装置才有这种功能。当电力计量装置的综合误差保持在允许范围内时，窃电与谐波干扰都会造成电能计量数远小于电能实际供电数。

3、电力计量装置异常监测方法

现代的电力计量装置精密度日益提高，在计量装置工作稳定性和可靠性提高的同时，其异常现象也越来越难以发觉。通常情况下电力计量装置异常根本原因不易被发现，一般需要采用先进的技术设备与方法进行特征分析，正确辨别问题原因。

（1）对电力计量装置电压异常进行监测。由上文可知，计量电压主要包括：相电压、三相不平衡电压、电压突变量以及断电器位置等。电压突变量超过一定限度，相电压低于额定电压70%，经长延时未恢复，当出现以上情况时可以判断计量异常。

（2）对于电流异常监测，主要通过电流突变超过规定限额，电能表内部电流回路检测元件出现动作，没有断路器分闸，缺少检测信息报告等现象确认。对于功率因数异常监测，可以采取同样的方法进行监测，主要是基于功率因数异常特征，进行突变量监测分析。

（3）当出现监测信号异常，电力计量装置发出信号或者出现变位现象时，都可以判断异常问题的出现。这些信号设备主要是指自检误差信号、内部电路回流检测信号、计量柜内继电器监测信号等。在监测过程中，不仅要正确分析异常数据变化，还要从宏观状态量的异常监测角度出发，分析负荷电量的曲线图，全面把握计量异常原因。

综上所述，我国近年来虽然电力计量装置应用技术发展迅猛，但由于计量设备制造技术仍然落后于西方发达国家，计量装置故障和异常仍然对电力行业的发展带来不良影响。为了降低电力计量装置故障和异常给电力行业发展带来的影响，就要把握好电力计量装置异常和故障的原因，并做好电力装置异常的监测工作，确保电力计量装置能够可靠、稳定的为供电企业计费服务，为用电客户服务。

参考文献：

[1]张东旺，吴英杰.电力计量装置异常原因与监测方法探讨[J].电子技术与软件工程，2013（14）：98-98.

[2]廖翔.探讨电力计量装置异常原因及监测方法[J].城市建设理论研究：电子版，2014（18）：120-121.