浅谈电能计量装置故障及管理措施

浅谈电能计量装置故障及管理措施

杨勇李博康艳兵

（国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司新疆乌鲁木齐830000）

摘要：电力计量是电网管理的重要手段之一，利用电力计量技术能够更好地配置电力资源，提高用电效率，电力计量工作直接影响着电力营销的水平及营销的效率，但在实际的运行使用过程中，电力计量装置经常会出现各种异常状况，这些设备故障严重影响了电力计量的准确性，危害了电力企业的经济效益，必须要及时采取对应的检修改进措施。本文主要针对

关键词：电能计量；装置故障；管理措施

1电能计量装置概述

电能计量装置包括各种类型电能表，互感器变比测试仪、电流互感器变比测试仪，主要用于测量发电量、廠用电量、供电量等，为制定生产计划、搞好经济核算、计收电量提供依据。

早在19世纪80年代后期，科学家就发明了感应式的电能计量表，成为该时期重要的发明而受到科技界的重视，并很快在工程中得到推广与应用。此后，在科学家的努力下，电能计量表的精度越来越高、操作越来越安全，同时也更有利于维修和批量生产。特别是在近几十年内，电子技术迅速发展并在电能计量领域得到应用，一些国家研制成功了全电子式电能表，其精度能够达到0.01级，为电能计量准确性的提高提供了可能。

2电能故障分析的必要性

2.1保障客户的经济利益

电能计量装置一旦出现故障，不仅会影响用户的正常用电，造成负面经济影响，还会带来潜在的安全隐患。因此，企业工作人员需要时刻关注电能计量装置是否正常工作，并及时消除故障。

2.2避免企业的经济效益受损

电费是电力供应公司收回以前投资的主要的措施，而计量装置一旦出现问题，就会导致电力计量数据的错误，直接影响到电力供应公司的经济利益，因此，电能计量装置的正常运行关乎整个供电企业的正常发展。

2.3维护电力企业的社会形象

在提高电能计量的可靠性和准确性的同时，强化电力企业的服务质量，可有效帮助电力企业塑造良好的企业形象，提升公众对企业的信任度。

3电能计量装置常见的故障及其原因分析

3.1低压计量装置故障分析

低压计量装置在使用过程中经常会因为电能表的接线钮损坏导致计量装置出现故障，无法正常使用，导致低压计量装置出现这一故障的原因比较多，首先，不同类型电能表的制造标准各不相同，比如机械式电能表的制造标准是GB3924，按照该技术标准，机械式电能表的接线端钮应装入到端钮盒中，端钮盒必须要具备足够强度，可以使用单股或者多股导线进行接线。接线端钮制造材料必须要具备一定的耐腐蚀性。按照这一标准，国内的机械式电能表的铜端钮都是采用金属铜制成，相应的也应该使用铜导线进行接入。但是，金属铜价格昂贵，铜导线的价格比较高，目前来说，只在重要的建筑物、变电站等场所才会使用铜导线，普通的居民建筑以及我国广大农村地区都使用的铝导线，电能表的铜端钮和铝导线接触后，暴露在空气中会发生电化学腐蚀，使得接触电阻增加，电力线路运行过程中，如果电网的用点负荷比较高，接线端钮迅速发热，会使得绝缘老化，使得接线端钮甚至整个电能表被损坏。我国电力网络中电能表接线端钮发生故障的几率非常的高，根据相关数据资料显示，占据低压计量装置总故障率的60%左右。

此外，电能表线圈烧毁及转盘变形也是机械式电能表常见的故障。就现阶段而言，我国农村电网及城市电网中使用的最多的电能表为DD862-4型电能表，一共有四种规格，额定电压均为220V，标定电流分别为1.5（6）A，2.5（10）A，5（20）A，10（40）A，标定电流在10以上的电能表应用非常少，按照电能表的制造标准，0.5S之内，它的电流线圈及转盘抗冲击电流的能力分别是45A、75A、150A、300A。在我国三相四线配电系统中，电力线路发生短路故障时，短路电流的大小一般在150～300A左右，部分地区的电网变压器容量比较小，低压线路比较长，电路短路电流可能会比较小，在150～200A左右，从这些数据信息中明显可以看出，当电能表的标定电流小于5A时，电流线圈的抗短路电流的能力基本难以满足相关要求，也就是说，电流线圈被烧毁的概率非常大，很容易导致电表转盘变形。

3.2高压计量装置故障分析

电力系统的中的高压计量装置主要由电流电压互感器、电能表以及对应的二次接线组成。高压计量装置使用过程中电压回路、电流回路、电能表都可能会发生故障。

比如，电流回路中电路端子发热烧毁或者电路出现短路故障时，电流互感器的动热稳定电流比较小，达不到电路中短路电流要求等都可能会导致电流回路出现故障。电压回路中，电压互感器的高压保险丝熔断或者电压互感器被损坏，电压互感器二次压降超差、二次回路上低压保险丝熔断等都是十分常见的故障。导致低压保险丝熔断的原因比较多，比如接入电压回路的负载比较多，线路承担的负荷比较重、计量电压回路安装错误，没有专用、因人为失误，导致电压回路二次侧发生短路等都可能会对导致低压保险丝熔断。此外，实际的运行过程中，电压互感器一次侧遭遇雷击过电压可能会导致高压保险断开，或者电压回路的实际负荷情况与互感器的额定容量不匹配，如果此时母线上的负荷比较轻，一次系统很容易出现铁磁谐振问题，就可能会导致电压互感器损坏或者断高压保险。

4电能计量装置改进方法

4.1低压计量装置改进方法

针对电能表铜端钮和铝导线连接导致的电化学腐蚀问题，目前来说，将全部的铝导线更换为铜导线是不现实的，但铜端钮制造时，可以参考铜铝设备线夹制造铜铝连接端钮，电能表连接导线为铝导线时，铝端钮发挥主要作用，电能表接线为铜导线时，铜端钮发挥主要作用。此外，还可以使用穿心式电流互感器用于降低端钮电流。

针对电能表电流线圈烧毁及转盘变形问题，由上文的分析可以得知主要是因为电能表的抗冲击电流能力较弱，不能满足电力线路实际的要求，为此，电力系统工作人员在选择电能表时要能够科学的理解电能表标定与电能表抗短路电流之间的关系。结合各地区的负荷情况以及电能表选择标准科学选取电能表，电能表选择时要考虑到设备的动稳定及热稳定电流要求，此外，对于标定电流较小的电能表，如220V.1.5（6）A及220V.2.5（10）A的電能表，不能直接接在电路中使用，需要经过电流互感器与电路连接，这种连接方法可以适当降低电能表的动稳定及热稳定性电流。电力系统发生短路故障时，能够有效的限制二次电流，在一定程度上可以保护电能表。电流互感器一次电流线的线径需要结合电流线损坏的原因以及电流互感器额定变比时的电流进行选择，此外也可以按照低压电力线路及变压器运行过程中可能会出现的最大短路电流及最大电流进行选择，一般来说，穿心匝数1匝或者2匝即可。

4.2高压计量装置改进方法

一般情况下，电流互感器正常运行时，实际负荷电流应达到额定电流的60%左右，不能小于30%，结合当前阶段电流互感器实际负荷电流情况，它的二次电流一般在1.5～3A左右，机械电能表的精度比较低，在这种电流大小下，能够基本保证测量精度。但是现阶段，随着电力计量技术的发展，机械电能表应用越来余少，多功能电子表逐渐取代了机械表，电子表的灵敏度高，标定电流一般为1.5A，为电流互感器额定电流的30%左右，为了保证测量精度，实际的电力系统设计安装过程中，要适当选择变比较大的电流互感器，从而有效降低二次电流，增加一次电流，尽量避免端子发热，降低损坏率。同时增大电流互感器一次变比，这种情况下，电流互感器的额定电流增大，热稳定及动稳定电流增加，可以保证电流互感器的安全性。

为了尽量避免电压回路出现故障，电压互感器可以采用Y-y0接线方式，并在电压互感器的开口三角形线圈绕组上增加一个消谐装置，破坏其铁磁谐振条件，进而减少谐振现象。针对断低压保险问题，电力线路设计时，可以设置专用的计量回路，将计量回路与保护测量回路区分开来，同时，电力检修人员要定期对电压二次回路进行检查测量，及时发现回路中的异常现场，保证回路的安全运行。

5结束语

综上所述，电能计量装置故障对计量的准确性具有直接影响，一旦出现故障就会对供电企业或用电单位造成经济损失，因此需要加强电能计量装置的故障分析与管理工作探讨，采取切实可行的办法减少故障发生率，促进供电企业电能计量工作的发展。

参考文献：

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[3]向洋田，王冰.电能计量装置故障的预防及差错解决对策[J].低碳世界，2017，15：70-71.