电力计量装置异常原因及监测方法分析

2013-08-15杨碧

中国新技术新产品 2013年6期

杨碧

(四川省电力公司自贡电业局，四川自贡 643000)

近年来，随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，电力资源的需求量与日俱增，供给显得非常的紧张，从而导致用户窃电现象的出现，这给电力企业造成了非常严重的经济影响。作为防窃电的一项有效手段，电力计量装置的出现起到了非常大的作用，其主要包括电流互感器、电能表以及互感器和测量柜等构件。实践中可以看到，电力计量装置也会因各种因素的影响而出现异常，而且种类呈现出多样化的特点，其中电力计量装置出现异常是因为电能表受到了损害，或者互感器受到了损坏，亦或是计量柜损坏引起的，但无论哪种原因造成的异常都会对电能供给造成严重的影响。

1、电力计量问题分析

随着社会经济的快速发展和市场经济体制改革的不断深化，电力行业也受到了一定的影响，其工作重心逐渐转向了自身经济效益的创造与维护上，因此对电能计量装置出现了各种异常问题也给予了非常大的重视。由于电能计量装置经常互出现异常问题，因此传统的电能计量监测方式和方法已然不能满足现实需求。从实践来看，当前这一作业活动仍然主要依靠人工操作，其主要包括抄表与稽查两个方面的内容。抄表是电力企业营销部门的日常工作，专门的抄表人员会定时对电表计量状况、计量装置的运行状况进行检查，尤其会卡盘、自走、卡字、倒转以及私启封印和窃电行为进行严格的监管与记录；稽查主要是根据规程标准与要求进行的，稽查人员、农村电工对电能计量情况进行专门的稽查、用电监察以及电量追补，他们的工作是对电能计量监测活动的一种有效补充。

2、电力计量装置异常原因

据调查显示，造成电力计量装置出现异常的原因很多，总结之，主要表现以下几个方面:

第一，计量装置出现了严重的故障问题。实践中我们可以看到，国内部分地方主要采用的是无表估算方法对电量进行估算，该方法是根据用户的时间、电容进行估算。但由于管理不善与执行不严，加之用电无规律，因此经常会产生一定的误差。目前来看多数地方存在着因CT变比较大而导致计量偏差，这与CT变比的选择不当以及配变负荷率相对较低具有非常密切的关系。实际应用过程中，可适当降低CT变比，逐渐降低电能计量的误差。实践中有很多计量点因导线电阻过大，并且长时间低负荷率运行，造成CT精度达难以满足规定之需求。目前国内相关部门对电力计量装置没有严格的管理，更没有一个比较合理的标准规范，导致计量装置安装作业相对比较随意，因此高分子不规范现象不断出现，也对计量准确性产生了严重的影响。此外，计量装置所处的作业环境温度也会对其产生一定的影响，即电压、电流工作磁通，电度表制动磁通等都会受到温度的影响。当作业温度发生改变以后，以上参数及性能都会随之而改变，从而造成计量装置出现异常现象。

第二，系统干扰。实践中可以看到，系统干扰可能会对计量装置产生影响，造成误差增大，并对电能的准确计量产生一定的影响。这一系统干扰，实际上就是指电力系统运行过程所产生的谐波干扰，其主要来自网内电力电子装置与非线性荷载，这以干扰的存在给电力系统造成了非常严重的影响，进而造成电能计量装置的计量误差。一般而言，感应式电能表是按照基波情况进行设计的，其只能在工频附近相对较窄的频带工作，当其在谐波条件下进行作业时，因谐波影响会产生非常的误差。

第三，窃电行为。窃电是一些不法分子人为的对电能计量装置造成一定的侵害，而导致其出现异常，进而造成电量少计、不计问题，给电力企业造成了一定的经济损害。近年来，随着国民经济的发展，电费也在不断的攀升，窃电犯罪行为屡见不鲜，并逐渐成为当前电能计量装置异常现象的主要危害因素。从实践来看，窃电行为具有多样化特点，不仅手段和方式多样，而且还具有一定的隐秘性，常见的窃电现象有欠压窃电、欠流窃电、扩差法窃电、移相法窃电以及机械法与无表法窃电等。

3、电力计量装置异常监测研究

（1）技术特征分析

从实践来看，电能计量装置出现异常时，其工作环境和状态也会随之发生一定的变化，相关参数和性能状态量也表现出一定的异样。在诸多因素的影响下，计量装置的误差不断的增大，计量的电压回路也因此而出现了异常现象，进而导致计量电压发生变化，其主要表现形式是计量电压徒然发生变化、电压长期处于不正常的低水平状态、三相电压紊乱以及电压没有指示。计量电流也出现异常现象，即在诸多因素的影响下，计量装置的误差逐渐增大，计量电流回路出现了异常现象，加之电能表异常，造成计量电流发生的一定的变化，其变形形式与计量电压相似，如计量电流发生突变、长期低于正常的水平、三相电流紊乱以及计量电流没有指示等。功率因数也发生了一定的变化，即在各种因素的影响下，计量装置出现了误差增大现象，计量电压与计量电流回路都出现了异常现象，导致电能计量装置负荷功率参数发生了巨大的改变，比如功率因数发生了突变、电压与电流间的相位出现了异常。当异常现象发生时，装置中的监视装置会报警或发出一定的指示信号，比如自检作业出现错误时，电能表将发出相应的报警信号；当量柜异常打开时，其监视作业的继电器同样会发出一定的报警信号。但需要注意的是监视装置与与开关量并非全部的计量装置都有，只是稍许相对先进的电能表、计量柜才具有这些功能。电力计量装置因此长期处在异常的条件下，所以很可能会造成其所测得的荷载累积电量发生较为显著的变化。当电力计量装置的综合误差维持在一个范围时，谐波与窃电行为造成的异常都可能导致电能计量数值比实际数值要小一些，此时累积电量会随之降低。

（2）电力计量装置异常监测方法

通常情况下，电能计量装置异常问题很难直接被发现或者辨识，一般要先进行技术特征分析方可确认之。

第一种检测方法是计量电压异常监测。从实践来看，电力计量装置的电压监测指标主要包括以下内容，即相电压电流、电压的突变量以及三相不平衡电压与断路器的位置。相电压突的变量超过了一定的限度，三相不平衡电压也超过了一定的限度，经延时没有恢复正常的状态。相电压比正常状态下的额定电压要低70%左右，而且相电流要比额定电流高出15%以上，经过长时间的延时等待，一直没有恢复原来的状态。当以上所述的问题和条件成立时，则可以明确地确定电力计量装置的电压出现了异常。第二种监测方法是计量电流的异常监测。计量电流监测的主要指标有相电流及其突变量、三相不平衡电流以及断路器的位置等待。基于计量电流的异常特征，可进行如下监测，即相电流突变超过了一定的限度，三相不平衡电流也超过了一定的限度，经过一段时间的延时也没有恢复正常的状态；电能表电流回路中的相关检测元件发生了动作，且没有断路器分闸与检修信息。当上述条件成立时，可以断定已经发生了电力计量装置电流异常现象。

第三监测方法是功率因数的异常监测。

功率因数监测的主要指标有荷载功率因数以及断路器的位置等，基于功率因数的异常特征，可进行如下监测，即功率因数的突变量超过了合理的界限，其数值在经过一段时间的延时也没有恢复正常的状态，并且没有断路器分闸与检修信息，此时可断定功率因数出现了异常。

第四种监测方法是信号异常监测。电力计量装置中的监测设备发出信号或出现变位时，异常就发生了，这些信号主要是指电能表的自检误差信号、内部电流回路中的相关检测信号以及计量柜内部的监视继电器信号。

第五中监测方法是宏观状态量的异常监测。实践中不仅要考虑状态量的变化，而且还要对负荷的性质、变动及其运行方式进行宏观上的分析。负荷累积电量的变化值超过了一定的界限，负荷曲线也出现了异常现象，没有断路器分闸与检修信息，经过一段时间也没有恢复正常，此时可断定为日累积电量出现了异常；若线损率与变损率越限，则说明状态量也出现了异常现象。