电力计量系统的故障与检测研究

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电力计量系统的故障与检测研究

夏丽华

国网松原供电公司   138000

摘要:电力计量系统的稳定运行与电力企业的经营效益密切相关。随着使用年限的增加,电力计量系统发生各类故障的概率也会不断的提升,因此做好故障检测和维护处理就显得十分必要。本文首先列举了电能表故障、互感器故障、接线错误等几种常见的故障类型,随后提出了针对性的检测方法,并基于工作实践,总结了做好电力系统故障检测与防范的几点经验。

关键词:电力计量系统;互感器;接线故障;功率因数

 

在建设智能电网的背景下,电力计量自动化系统得到了推广使用。该系统可以实现集中抄表、自动计量、用电检测、线损统计等多种功能,在提高电网运行管理、提升负荷调控能力以及维护供电公司效益等方面发挥了显著作用。根据以往电力计量系统的多发故障,总结出相应的检测方法,在日常维护中运用这些方法可以发现潜在的故障,采用维修、更换等措施,保证电力计量系统始终稳定、正常的运行,保障电力用户和供电公司双方的利益。

1.电力计量系统的常见故障

1.1计量仪器自身故障

电力计量仪器的故障主要包括2种情况:第一种是仪器自身存在质量缺陷。例如生产流程存在瑕疵,导致计量误差较大,在出厂前未经过严格的调校,在安装使用后出现了计量结果失准的情况。第二种是仪器质量过关,但是由于安装使用后,长期在恶劣的环境下运行,久而久之因为污染、振动等原因,也会出现接触不良、零件老化等故障。例如有些智能电能表的设计使用寿命为10年,但是由于运行环境恶劣,在安装几年后就因为密封不良出现了受潮、污染问题,进而影响到计量仪器的正常使用。

1.2互感器故障

电力计量系统中的互感器主要包括2种,即电压互感器和电流互感器。前者的故障主要是极性接反,故障产生原因一般是因为工作人员在操作过程中疏忽大意,导致接反极性,进而引发了电力计量系统产生故障。还有就是波形畸变和二次相间开路。后者除了极性接反外,还有二次侧电流回路等原因。互感器发生故障后,内部熔丝也会烧断,计量数据会突然出现明显的降低。根据互感器的这一故障表现,可以作为故障检测和判断的依据。

1.3接线错误

电力系统中设备类型较多、接线难度较大,接线错误也是比较常见的电力计量系统故障类型。具体又可以分为极性接反、用线不当、接触不良等几种情况。极性接反就是混淆了正负极,本该接正极的线路接到了负极上,轻则导致线路不通,严重时会损害电力计量装置;用线不当则是选择了不符合规定的线缆。例如在一些电压较高、电流较大的设备中,规定使用240mm2线缆,但是接线时选择了120mm2线缆,就会概率因为线缆过细出现熔断现象;接触不良主要是接线柱未拧紧,导致线头松动、脱出。

1.4资产台账信息失准

带有倍率的计量装置,除了根据电表实际度数,还要乘上互感器的变比,但由于管理不到位,如互感器更换后异动不及时,有时也存在计量资产台帐卡或营销收费系统,互感器变比没有及时更新,出现差错,从而严重影响到了计量的准确性。

2.电力计量系统故障的检测方法

2.1计量电压检测

在电力计量系统运行过程中,无论是电能表还是互感器出现了故障,都会导致整个电力计量系统的电压出现波动变化。通过动态监测计量电压,找出发现电压变化的位置以及明确导致电压异常的原因,就可以较为准确的确定故障发生位置和故障产生原因。检测内容涵盖了相电流、线电压、电压突变量等。将实际测量的结果,与电力计量系统正常运行下的标准参数进行对照,观察两者之间的差距。如果差距超出了最大允许范围,则说明检测部位存在故障。例如,检测结果表明额定电压高于线电压的70%,额电电流高于相电流的15.5%,并且长时间维持这一状态,则判断为计量电压存在问题。

2.2计量电流检测

计量电流异常的情况往往更加复杂,从本质上来讲,这是计量电压,计量功率因数共同出现故障的负面结果,往往相电流和三相不平衡电流出现过大的变量,甚至超过了自身的装置上限,在相当长的时间内难以自我修复,检修信息和断路器都没有异常的情况,就必须通过现场检测电流回路的量值大小来判断是否有出现偏差。如果在计量电流检测中选择那些自带电流检测的仪器,不仅可以自动对比并得出额定电流和相电流之间的差值,还能够根据差值结果,自动进行对比,帮助检测人员更加直观的掌握引发异常电流的位置。

2.3功率因数检测

通常情况下,电力计量系统的功率因数为定值,即便是偶尔发生变动,也会保持在一定的范围内波动。功率因数的波动上限因为计量装置类型的不同而存在差异,但是总体可控。如果功率因数发生了较大的变化,且变化之后不能重新恢复至正常范围,则可以据此检测出故障。常用的方法是对比检测法,检测人员需要先获取电力计量装置的功率因数,然后与历史平均数据、设定标准值进行对比。按照相关规定,普通电力用户所用的电力计量系统,其功率因素变化范围在±10%以内。如果实测值超过了标准值的10%,则说明该系统存在故障,需要做进一步的检测明确故障原因与类型。

2.4计量误差检测

根据《电能计量装置技术管理规程(DL/T448-2016)》的相关规定,国家标准一级表的最大计量误差为±0.6%,二级表的最大计量误差为±1.6%。在实际进行电力计量系统误差检测时,可以将规定中数值作为参考指标。然后将实际测量值与电力计量装置的标准值进行对比,按照公式“(实测值-标准值)/标准值×100%”,计算得到最终结果。通过电力计量装置的说明书,明确该装置属于一级表还是二级表,并对照允许的最大误差。如果计算所得结果在允许最大误差内,则不存在问题;反之,则说明该电力计量装置的误差较大,需要重新调校。

3.电力计量系统运行管理的经验总结

3.1构建常态化的故障检测机制

随着智能计量装置的推广使用,一方面为供电公司实现集中抄表提供了方便,减轻了工作压力;另一方面也需要强化管理意识,确保电力计量系统能够保持稳定运行。供电公司应当尽快构建常态化的故障检测机制,将故障检测纳入公司日常管理体系中,通过定期进行检测,真正做到对各类常见故障的防患于未然。例如,每周进行1次电力计量系统的常规维护,每月进行1次集中性的故障检测,保证电力计量系统始终保持正常工况运行。

3.2检测人员培训和检测设备更新

电力计量系统中包含的装置有多种,例如电流、电压互感器,以及电能表等。这些设备都有可能发生故障,同时由于整个系统相互连接,一处设备发生故障,很有可能对其他设备产生影响,影响整个系统的运行稳定。这就需要检测人员必须具备较强的专业技能,供电公司应定期为检测人员提供培训,并且与时俱进的使用更加智能化的检测工具,从而更加准确、快速的判断电力计量系统的故障所在。

结语:在激烈的电力市场竞争环境下,基层供电公司需要开展专项工作维护电力计量系统的运行安全。定期开展故障检测,确保故障问题早发现、早处理,无论是保障整个电力系统稳定运行,还是维护电力客户和供电公司的合法利益,都起到了积极的帮助。创新性的采取多种故障检测方法,也成为当前电力公司强化管理水平的重要举措。

 

参考文献:

[1]王铭强.电力营销计量改造过程中存在的问题及解决对策研究[J].名城绘,2020(03):15-16.

[2]刘光辉,付冬,王振华,等.全时检验关口计量在线监测与远程故障诊断系统[J].信息周刊,2020(08):41-43.

[3]尹东阳,黄红桥,李恺,等.基于云端的电能计量装置故障排查系统设计与实现[J].湖南电力,2020(04):108-109.

 

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