(国网蒙东电科院计量中心内蒙古通辽028000)
摘要:当前,高压大容量的电力计量成为了电力系统中电能计算一个相当关键的环节,其与生产部门的正常运行和企业的效益有着紧密的联系,此外,还在很大程度上影响着国民的生计和整个社会的经济效益。因此,一个成熟的电力系统必须要具备一个完善的、准确的综合性电力计量系统。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。通常情况下,技术因素、人为因素及自然因素等都会引起高压电力计量故障,具体的影响因素需要具体的分析。本文先重点阐述了几种最为常见的高压电力计量系统故障,再从人为故障和接线故障这个方面入手,提出了一些针对性的措施,为电力企业经营效率的改进提供了强有力的技术保障。
关键词:高压电力;电力计量;故障检测;措施分析
中图分类号:TM933.4文献标识码:A
1导言
我国经济的增长及社会用电量需求的日益增加在很大程度上加快了电力系统的发展,在电力系统发展过程中,高压电力计量系统的作用是不容忽视的,其发展的如何直接关系到电力系统运行是否安全和是否能够产生经济效益,因而相关部门必须对计量系统的研究给予高度的重视,这对推进电力系统朝着更加稳定、更加健康的方向发展是十分必要的。还有一点需要特别注意的是高压大容量的电能计量在电力系统的发、输、供整个过程中是一个相当关键的环节,直接关系到企业的经营效益。如果计量系统出现故障,后果可能会比较严重,增加了用户所用电量准确计量的难度,不仅阻碍了电力企业的发展,还加大了社会的不稳定性和阻碍社会经济的发展,使得用户和企业之间构建的相互信任的关系受到了破坏,因而如何解决好电力计量系统故障成为今后重点的研究课题。
2高压电力计量系统主要故障分析
2.1接线故障
高压电力计量系统存在着多种多样的内部接线方式,就以运用了三相三线制接法的三相有功电能计量系统来做个介绍,其存在着4071个接线种类,但正确的接线方式只有一个,可见其复杂性是多么可怕,因而接线出现问题是计量系统发生异常状况的一个最为普遍的原因,主要包含电流互感器发生短路、三相电能表内部接线错误及电压互感器或电流互感器内部接线错误三种类型。在实际的情况中,对常见的电力计量系统故障进行分析,不难发现电能表有着很多的接线种类,接线类型的复杂、多样使得接线错误的发生率一直较高,进而使得计量系统的故障发生率也始终处于较高的水平。通过如下具体事例说明:电流互感器引线到三相三线电能表存在709种错误接线方式;电压互感器、电流互感器引线到三相三线电能表存在多达4071种错误接线方式等。
2.2电能计量系统运行故障
(1)由于电流回路接线错误而引起的电流型故障。短路或开路CT二次侧情况等,使得计量系统内部电流量与实际相比偏小,造成电能表的异常,严重的影响了计量的准确性;
(2)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)由于计量系统内部接线更改使得相位异常而引起的移相型故障。PT一次侧错接、CT二次侧漏接等,都将可能使得相位出现一些异常的状况;
(4)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。
3高压电能计量系统接线故障检测方法
3.1计量回路接线分层识别法
该方法分为两个层面的识别,第一层识别对象主要指的是互感器回路接线错误,而将计量表一些常见的接线错误看作是第二层识别对象。通过第一层识别,能够有效的将三相三线接线错误从4000多种的大范围缩小到48种这个小范围,不仅使得接线错误的检测效率得到了大大的提升,还在很大程度上确保了检测结果具有较高的准确性。
3.2六角图法
该方法需要先绘制一个规范的六角图,将获得的检测值与图中的标准值比较,通过综合的分析不同值的异常情况来判定具体的故障情况。该方法需要获取7个测量参数,工作量是相当大的,因而缺乏实际的可操作性,实用性较差。
3.3远程接线诊断方法
该方法检测电能表接线是否存在问题需要遵循一定的流程,依次进行:先对电能表的接线方案进行分析,看看是否存在问题。如果错接问题是存在的,这时就必须对接线的错误位置进行检测。整个流程的顺利进行需要利用短期负荷预测法,该方法的原理是将电力系统历史运行时间序列值视为分析对象,预测其未来用电负荷。电力系统负荷的变化情况往往是不规则的,不同电力分量累加成负荷序列。以此为依据,通过小波多分辨率算法将电力系统历史运行时间序列分解成多个不同频率的分量,再通过小波基和分解层数有效的呈现出不同分量中负荷序列内在变化规律,最后通过回归滑动平均算法对分量时间序列数据展开分析,进而做出预测。该方法在一定程度上提高了电力系统负荷预测精确性,但该方法也存在一些缺陷,要依次的分析3000多种接线方式,进而才能准确的判断接线方式是否存在问题,工作量是相当大的,且得出的结果的错误率也是较高的,因而该方法仍然需要不断的改进、优化。
此外,也能够采用闺值检测法来检测计量系统的接线错误,该方法可细分为单表闺值逻辑检测、事件检测和多表闺值检测三种。单表闺值逻辑检测需先读取相电压、相电流、功率因数等一些重要的参数,再将其与一些历史的参数进行对比分析,从中发现问题所在,从而得出结果。事件检测侧重于分析计量系统历史故障情况,进行找出具体的故障类型。最后介绍的是多表闺值检测,该方法主要以母线平衡率、线损、网损历史运行参数是否超出阀值为依据来找出引起故障的原因。通过多个功率参数来计算母线平衡率,在减掉电力系统自身损耗后,假如母线平衡率仍不在正常范围内,且两天内连续出现该状况,就能得出与母线相接的计量表存在故障这个结论。
4高压电能计量系统人为故障预防措施
随着社会用电量越来越大、用电成本日益增多,某些企业或个人采取改线偷电、私自接线等违法手段造成计量系统出现异常状况,在一定程度上降低了用电成本。因此,相关部门必须要认识到人为因素会给高压计量系统带来巨大的危害性,需对人为故障给予高度的重视,并采取一些必要的措施。现阶段,主要采用一些预防性的方法如铅封来解决电能计量系统人为故障。铅封指的是用铁丝紧固计量表的重点部位,紧固后,再通过模具将固定部位定模,并使用铅压制印模。在很长一段时间内,铅封法起到了很大的作用,大大的降低了计量系统人为故障的发生率。但随着工业技术的进步,伪造或开启后复原铅封的现象时常出现,造成计量表异常情况经常发生,增加了企业的经济损失。面对这种情况,电力部门研发并制造出计量表专用配电柜,将计量设备安在配电柜中封存,大大的减少了人为因素的影响。
为了进一步减少人为故障的影响,一些电力企业还采用失压欠流计时仪、高压电能表错接线判定仪等技术先进的仪器来监测计量表的人为故障,但这些仪器由于成本高、体积大等特点而难以推广,可以作为抽检工具。通过上述分析,可以得出结论:计量表故障预防方法仍然以铅封管理和封锁计量箱为主。
结束语
通常情况下,只要高压电力计量系统出现故障,必然影响到企业经济效益。为了从根本上解决计量系统的故障问题,需要从两个方面做出努力:一方面,充分利用现代化的科学技术来不断的优化和改进电力计量系统故障检测技术,进一步的提升检测的水平;另一方面,培养相关的专业人才,构建一只专业知识强、综合素质高人才队伍。
参考文献:
[1]李玉虎.电力计量系统分流窃电分析[J].中国高新区,2017(21):90-91.
[2]冯海清.电力计量系统的故障与检测研究[J].工程建设与设计,2017(20):33-34.
[3]李忠普.高压电力计量系统CT短路故障检测分析[J].通讯世界,2016(10):208-209.
[4]张成.电力计量系统故障与检测探析[J].通讯世界,2015(20):208-209.