有关提高电能计量装置稳定性降低故障率的探讨-电力论文发表

有关提高电能计量装置稳定性降低故障率的探讨
李勇鑫
摘要：电能是一种商品，电能计量装置则是一把秤，它的准确与否，直接关系到供用电双方的经济利益。提高电能计量装置的稳定性、可靠性和安全运行，可为计量误差处理提供有力的依据。下面针对如何降低电能计量装置故障率，提高计量装置稳定性进行相关探讨。
关键词：计量装置；故障率；稳定性

前言
　在工、农业生产、商贸经营等各项工作用电中，为加强经营管理，大力节约能源，考核单位产品耗电量，制定电力消耗定额，提高经济效果，电能计量装置是必备的计量器具。电力的生产和其他产品的生产不一样，其特点是发、供、用这三个部门连成一个系统，不能间断的同时完成，而且是互相紧密联系缺一不可，他们互相如何销售，如何经济计算，就需要一个计量器具在三个部门之间进行测量计算出电能的数量，这个装置就是电能计量装置，没有它，在发、供、用电三个方面就无法进行销售、买卖，所以电能计量装置在发、供、用电的地位是十分重要的。
提高电能计量装置的稳定性、可靠性和安全运行起到了重要作用，可为计量误差处理提供有力的依据。下面结合实例对如何降低电能计量装置故障率，提高计量装置稳定性进行相关探讨。
1、某供电公司变电站08-10年计量故障率统计
某供电公司变电站08-10年计量故障率统计情况见表1：
年号变电站电能表
互感器总数变电站计量故障次数计量故障率达标情况
2008 289 3 1.04 超标
2009 289 4 1.38 超标
2010 295 5 1.69 超标
表1 某供电公司变电站08-10年计量故障率统计
1.1故障出现主要原因
（1）端子排螺丝松动，原因是由于开关柜开关断开和闭合时产生较剧烈震动引起开关柜上端子排紧线螺丝松动）。
（2）计量二次线老化断股断线，原因是计量二次回路的电流、电压线使用的均是多股铜芯线，而且线径细：电流线只有2.5mm2，电压线只有1.5mm2，不符合《电能计量装置安装接线规则》要求。长时间运行后，就会老化变硬变脆，容易折断,往往一股线里最后只剩下两三根细线，易造成失流失压。具体见表2。

序号末端原因
1 TV保险丝熔断
2 人为未拧紧或环境稳定造成螺丝松动
3 开关闭合震动造成螺丝松动
4 电能表超差
5 TV、TA超差
6 接线错误
7 抄表错误
8 计量二次线老化断股断线
表2故障原因表
2、降低故障率技术措施
为降低计量故障率，采取的系列措施：(○)(1)消除因开关闭合震动会造成与开关柜一体的计量端子排接线松动取消在开关柜上安装电能表方式，改用专用计量柜端子排接线松动。(○)(2)拆除开关柜上计量二次线；(○)(3)购置并铺设KVVP单股铜芯电缆；(○)(4)更换0.2S级TA；(○)(5)购置并安装专用电能计量柜；(○)(6)将机械式电能更换成多功能表；(○)(7)在计量柜的端子排接计量二次线；(○)(8)采用在计量柜上安装联合接线盒以方便拆装表和现校等维护工作。(○)(9)按要求电能表和电压电流互感器接好二次线。消除因多股铜芯线断股造成的计量二次回路失流失压现象拆除多股铜芯线，改用4mm2的单股铜芯电缆作为计量二次线多股铜芯线断股。
3、提高计量装置稳定性措施
(1) 根据计量规程要求，完善计量装置配置。
①选择高精度、稳定性好的多功能电能表。由于电子技术的发展，现在多功能电子表已日趋完善，其误差较为稳定，且基本呈线性。一只多功能电子表可同时兼有正、反向有功，正、反向无功四种电能计量和脉冲输出、失压记录、追补电量等辅助功能，且过载能力强、功耗小。对I、Ⅱ类用户采用全电子式电能表。②根据电流、电压互感器的误差，合理组合配对，使互感器合成误差尽可能小。配对原则是尽可能配用电流互感器和电压互感器的比差符号相反，大小相等，角差符号相同，大小相等。这样，互感器的合成误差基本可以忽略，只需根据互感器二次压降误差配合电能表本身误差作调整，便可最大限度降低计量装置综合误差。③ 电压互感器二次导线的选择。根据互感器二次回路的实际情况选择二次导线的截面和长度。在一定负载下，给定电缆截面面积，在规定电压降下，给定导线长度，导线截面积至少不少于2.5mm2。④电流互感器二次回路导线截面积最小值为4mm2，且中间不得有接头，导线经转动部分处应留有足够的长度。在投产前，必须测量电流、电压互感器的实际二次负荷，使之在互感器标定的额定负荷之内⑤对35kV及以上的计费用电压互感器二次回路，不应装设隔离开关辅助触点，但可装设熔断器，对35kv及以下的计费用电压互感器二次回路，不应装设隔离开关辅助触点和熔断器。电流、电压回路应设专用二次回路，不与保护、测量同回路。
(2)采用正确的计量方式，减少计量误差。
①对接入中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相三线制电能表，其2台电流互感器二次绕组宜采用四线连线；对三相四线制的电能计量装置，其3台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六线边线。如采用四线连接，若公共线断开或一相电流互感器极性相反，则会影响计量，且在进行现场检验时，采用单相法每相电流互感器二次负载电流与实际负载电流不一致，会给测试工作带来困难，还会造成测量误差。② 对计费用高压电能计量装置应装设失压计量器，及时读取失压记录，作为追补电量的依据。
(3)合理选择电流互感器变比。要求正常负荷电流在电流互感器额定电流的60％左右，对季节性用电的用户应采用二次绕组具有抽头的多变比电流互感器。
(4)采用电压误差补偿装置。如果电压互感器二次回路的负荷导纳变化不大，可采用电压误差补偿器，补偿二次导线电压引起的比差和角差。
（5）推广应用智能电表。当前推广使用的智能电表，除了有与多功能表所具有的功能之外，它还具有高稳定、宽负载、高精度性能，另外对电能量的在线监控等诸多功能对提高计量稳定性、减少计量故障率有了更高的保障和提高。
（6）科学利用电能监测系统。随着科技的日益发展和创新，对电能计量的研究和管理也随之进步，通过对电能量信息的在线、远程监控，可以有效减低计量故障的发生率和故障电量，从而为计量装置的稳定性和科学管理提供了强有力的技术支撑和管理平台。
4、进行稳定性测量
为提高电子式电能表的稳定性，还必须加强稳定性测量。稳定性测量分为短期稳定性测量。连续工作稳定性测量，24小时变差测量和长期稳定性测量。
4.1短期稳定性测量
电子式电能表的短期稳定性，叉叫测量的重复性，以标准偏差估计值s( ％)来表征。
测量方法是，在额定电压，额定频率和标定电流下，对功率因数为l和0.5(L)两个负载点分别做不少于5次的相对误差测量，然后计算标准偏差估计值s(﹪),计算标准犏差估计值时，要用化整后的相对误差值 (％)来计算。测量结果以s(％)值不大于该表准确度等级值的1/10为合格.
4.2 连续工作稳定性测量
在额定电压、额定频率和标定电流下，对功率因数为1和0.5(L)两个负载点。每隔一小时记录一次测量结果， (％) 电子式电能表连续工作8小时， (％)的变化应不大于该表准确度等级的1／5(自热过程中的变化不算)．
4.3 小时变差测量
小时变差测量方法是，在测定基本误差之后，将被检表在室温下放置24小时，然后置于标准条件下，待温度平衡后，再次测定在额定电压、额定频率和标定电流下，功率因数为l和0.5 (L)两个负载点的基本误差(％)．测量结果不得超过该表基本误差限，并且在24小时内的基本误差改变量(简称变差)的绝对值(％)不得超过该表基本误差限绝对值的l／5．
4.4 长期稳定性测量
在检定周期内(例如一年)，对正常使用中的电能表，每隔三个月测量一次基本误差（％)值。算上最初一次测量数据。要求所有基本误差值都不得超过该表基本误差限，并且基本误差最大改变量的绝对值(％)不得超过该表基本误差限的绝对值．
结语
电子式电能表的产量正在逐年增长，电能计量装置准确与否，直接关系到供用电双方的经济利益。普及电能计量装置误差检定方法和稳定性测量方法，提高电能计量装置的稳定性、可靠性，已迫在眉睫。加强稳定性测量，采取相应技术措施提高电能计量装置的稳定性，降低计量装置的故障率具有十分重要的意义。