电能计量装置异常状态常用监测方法与探讨

议仪之新

摘 要：本文主要阐述了电能计量表的分类以及传统监测方法，着重介绍了电能计量装置异常状态监测方法，以期对日后的电能计量装置的进一步发展有所帮助。

关键词：电能计量；监测方法

中图分类号：TM933 文献标识码：A 文章编号：1671-1041(2015)02-0051-03

0 引言

电力企业当前的主要任务是保证电能计量数据的准确和可靠。电能计量装置是社会经济建设和人们日常生活不可缺少的能源产品，电能经由电力企业而传递并服务给广大用户。在这种电能传输的过程中，能不能对其进行准确且可靠的计量将会决定很多环节中的经济利益是否能够得到公平的保障。但是当前状况下电能计量装置异常状态并不能被及时处理，电力企业也受这些问题影响导致电能计量值远远低于实际上的电能而受到很大的经济损失。

1 电能计量表分类及传统监测方法

1.1 电能计量表分类

电能计量表按照工作原理可以分成以下3类：感应式、静止式和电解式。感应式和静止式电能计量表主要对交流电能进行计量。因为在测量原理以及结构方面受到制约因素的影响，而导致感应式电能表在精度以及功能方面都存在着问题。而静止式电能表相对而言，拥有很多优点，诸如精度高，功耗低，承载能力强等，在实际的电力系统中有着很普遍的应用[1]。静止式电能计量表按照转换方式也可以分成很多种类。

1.2 传统电能计量监测方法

传统电能计量监测方法是由抄表和稽查两个部分构成的。抄表指的是让抄表人员定期地检查和记录电表计量装置的异常情况；稽查则是指按照国家电力有关部门的严格要求，主要是由用电稽查人员对电能计量状况而特地开展的活动。由于电力行业市场化在不断的改革，这种传统的依靠人力进行电能计量监测的方法越来越不能适应新形势的发展要求。

1.3 电能计量装置终端系统技术

终端系统指的是在各个电力厂站所配置的现场终端设备和软件系统等，它包括现场的视频监控终端、计量装置检验终端以及基于工控机的应用软件等。图1是终端系统的功能模式图。

2 电能计量装置异常状态分类及原因

2.1 电能计量装置常见的异常状态分类

按照不同的标准对电能计量装置的异常状态进行分类，可以有不同的分类结果。

1）根据所出现的异常状态后果来分类，能够分成下面两类：电能计量装置损坏和电能计量异常。

2）根据异常状态的技术表征进行分类，能够分成以下6类：计量电流或电压异常、信号异常、功率因素异常、线损率异常和日（月）累计电量异常等异常状态[2]。

3）根据异常状态出现的原因进行分类，能够分成以下两类：人为因素异常以及非人为因素异常[2]。因为工作人员工作方面的过失和不良分子异常窃电行为属于人为因素导致的异常，而电能计量装置出现故障等所引起的异常属于非人为因素异常。

4）根据出现异常状态的位置进行分类，能够分成以下3类：电能表内部异常、计量回路异常以及计量柜异常。

2.2 电能计量装置异常状态的原因

2.2.1 系统干扰分析

电力谐波在很大程度上会给计量装置造成约束，使得误差偏大，进一步对电能的计量造成破坏。因为感应式电能表的设计是根据基波的情况而来的，只有在工频附近很窄的频带范围内，它才能具备良好的工作性能，如果在其他环境下，会很容易造成计量误差。

2.2.2 计量装置故障

电能计量装置故障主要是按照出现异常状态的位置来进行分类的，可分为3类。一般情况下，计量装置故障主要是因为计量装置不够符合科学以及电能计量装置的生产不符合标准要求，因为计量装置故障而导致的结果是互感器和电能表出现误差以及PT二次回路压降引起的误差。要是有计量装置出现比较严重的故障，会导致它的综合误差过大，因而会严重破坏计量的准确性能。

2.2.3 人为窃电

首先是当前的电力供需矛盾本来就很尖锐，人为的窃电行为破坏了稳定的供用电秩序；其次是这种行为引发很多民事纠纷，破坏了社会的稳定；第三，这种行为很容易造成火灾等事件，不严重的情况下只是损坏变压器，严重的情况下会出现大范围的停电，从而影响社会和公众的安全。

3 电能计量装置异常状态监测方法

3.1 计量电压异常监测

计量电压的监测指标有很多种，例如相电压、相电压突变量、三相不平衡电压以及断路器位置等[1]。计量电压异常监测分为以下几步：首先是相电压的突变量超过规定的限度；其次是三相不平衡电压越限，经过一段时间仍不能恢复；第三是相电压低于额定电压70%，相电流比额定电流要高出15%，经过一段时间仍不能恢复；第四是断路器没有出现分闸现象和检修信息。

3.2 计量电流异常监测

计量电流的监测指标和也有很多种，例如相电流、相电流突变量、三相不平衡电流以及断路器位置。首先是相电流突变量超过规定的限度；其次是三相不平衡电流超过规定的限度，经过一段时间仍不能恢复；第三是电能表内部电流回路；第四点和上述的第四点条件是一致的。如果上述4条都满足，可以判断出是发生计量电流异常。

3.3 功率因数异常监测

功率因数的监测指标也有很多种，例如负荷功率因数以及断路器位置等。功率因数异常监测分为以下几步：首先是功率因数突变量超过规定的限度；其次是功率因数值异常，在很长时间内都无法恢复；第三是没有断路器分闸和检修信息。如果上述3条都满足，可以判断出发生功率因数异常。

3.4 信号异常监测

如果电能计量装置中的信号突变或发出时，就可以判断发生了信号异常。这些信号有很多种，例如电能表白检错误信号、计量柜监视继电器信号等。

3.5 宏观状态量异常监测

如果要精确地判断是否出现宏观状态量异常，就必须要对常见的宏观因素进行认真地研究和分析。一般情况下，如果系统条件大体上保持不变，而线损率、母线不平衡率、变损率越限，就可以判断是相应状态量异常；如果是负荷曲线异常、负荷日累积电量变化值越限，经过一段时间仍不能恢复，可以判断是宏观状态量发生异常[3]。

3.6 防窃电监测方法

浙江省有很多电业局已经初步完成对人为窃电的监测，很大程度上是依靠电力负荷现场管理系统以及独立的开箱报警装置共同完成的[3]。负荷管理系统的作用在于它能够根据计量装置的实际运行状况而对它在线监视和集中管理。万一发生电能计量装置异常状态，这些系统能够快速地感应到，同时做出详细地分析。另外，金华电业局还把门电路传感器安装在计量箱的门和箱体部位，门电路传感器可以有效地实现用户开箱断电、开箱记忆以及开箱报警功能。如果计量箱门关闭，电路就无法发出脉冲；要是打开计量箱门，控制线路则能够及时地接收门电路所传递的异常脉冲，然后使开关继电器断电。

4 结束语

电能计量装置是电能在传输过程中的经济结算数据的主要来源，如果能在最短的时间内察觉电能计量装置异常状态，及时地处理这些异常状况，从而确保电能计量装置能够在最小损耗内保持正常工作的状态，对电厂的发展以及对人们而言都会具有非凡的意义。一直以来，电能计量装置异常状态备受人们的重视，而传统的电能计量监测方法无法满足新时代的需求，文章所提到的不同于传统监测方法的手段，对于监测电能计量装置异常状态有很强的实际意义。

作者简介：万全强（1962-），男，广东茂名人，广东电网有限责任公司 茂名供电局，电气工程师,研究方向：电力配电网工程、计量及需求侧管理。

参考文献：

【1】苏研.浅谈电能计量设备异常原因及状态检测[J].中国电子商务,2012,11:216-219.

【2】蒋嵘.电能计量装置异常状态研究[J].机电信息,2012,15:75-79.

【3】肖冀,程瑛颖,田娟.关口电能计量装置状态管理系统研究与实践[J].中国电业,2012,11:271-275.