摘要：电力计量在供电企业的任务中占据着十分重要的地位。在现如今的能源时代，电能是所用的主要能源之一，但是在电能的需求和供应方面却极度不平衡，而且除了电量之外，对电能的质量更高的要求。在这种情况下对电力计量装置的精准度的要求也就越高，其与自动化系统的结合是实现高压计量的一个重点，不仅能够使供电企业在经营上趋向于科学规范，而且在电力的供给输出上更加精准。基于此，本文对高压计量装置自动化改造技术进行了详细地分析与探究。
关键词：高压计量装置；自动化；改造技术
1、高压计量装置概述
高压计量装置是被用在供电网络中的设备之一，对于整个供电网络的正常运行具有至关重要的作用。高压计量装置中主要的设备元件有电流互感器以及电压互感器等。除此之外，还有电路的保护单元和电能表等组成。该设备运行在高压配电网络中，可以对所插入的高压网络进行线路无功和有功的计量。通过对高压配电网络中的电能进行计算，高压计量装置被应用于交流的供电线路中。这样才能有效的实现对高压线路中的运行是否安全进行有一定的评测。
2、常见故障分析
高压计量装置在整个供电网络中十分常见，所使用的数量也比较大，在日常的电网维护和修理的过程中，工作人员对于高压计量装置的故障问题进行了总结，并分析了其故障的几种类型，如下：
2.1 配电网中的高压计量装置中的线路绝缘性逐渐消失，线路老化。在设计高压计量装置时，需要考虑该装置的绝缘效果，并整体降低高压计量装置的使用成本，工作人员往往在设备中使用硅橡胶作为设备的主要绝缘性材料，同时为了加强绝缘的效果，工作人员还匹配了一定的聚氨酯以及环氧树脂等材料。但是高压计量装置在户外的长期使用过程中会经历很多的不良气候，比如暴雨以及暴嗮等，这些高温低温等恶劣的自然气候会使得高压计量装置中所使用的一些绝缘材料老化严重。所以，高压计量装置在使用一段时间后，往往会出现线路的破损以及开裂等情况，这些情况使得高压计量装置中的绝缘材料的绝缘性能受到严重影响，并不能有效的保护设备不受潮气影响。因此，为了延长高压计量装置的使用寿命，工作人员往往需要经过5年的使用时长之后，对高压计量装置进行一定的维护和处理，进而保障线路的绝缘性能不被破坏。
2.2 配电网中的高压计量装置在使用的过程中受到雷击而发生损坏。由于高压计量装置都在外部运行，很多装置不可避免的在雷区较多的区域工作，而高压计量装置本身会产生一定的电磁场，这种电磁场对于雷电有着十分大的吸引作用，经常会受到雷击。一旦发生雷击的事故，高压计量装置中的电压互感器以及电流互感器就会因为在设备中的瞬间电流或者电压过大而导致设备损坏，进而给整个配电网络造成威胁。
2.3 配电网中的高压计量装置受到化学污染，进而影响设备运行。由于部分的高压计量装置在化工厂附近运行，因此会受到化工厂中的大量腐蚀性物质的侵蚀，进而使得装置内部的绝缘线路和器件受到一定的损坏，导致高压计量装置不能正常的工作。高压计量装置的这种故障类型常常发生在工业生产比较发达的地区。
2.4 配电网中的高压计量装置本身的设计缺陷导致设备故障。高压计量装置往往使用V/V的连接方式来进行内部线路的连接，其接连方式也是接连片的方式来进行的。但是在高压计量装置中正常的安装过程中，其会由于自身的导线自身重力的作用以及导线安装过程中其外部附件的机械力的影响，进而使得导线在外部环境冷热变化期间发生热胀冷缩的现象，这会使得其产生一定的横向附加外力，最后导致装置内部的互感器的铁片连接受到一定的影响，进而出现设备的故障问题。
2.5 配电网中的高压计量装置处于高用电负载下，进而发生损坏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在居民用电的高峰期，供电网络中的高压计量装置会长期处于高负载下，这会使得设备内部的温度持续升高，进而导致设备的性能受到严重的影响，最后造成设备的损坏。
3、设计高压电能计量装置的自动化
3.1 高压电能计量装置自动化系统的组成
由于其应用了计算机和数字通信技术，其结构同上述两种也大同小异，都是分层构建的，其有两项最基本的信息采集层来负责采集原始数据，其中还有一层采集层要执行别的层发来的命令，功能更加多样化。装置中的信息通道层是连接采集设备和信息收集站的，是信息通信的基础，没有这条通道，信息就无法传递，这套装置也等于作废，因此要保证通道信息层的安全。剩下的还有物理隔离层，通过物理隔离的方式来将内网和外网的数据信息隔离开来；数据处理层将所得信息经过计算和处理发送到业务应用层；业务应用层是人们可以直接操作观察的一个层面，可以通过操作业务应用层来完成对装置各个功能的实现，如电能检测、付费等，其可以单独作为一个系统来运行。
3.2 数据采集
高压电能计量装置自动化系统主要通过两个数据采集层进行原始数据的采集，而采集的原始数据却又是不同的，主要分为关口类和用户类。这两大类细分下去又包括电能质量、模拟量和状态量、线损数据、电量电费等，而因为考虑到供电企业的经济效益等因素，所收集的数据要具有时效性。同时还要求必须准确，防止企业的利益受损。而为了方便用户对各种用电信息的查询，还可以建立一个平台来实现上述功能，并可以扩展其它相关业务。
3.3 数据处理
在进行数据处理时，系统也有相应的数据处理层。处理数据也有相应的步骤，包括检查、分析、辨别几个阶段。对于那些出现异常的数据，要进行实地查看进行修复及进行提示；对于只能采集一次的数据，要用手动的方式加以保存，但要保证原始数据的完整。
4、高压计量装置自动化系统的改造
在设计装置时，首先要考虑的是材料问题，为了适应自然环境对线路、装置外壳的侵蚀，那么就对材料有了特殊的要求，可以用复合的硅胶橡胶和一些其它的户外材料整合而成。下一个要考虑的就是设备的精准性了，为了保证不像老式计量装置那样，需要对电压互感器进行加强，主要是加强绝缘层，来防止雷击、电压过高、高频低频等问题。窃电问题严重也是一项大问题，为了改善这种现象，高压计量箱外必须加以封盖。在对内部的改造中，装置内的重要元件要采用较为优质的硅钢片制成，有些元件对于大小也有要求，比如互感器的二次出线端的直径就不能小于六毫米；在回路方面电流的二次回路都要用二元件四线连接的方式。在进行装置安装时要注意保持装置的稳定性，安装以前检查各个设备有无碎裂、缺失现象，若有应及时更换。接线时应注意线的密封处理，防止造成接地事故。经过改造后的高压计量装置自动化系统是全封闭式的，除了能够防止自然侵害之外，还能有效防止窃电这种行为，对信息的收集能力大大加强，并且电量的精度大大提高，在将其用于实践中后，它还可以对配电负载率和电能进行全方位监控、对线损进行检测，进而在系统上进行操作控制负荷等，有效提高了企业对于电能的监控和企业的经济效益。
综上所述，高压电能计量装置自动化的改造主要是为了提高装置的工作效率和精度。并对电量、电能、电费、线损等情况进行实时监控，相比于以前陈旧的装置，经过改造后的装置功能更加全面，效率和精度都有所提高，为企业在激烈的市场竞争中创造了优势。
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论文作者:史三省
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/30
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