（国网新疆电力公司伊犁供电公司 新疆伊宁市 835000）
摘要：目前我国对电能的需求越来越大，电力资源的供应一直处于供应紧张的状态，直接影响到人们的日常工作与学习。现在很多不良用户为了满足自身的用电需求，采用偷电的方法来达到减少或免费使用电能的目的，这种行为给电力企业直接带来经济损失，而电能计量装置可以有效的预防偷电行为。本文从电能计量装置概述出发，重点研究了电能计量装置异常状态特征及异常原因，并提出了异常状态的监测方法。
关键词：电能计量；异常状态；监测方法
1 电能计量装置概述
电能计量装置是用于记录电能使用情况的设施，它包括不同型号的仪器和设备，在保障电力的供应中起着重要的作用。通过电能计量装置可以对电能进行售卖，可以统计用电用户的用电量，电力公司根据电能计量装置所提供的用电数据来收取相应的费用。随着科技水平的不断提高，电能计量装置也在不断更新换代，从最初的电解原理的电度表，到之后的感应式电能表，发展到现在的智能自动化装置，对电力企业的系统运行起到了有效的监测作用。在实际应用中，电能计量装置会受到环境温度、辅助电源质量、电磁场干扰等的影响，导致对电能的运行情况无法进行准确的评价和收集。电能计量装置的计量点比较多，在正常的运行当中所需要注意的是计量点的实际负荷工况和接线方式、单双向计量方式，另外还有电网经营企业关口、供电企业关口以及电厂上网关口等。
2 电能计量装置出现异常的特征
在电能计量装置出现异常状态时，它主要的表现是和平常的参数、性能在状态量上出现异常。首先，由于影响电能计量装置的因素比较多，所以会出现各种情况的计量装置误差，导致计量的电压回路异常，出现计量电压发生变化的情况，其主要表现为三相电压没有指示或紊乱、电压骤然变化、电压一直处于低水平状态；其次，在计量电流上也会出现异常，随着计量装置的误差增加，电能表异常，使电流也同时发生变化，电流的异常变化与电压的异常变化比较相似，其主要表现为计量电流没有指示、三相电流紊乱、电流骤然变化、一直处于低水平电压；最后，在功率上也产生了变化，其主要原因是受各种环境因素影响，使计量误差增大，使计量电流与电压出现异常，从而使负荷功率出现参数异常变化。一般情况下，当出现异常情况时，电能计量装置会发出警报或者指示信号，如果计量柜异常打开，具有监视功能的继电器则会发出报警；如果自检中出现错误，电能表则会显示指示信号。但是目前不是所有的计量装置都具备开关量与监视装置的功能，只有少数比较先进的计量柜和电能表才具备。电能计量装置如果长期处于异常状态，则会直接影响荷载累积电量监测的变化，并且变化会非常明显。如果计量装置的综合误差一直稳定保持在一个计量范围内，一些偷电行为所造成的异常都会使电能计量数值减小，同时也降低了累积电量。
3异常原因分析
3.1系统干扰分析
在电力系统中，电力谐波的存在不可避免地对计量装置产生干扰，致使其误差增大，进而影响到电能的正确计量。电力系统中大量的非线性负荷和电力电子设备在运行过程中成为了巨大的谐波源，不仅对电力系统造成污染，同时还引起了电能计量设备（主要是感应式电能表）的计量误差。由于感应式电能表的设计只能保证其在工频附近很窄的频带范围内的工作性能，是按基波情况考虑的，一旦其工作在谐波状态下，就会产生较大误差。
3.2计量装置故障
电能表故障、互感器故障和计量回路故障等能够造成的最严重的后果就是装置本身完全无法工作，但是这种情况是比较少见的。通常情况下，计量装置故障是由于计量装置的配置不合理、生产质量较差或者长期运行在恶劣工况下而逐渐形成的，其最常见的后果就是导致互感器误差、电能表误差、PT二次回路压降引起的误差等计量装置综合误差不断增大。正常情况下，计量装置综合误差对计量准确度的影响比较小，它主要取决于设计和制造水平，其值是一定的。但如果有计量装置发生故障，其综合误差就可能变得很大，从而严重影响计量的准确性。
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3.3人为窃电
窃电会导致电能计量设备异常，使计量装置少计或不计。窃电行为危害极大：1）造成电力供需矛盾日益突出，扰乱正常的供用电秩序；2）诱发大量民事纠纷，成为社会一大不稳定因素；3）极易引发火灾、损坏电器乃至造成人身伤亡事件，最后危及社会公共安全和人民群众生命财产安全；4）轻则烧毁变压器，重则造成大面积停电危及电网安全稳定运行；5）使国家蒙受重大经济损失。
4电能计量装置异常状态监测方法
4.1计量电流、功率因数异常监测
对计量电流的监测指标包括：相电流、负荷功率因素、相电流突变量、断路器位置、三相不平衡电流等。计量电流异常监测的步骤：1）电能表内部电流回路检测元件动作；2）相电流高于额定电流15%，相电压低于额定电压70%，经长延时未恢复；功率因素值异常，经长周期未恢复；3）相电流、功率因素突变量越限；4）无断路器分闸及检修信息；5）三相不平衡电流越限，经延时未恢复。当以上条件成立时，即可判断发生计量电流、功率因素异常。
4.2开关量（信号）异常监测
当计量装备中某些开关量（信号）如电能表内部电流回路检测信号、电能表自检错误信号、计量柜监视继电器信号等变位或发出时，即可判断发生了与其相对应的异常。
4.3宏观状态量异常监测
只有对负荷变动、负荷性质、运行方式等宏观因素进行分析研究，才能准确地判断出日（月）累积电量和线损率等宏观状态量是否出现异常。一般来说，在系统条件基本不变的情况下，线损率、母线不平衡率、变损率越限，即可判断为相应状态量异常；负荷曲线异常、负荷日（月）累积电量变化值越限，经长周期未恢复，即可判断为其发生异常。
4.4防窃电监测方法
目前主要通过电力负荷现场管理系统和独立的开箱报警（断电）装置来实现对窃电行为的监测。不管是哪一级的负荷管理系统，都具备了对电能计量装置现场运行情况进行在线自动监视和集中管理的功能。系统所具备的这些功能，一旦发生异常情况，就能及时响应并给出相应分析，为查处窃电行为提供综合分析和数据支持。此外，还可以通过在计量箱（柜）的门与箱体部位加装门电路传感器，控制继电器来实现对用户开箱断电、开箱记忆和开箱报警功能。计量箱门关闭，继电器常闭触点闭合，电路无脉冲发出，一旦打开，继电器常闭触点断开，控制线路会接收到门电路发送的异常脉冲，信号经放大后控制开关继电器断电，用户无法自行恢复供电。
5结语
电能在传输过程中的经济结算数据均来自电能计量装置，随时掌握电能计量装置的工作状况，第一时间发现其异常状态并及时消除异常，保证电能计量装置的正常工作，就显得尤为重要。因此，电能计量装置状态异常监测问题越来越受到人们的重视。但原有的电能计量监测方法已不能适应时代需求，本文针对这种现状提出了相应的监测手段，具有很强的实用性。
参考文献
[1]骆盛军，吴先强，赖裕，等．宽电流范围电能表的计量电路设计[J]．电测与仪表，2012，（6）.
[2]苟代勇．浅谈电力企业电能计量装置异常的原因分析及监测[J]．城市建设理论研究，2012，（22）.
作者简介：
高建宇（1970.05），男，新疆伊宁人，中国计量学院计量技术专业，工程师，单位：国网新疆电力公司伊犁供电公司，研究方向：电力计量、电力营销
论文作者:高建宇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/27
标签：电能论文; 装置论文; 异常论文; 电流论文; 误差论文; 状态论文; 负荷论文; 《电力设备》2017年第5期论文;