摘要：当前，社会经济的发展对电力供应的稳定性与安全性提出了更高要求。在电力系统的发电、输电、供电过程中，电能计算属于十分关键的环节，尤其是对高电压大容量的电能计算十分重要。电力计量系统一旦出现故障，将会导致计量系统对用户所用电量难以进行准确计算。为此，进行高压电力计量系统故障分析与检测就显得十分重要。在本文中，提出建立高压电力计量系统网络故障模型，从而实现对故障的分析与检测，通过仿真研究后证明了该模型能够有效进行故障检测。
关键词：高压电力计量；系统故障；分析；检测
前言
在电力系统的发、输、供过程中，电能计量尤其是高压大容量的电能计量是非常重要的环节，因为它不仅仅关系这电力生产部门的安全经济运行和直接经济效益，而且还关系这整个国计民生的经济效益和社会效益。因此。一套完整综合准确的电能计量是电力系统中电测计量的重要组成部分。
1高压电力计量系统基本原理分析
高压电力计量系统主要分为高压供给低压计量、高压供给高压的高压电力计量形式，在电力系统的发电、输电和供电过程中，电力计量系统尤其是高压电力计量系统是非常重要的环节，高压电力计量系统的构成主要包括由电流互感器（CT）、电压互感器（PT）、计费电能表以及二次连接导线四部分，其中这些构成高压电力计量系统的元部件一旦发生故障，就会造成整个高压电力计量系统不能正常运行。
高压电力计量系统的基本原理是通过电能表的两个或三个计量单元，以电流互感器、电压互感器、电能表和连接他们的二次导线为电量计量装置，将整个电力计量系统和用电系统连接在同一网络上，当高压电力计量系统的各个元部件电力负荷发生变化或者出现故障时，主要是根据网络阻抗的变化情况来判断高压电力计量系统运行状态的变化，基于高压电力计量系统的基本原理，可以看出电流、电压互感器是电力计量系统中最为重要的元部件，且高压电力计量系统的基本原理是在互感器的接表计量技术基础上，开展电力的计量和记录工作，不断提高电力供电企业的管理效率和质量。’
2高压电力计量系统故障的类型
高压电力计量系统包括电能表、互感器以及连接它们的二次导线：三相有功电能计量常采用的接线方式为三相三线制接法，因此三相高压有功电能计量的接线比较复杂，理论上接线种类有4071种，而正确的只有一种，因此计量系统故障的类型也有很多。
（1）故障产生的原因可以分为：1）由三相电能表错误接线造成的故障；2）是由电压互感器或电流互感器接线断开造成的故障；3）是由电流互感器一、二次短路或电流互感器二次相间短路造成的故障。
（2）按故障跟人的关系分为：1）自然产生的故障；2）人为造成的故障。而这两种故障产生的原因可以有上面三种原因中的任意一种。
（3）根据电能计量的基本原理，电能表计量电量的多少取决于电压、电流、功率因数三要素和时间的乘积。因此，改变三要素中的任何一个，即可造成电能表慢转、停转甚至反转，引起计量故障。另外，是电表本身机械或电子性能改变，扩大计量系统的误差也可以造成计量故障，更有甚者私拉乱接、无表用电的行为，这完全是人为造成的故障。按电能计量的原因。可将计量故障归纳为五大类：
1）电压型故障：有电压回落接线错误引起的计量故障，如某相断开、引起失压；虚接某项电压端子，引起欠压，导致电能表少计或不计。
2）电流型故障：有电流回路接线错误引起的计量故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果短路或开路CT二次侧，短路CT一次侧，使电流无法正常流入电流表；虚接电流端子，使流入电能表的电流减少。
3）移相型故障：电能表正常的接线被改变，引起相位异常的故障，如PT一次侧或二次侧反接，引起相位异常；CT二次侧反接，引起相位异常；接入同一相电压和电流，引起相位异常；在电压回路和电流回路中接入其他负载，改变正常相位等。
4）扩差型故障：有电能计量系统误差增大引起的计量故障，这种故障通常由人为造成，目的为了窃电。具体方式如拆电表，改变电表内部机械结构性能；由外力损坏电表；改变电表安装条件；利用磁场或谐波干扰等手段来扩大电能计量系统误差等。
5）分流型故障：负载不经过货部分经过电能计量装置，由自然或人为造成。人为的将负责接待电能表进线之前，空置电能表，完全不经电能表计量；在电能表进线之前搭接其他负载，电能表仅计量部分负载等。
3高压电能计量系统接线故障检测方法
3.1电压互感器的检测
=电力计量装置的内部构造是故障检测中的重点，其一旦出现结构问题，就会对其他的环节也产生连锁影响，所以，要加大对电压回路的检测力度，在对计量装置的导线进行检查时，主要检查其是否有导线连接错误的现象，要利用负荷检测的方式来对相电流、相电压之间的数据进行测量，然后结合之前的检测记录来对其额定的电流、电压进行检查，以此来判断计量系统的电压互感器是否出现的故障。
3.2重视功率因数的变动检测
电力计量系统的最终目的是反映出真实可靠的用电数据，实现用户使用和支付的权利义务以及保证供电企业的经济效益，所以电力计量最终数据的准确度是衡量计量系统质量的唯一标准。由于异常的功率因素会使测量的负荷功率产生变动，所以，要基于以下原则对功率因数进行检测：功率因数的变动情况已经比装置限定数值还要高且持续较长时间；未发出检修信号并且断路器正常运行但是功率因素出现不正常变动，以上两点情况出现时，就可以得出功率因数出现异常的结论。
3.3远程接线诊断
主要操作流程如下：首先，分析电能表接线方案是否存在错误。如果存在错接问题，再检测接线错误位置。这其中通常会使用到短期负荷预测方法。短期负荷预测主要工作原理是利用电力系统历史运行时间序列值作为分析对象，对未来用电负荷进行预测。电力系统负荷呈不规则变化，负荷序列是不同电力分量的累加。根据这个电力负荷变化规律，利用小波多分辨率算法可以将电力系统历史运行时间序列分解成若干个具有不同频率的分量，采用相对应的小波基和分解层数，将不同分量中的负荷序列内在变化规律呈现出来，再采用回归滑动平均（ARMA）算法来分析分量时间序列数据，得出预测结果。采用这种分析方法可以有效提高电力系统负荷预测精确性。在判断接线方式是否准确时，要逐一对三千余种接线方式进行分析，工作量较大，且采用传统检测方法很容易得出错误的判断结果，这方面的检测改进方法需要今后进一步研究中来实现。
4结语
在电力行业生产过程中，电能计量特别是高电压电能计量精确性直接关系到电力企业综合经营效益，是一项十分重要的电力生产管理工作。虽然电力计量系统能够对电量进行计算和监控，但是，由于其工作受到的干扰因素较多，所以其在使用的过程中任然具有很多的问题。如何有效解决电力计量系统的故障是当今热门的课题。本文主要对于高压电力计量系统故障的分析及检测作出探究。
参考文献：
[1]贺勇.浅谈电力计量系统的故障与检测[J].中国高新技术企业，2013.
[2]张成.电力计量系统故障与检测探析[J].通讯世界，2015.
论文作者:蒋华
论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/4
标签：电力论文; 故障论文; 高压论文; 系统论文; 电能论文; 接线论文; 电能表论文; 《中国电业》2019年第13期论文;