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摘 要:目前,我国各行各业发展速度越来越快,市场竞争愈加激烈,电力计量单位深入其中,不仅会产生无形的竞争压力,同时为了获得更好的发展则需要不断加强电力计量装置的工作效率,而保证电力计量装置的稳定性与准确性是关键,因此,需要对当前电力计量中存在的各种异常问题进行分析,并针对性的找出异常原因,经过分析得知,需要提高对电力计量电流以及状态量的监测能力,本文针对监测方法进行分析,为降低电力计量装置发生异常作为参考。
关键词:电力计量装置;异常;原因;监测方法
电力企业发展是稳定国家经济发展的关键,而电力计量单位中电力计量装置经常出现异常情况,严重影响供电运行的稳定性,同时也是电力计量的准确性明显下降,导致电力企业经济受损,发展受到阻碍。经过对电力计量装置异常原因调查得知,目前异常发生原因主要有装置自身故障问题、外界环境气候等方面因素干扰问题以及人为问题(例如:窃电等非法行为)都是影响电力计量装置出现异常,工作效率下降的原因。
一、电力计量装置异常原因
电力计量装置主要是对用户供电使用情况起到精准记录作用,通过电力计量设备或者仪器可以有效提高电力系统的运行稳定性,同时还能够达到高准确度电力计量效果。而电力计量装置若是发生异常就会严重影响到电力运行效率,更使电力计量的准确度明显下降,造成电力计量装置出现异常的原因主要分为两大点,分别是:人为因素、自然因素。下面是对电力计量装置发生异常的原因进行分析。
1、非法行为
目前,电力企业已经成为一种被垄断性的发展产业,很多电力企业为了获得更高的经济效益,不断提升供电价格,这使很多用户产生经济压力,特别一些需要大量供电的工业生产单位、商场等,在价格高、用量大的被迫下,一些用户就会为了节省电费而进行窃电行为。盗窃过程中,需要对电力计量装置加以防范,以免被电力企业相关部门发现,所以会采用私自改装电路的方法,进而对电力计量装置造成破坏,并利用伪装数据手段,实现用电数量缩小,减少电费目的。这种窃电行为已经触犯法律,若是不及时制止与控制,会使电力计量装置受到更严重的毁灭性破坏。
2、装置故障
众所周知,电力系统本身就具有一定的危险性,如果人们在日常的工作中碰到了电力的一些不安全因素,那么就会直接导致人员伤亡。因此,相关负责人就应该充分认识到电力计量装置的重要性。目前,虽然很多电力计量单位已经在不断重视电力计量装置,在生产电力计量装置时也经过了一系列的检查,但是由于我国技术水平不完善,从而使得电力计量装置在运行时出现了一定的故障。
目前我国电力计量装置本身出现的故障比较多,其中包括电能计量柜故障、电能表故障、二次回路故障等,因此,为了减少这些故障的发生概率,相关部门就应该加大对电力计量装置的研究,找到问题所在的原因。与此同时,目前出现电力计量装置自身故障的主要原因是装置的长时间运行,很多装置的零部件出现了磨损,从而使得得出的相关数据存在很大误差。除此之外,相关负责人还应该重视电力计量装置的综合误差,引发电力计量装置的综合误差有使用年限、生产工艺、运行环境等。虽然电力计量装置引发的误差是必不可免的,但是这个误差一定要控制在允许的范围内,如果超出了误差范围,那么相关负责人就应该对电力计量装置进行维修,如果受损严重的话,就应该对其进行更换。
3、外界干扰
我们都知道,只要是仪器,那么就非常容易受到各种环境的影响,针对电力计量仪器来说也不例外。电力计量装置的工作环境都很复杂,一般都会受到电磁环境的严重影响,一旦受到了电磁的干扰,那么就会使得电力计量装置出现异常情况。目前,我国电力计量装置受到的电磁干扰主要指的就是谐波干扰。谐波干扰是一种电力系统中比较常见的干扰源,如果电力计量装置受到了谐波干扰,那么就会给电力计量装置带来很大的破坏。通常情况下,电力计量装置主要采用圆盘式电能表,它的工作频带范围比较狭窄,一旦受到了谐波的干扰,产生的危害性就非常大。除此之外,电力计量装置如果受到了谐波的干扰,那么就会给设备带来巨大的电能损耗,从而影响设备的使用年限。
二、电力计量装置监测方法
针对以上电力计量装置异常的原因,相关负责人就应该不断总结以往的工作经验,通过加强电力计量装置监测,找到合适的监测方法,从而减少装置的损耗。
1、电力计量电流监测法
电流能够准确地反映出一个电力计量装置的运行情况。电力计量电流监测方法主要包括以下三种方法:第一种是三相不平衡电流;第二种是监测相电流;第三种是监测断路器安装位置。这些监测方法都能够及时发现电力计量装置所隐含的问题。但是,如果电力计量装置在运行的过程中,电流系数超出了有关规定的范围,这就说明电力计量装置出现了异常情况,因此,相关的负责人就应该采用合适的监测方法进行监测,根据电力计量装置的运行情况找到问题所在的原因,然后采用合理的方法进行维修,从而保证电能的正常运行。
2、电力计量开关量监测法
一旦电力计量装置出现了异常情况,那么就会产生相应的监测信号。电力开关作为一种监控系统,它能够发送警告信息,使得电能表接收到相应的信息,从而保证相关负责人能够第一时间知道电力计量装置出现了异常。开关量包括的方面也很多,比如,电能表、计量柜继电器、电流回路等。电力计量开关量监测主要指的就是针对开关动作引发的异常行为的监测。一旦相关负责人发现了电力计量装置出现了问题,那么就应该根据这些问题采用合适的措施加以解决,从而保证电力计量装置的正常稳定运行。
3、电力计量状态量监测法
状态量监测法主要是根据电力计量装置所处的运行环境,分析电力计量装置负荷特点及其变化,从而判断出电力计量装置是否出现了异常。在电力计量装置运行的过程中,相关负责人采用电力计量状态量监测法,不仅能够准确地掌握用户的用电量,又能够很快了解电线破损的具体情况。一般情况下,相关负责人在对状态量进行监y时,一旦发现计量装置负荷发生了很大的波动,那么就应该对用户以往的用电情况进行对比,如果数据出现了严重的偏差,那么就能够确定电力计量装置出现了问题,然后相关负责人就应该找到问题所在的原因,从而解决出现的问题。
结语:以上文章中经过对电力计量装置异常原因的分析,作出了如何降低电力计量装置异常率的有效措施,采用监测方法,通过在电力运行过程中电流、开关量、状态量等的监测对供电使用情况及时了解,保证电力计量的准确性,以此来提高电力计量单位的工作质量与工作效率,同时还要加强对监测方法的重视,培养更多的专业人才,只有保证电力计量装置的稳定与准确,才能更好的推动电力企业。
参考文献:
关键词:电力计量;应对方案;电量参数;装置异常
中图分类号:TM933 文献标识码:A
在经济迅速发展的今天,电能这种不算新也并不老的新型资源已经成为了当下必不可缺的重要能源之一。无论是家庭正常用电还是企业公司的用电量正在逐年递增,与此同时,窃电行为也处于一种严峻的现象,给电力行业造成了直接和间接的重大经济损失。因此,电力行业通过电力计量这个装置,有效的监测和控制着用户的用电情况,能够及时有效的检测到不法窃电行为,并给与打击。但是,电力计量装置也不是万能的,它也会受到各种各样的因素影响导致不能正常工作,影响着甚至破坏着电力计量的准确性。综上所述,能否保证电力计量装置的正常工作是非常必要的。
1 电力计量装置能否正常工作的因素
电力计量装置能否正常的工作,受到许多因素的影响,一般包括开关量、累计电量参数、功率因数、计量电压和电流等等。其中,电力计量装置的异常变化主要包括以下几点:(1)开关量异常,电力计量装置的开关量通常是指设备中的检测设备,当设备产生异常影响工作时开关量会将这一重要信息传送给电能表,通过电能表显示异常;(2)累计电量参数的异常也会导致电力计量装置的异常,其表现形式就是电量参数会比正常数值要小;(3)功率因数的异常变化是电流相位发生异常,引起电压相位异常导致的电力计量装置的异常;(4)电流表会因电压低于正常值而不工作导致计量电压发生异常,也就是计量电流电压异常。如此之多的问题出现在电力计量装置中,其中一项或多项都会使其不能正常工作,导致电力供应行业的经济效益和良性发展产生了影响。如此严重的后果不得不引起的电力行业的重视,并且要拿出相对应的方案来解决这一重大问题。
2 电力计量装置异常的应对方案
2.1 计量装置异常表现――功率因数异常
电力功率因数检测法是电力计量装置常用且有效的一种方法,是通过异常的电力功率变化来发现计量装置的异常。电力功率因数监测的主要内容是负荷功率因数和断路器的安装位置。这种监测法是根据电流监测原理来出电力功率因数异常的,能否正确的使监测断路器处在安全位置,是判断功率因数的变量范围的重要因素。如果功率因数的变量在正常规范之外,就需要检测断路器能否正常的接收到检修信息和恢复信息了。电力行业可以用这种方法及时的找出电力计量装置的异常,以免电力计量装置异常造成的更大经济损失。
2.2 计量装置异常表现――电流异常
由于电力计量装置异常会使电流发生相对性的变化,因而可以通过电力计量电流监测法来及时发现电力装置存在的异常情况。其中断路器的安装位置、监测相电流、三相不平衡电流式电力计量电流检测法的主要内容。电流检测原理是电力计量电流检测法的根本,其电流监测原理是在电力计量电流发生异常的情况下,判断电流变量、三相不平衡电流变化是否在规范数值之内,监测断路器能否接收到分匣、检修信息。一但上述三者其中一个或多个发生变化,则表示电力计量装置出现了问题,有人正在非法窃电。电力行业的相关人员应立即采取应对措施,及时的查找出问题所在,并针对相应问题制定相应方案,避免发生二次窃电,保证供电系统的正常运行。
2.3 计量装置异常表现――电力开关量异常
电能表是接收电力开关量异常的重要设备,它能在其异常的时候发送警示信息,从而电力行业的相关工作人员会及时和有效的利用这一重要信息判断和发现电力计量装置是否存在异常。电力开关量监测的主要对象有计量柜继电器、电流回路和电能表监测信号。通过观察电力计量装置的开关量有无发生变化、有无发生信号,来判断电力计量装置是否发生了异常状况。不论是计量柜继电器、电流回路或者电能表监测信号的异常变化,都说明了电力计量装置的异常。如此一来,通过相对应变化的形式,相应的电力企业相关工作人员可以及时有效的找出问题所在并解决异常状况。
2.4 计量装置异常表现――电力状态量异常
在实际情况下电力计量装置的异常检测只要一句电力状态量以及其变化状况来判定的,如此可见电力状态量的异常变化是衡量电力计量装置异常的一种重要表现形式。电力状态量监测法的原理是在状态量变化的前提下,对其运行方式、电力计量负荷的特点、变化状况进行分析,判断计量装置是否出现异常。电力计量装置异常情况在电力系统状态量不变的情况下主要依据以下两点:(1)负荷变化的日累计电量变化与月累计变化值不相符,一些重要的信息如检修信息断路器没有接受到,且在一段时间之内仍没有恢复正常状态,则可以断定电力计量装置出现了问题,应及时解决。(2)根据母线不平衡损耗程度、线路损坏程度没有在规范标准之内可以断定电力计量装置出现了异常。
3 电力计量装置异常的应对方案
电力计量装置异常现在已经受到了电力部门的相对重视,因此制定了电力计量装置异常的应对方案。其主要有以下三种形式:(1)为了加强电力系统的经济效益,电力行业决定采取职责分摊的制度,把其分摊责任化,既可以调动其工作的积极性,还能确保数据的准确性和及时性。(2)技术的革新才会良好的解决电力行业在电力计量装置异常方面的种种问题,因此对于人才的采纳和资金的加大投入,都会有效的使电力设备提高使用寿命,更加精确地测量出设备的数据,从而使电力行业可以的到高速稳定的发展;(3)实施信息化管理,建立一个电力系统独有的管理平台,改进以往固有的设备结构,促进信息化管理的确立。通过这一平台,可以准确的收集电力计量装置的各方面信息,进而提高电力计量装置的检测管理效率。
结语
电能是当今社会必不可缺的一种能源,飞快发展的社会相应的会使用户对用电量不断增加,可是电力行业却面临着种种的窃电问题。所以如何良好的使用和监测电力计量装置成为了现在电力行业工作中的重点,而做好电力计量装置异常的监制工作就成了重中之重。
关键词:电力计量异常;监测方法;异常原因;分析
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.148
随着我国经济与科技的迅速发展,我国大部分地区已实现了工业化与城市化,这便在一定程度上造成了电力的需求量剧增,使电力资源供不应求。一些不法分子利用电力计量装置的缺陷非法窃电盗电,使供电单位遭受严重的经济损失。这也使得对电力计量装置异常的监测成为供电企业亟待解决的关键问题。另外,由于不可避免的环境因素及电力计量装置在制造时的质量问题等方面的影响,电力计量装置也会出现不同程度的异常,使发电单位耗费电力资源。因此,及时发现电力计量装置的异常并找出原因,迅速解决是目前发电单位所努力的方向。
1 电力计量装置现状
电力计量装置是指对电能使用情况进行记录分析的装置或仪器,由电能表,电流互感器,电压互感器及测量柜组成,主要用来帮助相关单位来分析各地用电情况。使用电流计量装置记录电能是将发电单位,供电单位和用户三者连成一个系统进行销售、买卖的基础。电力计量装置发生异常后,电能的正常输送与用户正常用电都会受到影响。因此,对电力计量装置的异常情况进行监测就成为迫在眉睫的问题。目前我国很大部分地区都在使用人工抄表的方式记录装置数据,因此需要工作人T定期检查电力计量装置的数据,并及时发现找到问题。然而这种方式信息化程度低且严重依赖人员素质,准确度非常低。而且目前我国电力计量装置仍有很多缺陷,研究不够成熟,依然需要加大研究力度,深入研究完善。
2 电力计量装置异常表现
2.1 电流电压与功率异常
如果电力计量装置显示电流剧烈变化,电压同时出现异常,且功率因素超出标准范围,则可以判断是电力计量装置出现问题。
2.2 开关量异常
电力计量装置中一般都会安装检测装置,这些检测装置即为开关量。一旦电力计量装置运行异常,开关量会将异常信号传送给电能表,使电能表装置发出警报信号。
2.3 累积电量的相关参数变化
一旦电力计量装置出现异常,累积电量的相关参数会出现明显变化,显示参数会低于实际参数。因此可通过累计电量相关参数作为电力计量装置异常的判断。这也是比较容易常用的判断方式。
一旦出现这些异常表现,工作人员应立即采取应对措施,找出电力计量装置异常原因,避免更多的经济损失。
3 电力计量装置异常原因
3.1 计量装置发生故障
电力计量装置发生故障的主要原因之一就是计量装置发生故障。由于设备本身质量不过关,或是安装不合理,或是计量装置所处的工作环境太过恶劣,都会对装置造成不同程度的损坏,导致计量装置出现异常。计量装置的异常主要体现在电流互感器异常,电能表故障,电能计量柜故障以及二次回路故障等方面。由于电力计量装置的故障是逐步形成的,因此最常见的后果就是电能计量设备的综合误差累积出较大的数据。这是因为电力计量装置的综合误差是电能表误差,电压互感器的二次导线压降所引起的误差和互感器误差三者相加的代数和,并受到设备制造水平,装置安装以及使用时间等多重因素的影响。在电力计量装置工作正常时,综合误差一般在一个确切的范围内,一旦电力计量装置发生故障,综合误差增大,电力计量的准确性会被严重影响。这对电力装置的运行会产生极大的负面影响。
3.2 电力系统干扰
电力系统的多变性与复杂性使得电力系统各装置之间具有一定的影响和联系。电力系统内的谐波主要来自于网内大量的电力电子设备和非线性负荷,这会对电力系统造成污染,并引起以感应式电能表为主的电力计量装置的计量误差。因为感应式电能表主要是靠测量电感对于元件的运转来进行工作,其设计是按基波的情况考虑的,频带范围相对较窄,因此在谐波的影响下,系统用于输电、供电的额外损耗会大大增加,从而引起设备温度的不正常升高。而设备过热会引起其使用率的降低以及使用寿命的缩短。同时,谐波的存在会干扰电流与电压,使通讯设备不能正常运行。
由研究可知,当存在谐波时,感应式电能表测得的电能要比实际电能小,而且误差会随谐波次数递增。另外,对于电子式电能表,因其可以对谐波造成的误差进行准确计量,因此谐波不会对电子式电能表造成影响。
3.3 不法分子非法窃电
运用非法手段人为的造成电力计量装置异常,占用电力系统中的电力资源,这种行为属于非法窃电。目前我国电力系统中普遍存在非法窃电现象,给供电单位造成巨大的经济损失,也成为造成电力计量装置异常的最主要原因。
有些不法分子使用欠压法窃电,即故意改变电力计量装置的电压回路,使电能表工作异常,电压回路欠压或失压,导致电压被少记或停记。可能手法有使电压回路开路或接触不良,以及在回路中多串入了电阻等。
也有窃电者改变电流计的回路,使电流回路开路、虚接,或是将电流回路短接,以及在电流表前分流。这样会使通过电流表的电流减少,从而达到窃电的目的。
其他手法例如用升流器附加反相电流,在回路中接入电感,或是改变电表内部的结构,私自更换计量设备,私拉乱接用电线路等都会导致电力计量装置异常。
4 电力计量装置异常监测方法
4.1 计量电流异常监测
监测计量电流异常的指标主要是相电流,相电流突破量,断路器位置与三相不平衡电流。若是相电流突变量超越规定限度,三相不平衡电流也越限且经延时未恢复,电流表回路元件无异常,无断路器分闸及检修信息,则可判定计量电流异常。
4.2 计量电压异常监测
监测计量电压异常的指标是相电压,相电压突破量,三相不平衡电压等,电压异常判据是相电压突变量越限,三相不平衡电压越限且经延时未恢复,且相电流比额定电流高出15%,相电压比额定电压低70%,经延时未恢复,无断路器分闸及检修信息。
4.3 功率因数异常监测
电力功率因数监测的指标是负荷功率因数及断路器的安装位置。若功率因数的变量越限,且在长周期内未恢复,无断路器分闸及检修信息,则可判定功率因数异常。这种检测方法是现今常用且有效的手法。
4.4 开关量异常监测
电力开关量监测的指标是计量柜继电器,电能表和电流回路监测信号。一旦电力计量装置的开关量发生信号或发生变化,证明电力计量装置出现异常。
4.5 电力状态量异常监测
在状态量变化的情况下,分析其运行方式、电力计量负荷特点及变化状况,是电力状态量监测的原理。若电力计量装置的状态量不变时,负荷日累积量的变化值越限,且负荷曲线异常,经常周期为恢复,无断路器分闸及检修信息或是线损率、变损率以及母线不平衡率超越规定范围,则证明电力状态量发生异常。
5 电力计量装置异常的解决方法
5.1 责任分摊制
电力系统的管理效益对电力计量装置的正常运行起着至关重要的作用。因此,将用电产权分摊给各大供电企业,使各企业协同合作,共同管理,不仅能提升企业工作效率,也能低调动工作人员的积极性,提升整个电力行业的整体效益。
5.2 信息化管理
对电力计量装置进行信息化管理,建立一个电力系统的数字化管理平台,将计量数据用信息化方式传输到平台上,取代现今的人工抄写方式,对电力计量装置异常的解决起着决定性作用。科学化的数据管理方式不仅提高了电力系统的工作效益,也能科学的防止窃电现象的发生。
5.3 加大投入
无论是技术的革新还是管理制度的创新都需要资金人力的大量投入。提高电力计量装置的监测技术需要不断地研究实验,而资金支持则是其中不可或缺的关键部分。管理系统的提升也需要资金与人力支持,不断探索新型管理方式。因此,想要有效提高电力系统的工作效率,必须加大对供电行业的资金投入,及时更新电力计量系统。
6 结语
随着电能的普及推广,电力系统中出现的问题层层显现。由于电力计量装置的异常造成的电能损失使整个电力行业都遭受了巨大的损失。因此,解决电力计量装置异常成为了关系到供电企业生存命脉的关键。由于环境问题,电力计量装置本身和不法分子窃电所引起的电力计量装置异常需要供电、输电、用户三者共同解决。供电单位工作人员应时刻密切关注计量装置的表现,一旦出现异常信号立即上报检修。抄写数据的工作人员更应细心确认数据的准确性,确保无数据疏漏。政府也应加大对电力行业资金的投入,拿出更多资源来升级现今供电行业的技术和管理方式,以此保证电力系统的稳定安全运行。
参考文献:
[1]骆光.电力计量装置异常原因及监测方法研究[J].中国新技术新产品,2015(08):59-59.
关键词:电力计量;装置;异常;监测
中图分类号:TM93 文献标识码:A
1、电能计量装置管理的内容
环境因素。电能计量装置中电能表设备常常会受到环境因素的影响。如电磁场干扰、环境温度、辅助电源的质量等均会对电能表的附加误差产生相应的影响。可见,收集和评价环境信息对电能表在现场运行的准确度的评估是非常重要的。
实际上,电能计量装置所在的计量点有着较多的性质。对电力企业而言,需要关注的是:计量点通常情况下的实际负荷工况;计量方式,其中有单双向计量方式、接线方式等;还有一项就是客户类别,其中包括有供电企业关口、电厂上网关口,以及电网经营企业关口等等。
电能装置的信息。电能计量装置的计量性能直接决定了计量器具在电能计量装置中的计量性能。因此对于计量器具的选择,还需尽量的选择与环境因素和计量点性质相适应的计量器具。
评估电能计量装置的计量准确度。在电能计量装置管理过程中,一个重要的环节就是评估电能计量装置的计量准确性、计量性能。正确的评估不仅能够确定在实际运行中的电能计量装置的计量性能,是否在规程规定和设计的范围内。而且在正常的使用情况下,能够尽量的延长电能计量装置的使用时间,从而在一定程度上使企业的运营成本降低。
2、当前电力计量存在的问题
随着电力行业不断的向市场化深入改革,电力企业将维护和创造自身经济效益作为工作的重心。因此,电力企业更加关注电能计量装置的异常问题。除此之外,电费的上涨以及局部地区的电力供需关系紧张,出现了认为窃电的现象也在不断地增加;随着电力电子技术应用发展,在一定程度上增加了电力系统的谐波源,严重的引起了电流波形、局部电压的畸变,对电能表正常工作产生了影响。以上这些因素均会造成电能计量装置的异常。特别是不法分子的窃电行为,严重的造成了电力企业计量装置的异常,对企业的正常生产和运行造成了极大的影响,形成经济损失。
如今,电能计量装置的异常问题十分严重,采用传统的电能计量监测已经不能满足当前需求。当前,对于电能计量的监测基本是人工完成的,其中包括抄表和稽查两个环节。抄表是电力企业营销部门进行的日常工作,是由工作人员定期检查和记录电表计量情况以及计量装置的异常;稽查是按照相关部门的规程要求,由农村电工和用电稽查人员等对电能计量情况进行专门的稽查活动,主要是执行用电量追补、用电量监察等任务,是一项补充日常电能计量监测的工作。然而,电力行业逐渐向市场化转变,仅仅采取人工的方法完成电能计量的监测已经能满足当前的要求。
3、分析电力计量装置异常原因
3.1计量装置故障
倘若使用质量较差,配置不合理的计量装置,或者是计量装置在恶劣工况下长期运行,均可导致故障的发生。其中包括计量回路故障、互感器故障、电能表故障等。最严重的计量装置故障将会导致装置完全无法工作,但很少出现这种状况。一般情况下,计量装置故障的形成是一个缓慢的、日积月累的过程。所以常见计量装置故障结果就是增大了计量装置的综合误差。通常,计量装置的综合误差是较为固定,仅仅是对计量准确度产生微小的影响。然而,若出现了计量装置故障,那么就可能会出现较大的综合误差,对计量的准确性造成严重的影响。
3.2系统干扰
计量装置的误差也可能会受到系统的干扰而增大,影响电能计量的准确度。在此所说的系统干扰多指电力系统谐波干扰。网内的非线性负荷与大量的电力电子设备是电力系统谐波的主要来源,谐波的存在严重污染了电力系统,并且能够导致电能计量装置产生计量误差,尤其是感应式电能表。根据基波情况设计的感应式电能表仅仅能确保工频附近窄范围频带内的工作性能,若受到谐波的影响,那么出现的误差将会较大。
3.3窃电
当不法分子采取人为的手段对电能计量装置造成异常,使计量装置少计或者不计其使用的电量,并从中获得经济利益,这种行为被称为窃电。随着国民经济发展的迅速和电费的上升,出现窃电行为的犯罪现象越来越多,这已经成为导致电能计量装置异常的一个主要因素。当前的窃电手段和方式有很多种,从原理上分析,可包括无表法、机械法、扩差法、移相法、欠流法、欠压法等窃电方式。
4、分析电力计量装置异常监测
4.1技术特征
若电能计量装置出现异常状况后,那么其工作环境和工作状态会产生相应的变化,与正常情况相比,此时的各种相关状态量则呈现出异常的技术特征。
计量电流。当计量装置受到各种不良因素影响,导致误差增大,电能表内部异常以及计量电流回路异常等,均会导致计量电流出现变化。如计量电流无指示、计量三项电流不平衡、计量电流长时间低于正常水平、计量电流突变等。
计量电压。当计量装置受到各种不良因素影响,导致误差增大,电能表内部异常以及计量电压回路异常等,均会导致计量电压出现变化。如计量电压无指示、计量三项电压不平衡、计量电压长时间低于正常水平、计量电压突变等
功率因素。当计量装置受到各种不良因素影响,导致误差增大,电能表内部异常以及计量电压回路和计量电流异常等,均会导致测量到的负荷功率因素产生变化。如计量电流和计量电压之间出现长期的相位异常、功率因数突变等。
信号。当电力计量装置出现某些异常时,一些内部的监视设备则会产生相应的指示信号,通常为开关量。如电能表在自检出错时会有相应的信号发出;监视继电器会在量柜非正常打开时发出信号等。并不是所有的计量装置上均具有监视设备和开关量,当前仅仅是在部分较为新型的计量柜和电能表中才能够实现该功能。
累计电量。假如电能计量装置在很长一段时间都处于异常状态,那么采用此计量装置测得的负荷日累计电量出现的变化是比较明显的。当计量装置综合误差较为固定时,计量装置因窃电和谐波而产生的异常均会导致电能计量值低于实际值,也就是出现了日/月累计电量的降低。
4.2监测电力计量装置异常的方法
一般情况下,很难直接发现和辨识电力计量装置的异常,只有通过分析确认其技术特征方可辨识。
一、监测计量电压的异常。对于计量电压异常的监测,其指标有:断路器位置、相电流、相电压、相电压突变量以及三相不平等电压等。可采用下述监测原理实施计量电压异常的监测:相电压突变量越限;相电流超过额定电流的15%,相电压小于额定电压的70%,在延时后并未恢复;三相不平衡电压越限,未在延时后恢复;未出现检修信息和断路器分闸,在上述条件满足时,则表明计量电压出现异常。
二、监测计量电流的异常。对于计量电流异常的监测,其指标有:断路器位置、相电流、相电流突变量以及三相不平等电流等。可采用下述监测原理实施计量电流异常的监测:电能表内部电流回路检测元件发生动作;三相不平衡电流越限,且未在延时后发生恢复;相电流突变位置越限;未出现检修信息和断路器分闸,在上述条件满足时,则表明计量电流出现异常。
三、监测功率因数的异常。对于监测功率异常的监测,其指标有:断路器位置、负荷功率因素等。可采用下述监测原理实施功率因数异常的监测:在较长的周期内,功率因数值的异常未出现恢复;功率因数突变量越限;未出现检修信息和断路器分闸,在上述条件满足时,则表明功率因数出现异常。
四、监测信号异常。倘若计量装置内的部分信号发出或形成变位时,则表明出现相应的异常。其中,这些信号通常有:电能表内部电流回路的检测信号;电能表自检错误信号;以及计量柜监视继电器信号等等。
五、监测宏观状态量的异常。即监测线损率、日/月累积电量等宏观状态量等。在此过程中,不仅要对这些状态量的本身变化进行考虑,还要分心对负荷运动、负荷性质、运行方式等宏观因素。然后方可做出较为准确的判断。
下述监测原理在系统条件基本不变的状况下可作为判断标准:负荷曲线出现异常,负荷日/月累积量变化值越限,未出现检修信息和断路器分闸,且在较长的时间内未形成恢复,那么可以表明日/月累积量电量产生异常;当母线不平衡率、变损率及线损率产生越限,则可表明相应的状态量出现异常。
此外,用电信息采集系统的建成和应用,彻底改变了传统的营销工作模式,在一定程度上为电力企业的运营和管理机制的创新带来了新的契机和技术支持。实现了自动化的电力计量、抄表等,明显的消除了传统的人工抄表的弊端。
能够更加主动、及时的完成用电的检查、稽查业务的管理。用电信息采集系统的应用,能够实现对电力计量装置的全天候在线监测,并能够实时上报计量装置的异常,主动进行现场检查或远程服务。使传统的用电检察管理理念得到了改变,将从传统的用电检查、稽查活动的反应滞后、被动相应、漏检、漏查的弊端。可见,用电信息采集系统的应用也适当相应的监测电力计量装置的异常。
结语
通过对电力计量装置的异常原因进行分析,并对这些原因对相关的监测手段进行探讨,清楚的认识并明确导致电力计量装置异常的原因,从根本上杜绝或降低这些影响因素,确保电力计量装置的正常运行。对于已经产生的异常现象予以及时的解决,最终确保电力计量装置的正常运行。
参考文献
[1]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).
关键词:电力计量装置;异常;检测方法;研究
中图分类号:TM93 文献标识码:A
近年来,随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快,电力资源的需求量与日俱增,供给显得非常的紧张,从而导致用户窃电现象的出现,这给电力企业造成了非常严重的经济影响。作为防窃电的一项有效手段,电力计量装置的出现起到了非常大的作用,其主要包括电流互感器、电能表以及互感器和测量柜等构件。实践中可以看到,电力计量装置也会因各种因素的影响而出现异常,而且种类呈现出多样化的特点,其中电力计量装置出现异常是因为电能表受到了损害,或者互感器受到了损坏,亦或是计量柜损坏引起的,但无论哪种原因造成的异常都会对电能供给造成严重的影响。
1、电力计量问题分析
随着社会经济的快速发展和市场经济体制改革的不断深化,电力行业也受到了一定的影响,其工作重心逐渐转向了自身经济效益的创造与维护上,因此对电能计量装置出现了各种异常问题也给予了非常大的重视。由于电能计量装置经常互出现异常问题,因此传统的电能计量监测方式和方法已然不能满足现实需求。从实践来看,当前这一作业活动仍然主要依靠人工操作,其主要包括抄表与稽查两个方面的内容。抄表是电力企业营销部门的日常工作,专门的抄表人员会定时对电表计量状况、计量装置的运行状况进行检查,尤其会卡盘、自走、卡字、倒转以及私启封印和窃电行为进行严格的监管与记录;稽查主要是根据规程标准与要求进行的,稽查人员、农村电工对电能计量情况进行专门的稽查、用电监察以及电量追补,他们的工作是对电能计量监测活动的一种有效补充。
2、电力计量装置异常原因
据调查显示,造成电力计量装置出现异常的原因很多,总结之,主要表现以下几个方面:
第一,计量装置出现了严重的故障问题。实践中我们可以看到,国内部分地方主要采用的是无表估算方法对电量进行估算,该方法是根据用户的时间、电容进行估算。但由于管理不善与执行不严,加之用电无规律,因此经常会产生一定的误差。目前来看多数地方存在着因CT变比较大而导致计量偏差,这与CT变比的选择不当以及配变负荷率相对较低具有非常密切的关系。实际应用过程中,可适当降低CT变比,逐渐降低电能计量的误差。实践中有很多计量点因导线电阻过大,并且长时间低负荷率运行,造成CT精度达难以满足规定之需求。目前国内相关部门对电力计量装置没有严格的管理,更没有一个比较合理的标准规范,导致计量装置安装作业相对比较随意,因此高分子不规范现象不断出现,也对计量准确性产生了严重的影响。此外,计量装置所处的作业环境温度也会对其产生一定的影响,即电压、电流工作磁通,电度表制动磁通等都会受到温度的影响。当作业温度发生改变以后,以上参数及性能都会随之而改变,从而造成计量装置出现异常现象。
第二,系统干扰。实践中可以看到,系统干扰可能会对计量装置产生影响,造成误差增大,并对电能的准确计量产生一定的影响。这一系统干扰,实际上就是指电力系统运行过程所产生的谐波干扰,其主要来自网内电力电子装置与非线性荷载,这以干扰的存在给电力系统造成了非常严重的影响,进而造成电能计量装置的计量误差。一般而言,感应式电能表是按照基波情况进行设计的,其只能在工频附近相对较窄的频带工作,当其在谐波条件下进行作业时,因谐波影响会产生非常的误差。
第三,窃电行为。窃电是一些不法分子人为的对电能计量装置造成一定的侵害,而导致其出现异常,进而造成电量少计、不计问题,给电力企业造成了一定的经济损害。近年来,随着国民经济的发展,电费也在不断的攀升,窃电犯罪行为屡见不鲜,并逐渐成为当前电能计量装置异常现象的主要危害因素。从实践来看,窃电行为具有多样化特点,不仅手段和方式多样,而且还具有一定的隐秘性,常见的窃电现象有欠压窃电、欠流窃电、扩差法窃电、移相法窃电以及机械法与无表法窃电等。
3、电力计量装置异常监测研究
(1)技术特征分析
从实践来看,电能计量装置出现异常时,其工作环境和状态也会随之发生一定的变化,相关参数和性能状态量也表现出一定的异样。在诸多因素的影响下,计量装置的误差不断的增大,计量的电压回路也因此而出现了异常现象,进而导致计量电压发生变化,其主要表现形式是计量电压徒然发生变化、电压长期处于不正常的低水平状态、三相电压紊乱以及电压没有指示。计量电流也出现异常现象,即在诸多因素的影响下,计量装置的误差逐渐增大,计量电流回路出现了异常现象,加之电能表异常,造成计量电流发生的一定的变化,其变形形式与计量电压相似,如计量电流发生突变、长期低于正常的水平、三相电流紊乱以及计量电流没有指示等。功率因数也发生了一定的变化,即在各种因素的影响下,计量装置出现了误差增大现象,计量电压与计量电流回路都出现了异常现象,导致电能计量装置负荷功率参数发生了巨大的改变,比如功率因数发生了突变、电压与电流间的相位出现了异常。当异常现象发生时,装置中的监视装置会报警或发出一定的指示信号,比如自检作业出现错误时,电能表将发出相应的报警信号;当量柜异常打开时,其监视作业的继电器同样会发出一定的报警信号。但需要注意的是监视装置与与开关量并非全部的计量装置都有,只是稍许相对先进的电能表、计量柜才具有这些功能。电力计量装置因此长期处在异常的条件下,所以很可能会造成其所测得的荷载累积电量发生较为显著的变化。当电力计量装置的综合误差维持在一个范围时,谐波与窃电行为造成的异常都可能导致电能计量数值比实际数值要小一些,此时累积电量会随之降低。
(2)电力计量装置异常监测方法
通常情况下,电能计量装置异常问题很难直接被发现或者辨识,一般要先进行技术特征分析方可确认之。
第一种检测方法是计量电压异常监测。从实践来看,电力计量装置的电压监测指标主要包括以下内容,即相电压电流、电压的突变量以及三相不平衡电压与断路器的位置。相电压突的变量超过了一定的限度,三相不平衡电压也超过了一定的限度,经延时没有恢复正常的状态。相电压比正常状态下的额定电压要低70%左右,而且相电流要比额定电流高出15%以上,经过长时间的延时等待,一直没有恢复原来的状态。当以上所述的问题和条件成立时,则可以明确地确定电力计量装置的电压出现了异常。
第二种监测方法是计量电流的异常监测。计量电流监测的主要指标有相电流及其突变量、三相不平衡电流以及断路器的位置等待。基于计量电流的异常特征,可进行如下监测,即相电流突变超过了一定的限度,三相不平衡电流也超过了一定的限度,经过一段时间的延时也没有恢复正常的状态;电能表电流回路中的相关检测元件发生了动作,且没有断路器分闸与检修信息。当上述条件成立时,可以断定已经发生了电力计量装置电流异常现象。
第三监测方法是功率因数的异常监测。功率因数监测的主要指标有荷载功率因数以及断路器的位置等,基于功率因数的异常特征,可进行如下监测,即功率因数的突变量超过了合理的界限,其数值在经过一段时间的延时也没有恢复正常的状态,并且没有断路器分闸与检修信息,此时可断定功率因数出现了异常。
第四种监测方法是信号异常监测。电力计量装置中的监测设备发出信号或出现变位时,异常就发生了,这些信号主要是指电能表的自检误差信号、内部电流回路中的相关检测信号以及计量柜内部的监视继电器信号。
第五中监测方法是宏观状态量的异常监测。实践中不仅要考虑状态量的变化,而且还要对负荷的性质、变动及其运行方式进行宏观上的分析。负荷累积电量的变化值超过了一定的界限,负荷曲线也出现了异常现象,没有断路器分闸与检修信息,经过一段时间也没有恢复正常,此时可断定为日累积电量出现了异常;若线损率与变损率越限,则说明状态量也出现了异常现象。
结语
实践中因部分地区的电力资源供需关系紧张,电费持续上涨,不法分子开始窃电,加之电力系统所产生的谐波源不断增加对电能表的性能造成严重的影响,电力计量装置出现可这样那样的异常问题。因此我们应当对实践中存在的问题加强重视,创新异常监测方法,只有这样才能保证电力事业的可持续发展。
参考文献
[1]秦军.潘晓君.对电能计量装置改造的技术措施[J].电测与仪表,2007(1).
[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)
【关键词】GPRS;监测;数据传输
1.前言
前几年,我国供电系统中10kV以下的电网主要在城市中,分布形式错综复杂,而且数量庞大,给管理带来非常大的困难。供电系统多采用电讯系统中使用的光缆通讯、局部通讯、电力载波通讯等手段,而这些通讯手段都有一定的局限性,不能形成真正的实时监测网络。随着现代科技的发展,特别是移动电讯技术的日新月异,中国移动公司开发的GPRS技术为实时网络监测提供了强有力的技术支持。GPRS(General Package Radio Service),中文名称为通用分组无线业务,它可以让用户能够在端到端分组的传送模式下实现数据的发送和接受,虽然用户与网络一直处于连接状态,但是只有当用户需要使用数据时才会占用无线通道,而不需要传输数据时不会占用任何的无线通道,这样可以节省网络资源,提高网络利用率。由于GPRS网络系统具有链路建立时间短、传输效率高、成本低等优点,因此电网企业10kV以下的系统多应用GPRS建立了集供电、收费、质量管理自动化的平台,而且还可以为用户的使用电量情况提供可靠有效的分析与预测数据,方便供电企业形成科学的决策方案。
2.系统的总体结构
GPRS网络系统为电力网络提供了广域的无线IP连接,从而能够缩短建设周期,提高效率。目前的远程电力计量监测系统多是在GPRS网络通讯平台的基础上,集成了计算机技术、数据采集技术、现代数字通信技术等多种技术为一体的综合性系统,能够实现对电力检测设备统一监控和分布式管理。该系统的主站主要由配电中心、带GPRS的数据采集点和电表等部分构成,从而能够实现电力计量监测系统的主站和各终端之间进行实时数据传输。整个监测系统的结构一般采用分布式分层次的开放式结构,这种结构可以适应数量浩大的不同型号和不同厂家生产的产品,从而提高了产品的可替换性,方便广大用户和电网企业选择适合自己的电力产品。
电力数据的监测点是由电力数据采集器和终端通讯装置,并配备专业的电源构成,数据采集器采集到的数据由GPRS终端发送到中国移动网络中,然后中国移动公司使用专用的接收服务器设置APN网络,接收用户的电力计量数据。电力监测系统网络的拓扑图如下:
用户据电力数据监测中心主要包括软件和硬件两个部分,其中硬件部分主要有数据服务器,通讯服务器,网络发射和接收机等;软件平台主要用微软的windows XP系统,它支持GIS系统。其它的部分还有SQL Server 2000的数据库、C++或JAVA等开发语言、TCP/IP或UDP通讯协议以及DL476-92的电力系统实时数据通信应用层协议等等。
3.系统原理
电力计量监测系统主要由各个地区的电力监测下位机和中心上位机构成的分布式监测系统。前者主要包括多功能电能表、电压/电流互感器、GPRS采集器以及专业的电源块等几部分。当用户使用电量时,互感器能将用户使用的电量输入到电能表中,从而能准确计量用户消耗的电量。GPRS采集器将收集到的电量数据转换成特定的格式后输送到数据监测中心。后者主要是数据监测中心,其服务器拥有不变的IP地址,并使用专用的DDN线与GPRS连接,这样可以方便监测系统扩充容量,以便适应越来越多的电力用户。下位机在向数据监测中心发送数据的同时,也要接收数据中心发送过来的各种命令,达到实时监测的目的。
4.硬件设计和软件实现
上述已经说过,系统主要包括监测中心和监测点,监测中心的结构图2已经给出,监测点的组成如图1,它的主要设计点在于GPRS模块。因为目前市场上该模块较贵,所以本系统采用采集汇总器和电表以RS485手段通讯,它的配置主要包括两个:1.居民电量采集系统:一般来说居民比较集中,消耗的电量不多,所以从成本上来考虑,将居民单相电子式电表通过RS485接口连接到数据采集汇总器中,然后连接到GPRS网络中;2.企业用户:他们的电表多采用三相多功能电表,通过RS485接口与采集汇总器连接。
软件部分有:1.采集汇总器的软件主要使用C++开发,需要控制的部分有GPRS通信,数据的采集和整个系统的通讯。GPRS网络采用自动拨号上网模式,也就是说一旦出现掉线情况,软件会自动重拨并连接网络,一般按照数据流量来计算费用。数据采集主要是由采集汇总器与电表接口进行数据通信,读取电表中的电量数据并汇总保存,然后转换格式后发送给监测中心。2.监测中心管理软件主要是将采集到的数据保存、建立对应关系、计算和提供访问服务等,简而言之,就是对数据库作统一处理。该软件在使用过程中,不能更改原始数据库中的数据,以防丢失历史数据;在原始数据库的基础上建立派生库,并可以对派生库中的数据进行编辑,以求得到需要的数据;数据库统计后的结果应当另外存放,以方便查阅和备份。3.通信协议一般有建立在TCP/IP协议的基础上的控制协议和监测协议。4.系统的安全和稳定性必须得到强有力地保障,如数据加密,防火墙的有效设置、访问权限设置等都有利于保护系统。
5.结束语
本文在电力计量监测系统的结构和工作原理的基础上对系统实现DPRS远程监测作了具体分析,为以后DPRS远程电力计量监测系统的研究作了铺垫。随着3G技术的发展以及4G技术的不断开发,无线传输在电力计量监测中将发挥越来越大的作用。
参考文献
[1]金湘力.浅谈电力通信的新宠一斑;PRS技术.电力设备,2004(9):91-92
[2]肖闽进.基于GPRS的配电监控系统设计与实现.常州工学院学报,2004(6):32-35
[3]刘小波.基于GPRS的分布式配电网络远程监控系统.高压电器,2005(5):40-42
一.电力计量装置作用和发展
电力计量装置是指记录电能使用情况的仪器或设备[1],包括各种型号的电能表,它在电力系统中占据重要地位,如果没有电力计量装置,就无法进行电力产品的销售和买卖,它作为连接供电企业和用电客户的桥梁,记录了电力公司的生产量和销售量,同时也收集了用电客户的电能使用量,在缴纳电费时,为核算金额提供了依据,比如电力公司的抄表员需要每月按时到用电客户家抄录电力计算装置数据,即用电量。
电力计量装置主要经过了三个发展阶段,第一阶段,开始于1881年,科学家根据“电解原理”制成最大最早的电度表,它标志着电力计量装置的产生;第二阶段,在1888年,科学家研发出感应式电能表,其结构简单且操作安全[2],深受供电企业喜爱;第三阶段,现代社会的全电子式电能表,它是自动化和智能化的结合体,能帮助供电企业监测电力系统。我国的电力计量装置行业起步较晚,到20世纪50年代才开始,但是其发展速度快,到现在已经基本能满足国内供电企业需求。
二.电力计量装置异常原因
电力计量装置在运转过程中容易受到外界因素影响,引起设备异常,从而影响到电力系统,只有找准了电力计量装置异常原因,才能解决此类问题。
(一)电力计量装置内部零件损坏 电力计量装置主要由电度表、保险丝、互感器等部分构成,其中电度表是最重要的部分,分为三相和单相电度表,在电力系统运行过程中,由于装置本身质量问题,比如内部零件损坏,导致设备无法正常运转。内部零件损坏是电力计量装置异常最直接的原因,供电企业在给用电客户安装设备时,一定要确保设备质量,安装前要对设备零件进行专业检测,同时在设备安装以后,企业工作人员要定时检查,发现问题及时解决,确保电力计量装置平稳运行,准确计量。
(二)供电系统不稳定造成电力计量装置异常 在电力输送过程中,由于线路的问题,引发电力计量装置异常,它主要体现在两方面,首先,用电客户在使用电能产品时操作不当,导致电力系统短路,从而烧断电力计量装置的保险丝,引发设备异常;其次,电力系统中的设备产生干扰因素,设备自身释放电荷,影响计量装置工作,比如变压器产生的电力谐波。供电企业要提升电力输送的平稳程度,减少对计量装置的干扰,同时企业需要加大研发力度,创新电力计量装置,提升其抗干扰性能。
(三)偷电等不良用电行为 零件损坏、供电系统不稳定性都属于计量装置内部因素,从外部因素来说,引起计量装置异常的原因是存在偷电、窃电等不良用电行为,在我国农村地区,很多人不懂偷电的危害,私自牵拉电路,改变电力计量装置,使得设备不能正常工作,无法记录正确的用电量。供电企业要大力打击偷电漏电这些不良用电行为,在农村地区加大用电安全宣传力度,培养人们用电意识,比如,企业可以组织巡查小组,深入社区、农村检查计量装置,举行电力知识讲座,让人们意识到偷电的危险性,自发抵制这种不良行为,同时拓宽监督渠道,鼓励人们举报。
三.电力计量装置监测方法
供电企业要实时检测电力计量装置运转情况,一旦发现异常,需要马上处理,其检测方法主要有以下几种:
(一)检测电力系统电流、电压情况 从电力系统的角度来说,监测电力计量装置是否正常运转,可以通过系统电流、电压判断,当电流、电压数量超过允许范围时,工作人员要及时检查电力计量装置,查看其是否存在异常。供电企业要培养一批高素质电路计量装置人才,详细记录相关电流、电压数据,准确分析装置运转情况,当发生突发状况时,工作人员要利用其专业知识和良好心理素质镇定解决。
(二)线路电量使用情况 线路电量使用情况主要是针对“偷电”等不良用电行为,当计量装置记录的用电量过低,则要引起工作人员注意,需要去查看相关用电客户,看是否存在不良用电行为,这要求供电企业详细记录用户信息,根据线路电量使用情况,准确判断电力计量装置是否存在异常。
(三)电力计量装置运行情况 从设备内部运行情况判断计量装置是否异常主要体现在两方面,首先判断电力设备开关是否正常,如果设备开关损坏,则会直接导致计量装置数据记录不准确,需要工作人员维修;其次判断电力设备中断路器是否正常,当断路器不能直接恢复运行时,则说明计量装置受到外界因素干扰,需要检测相关零件,这种内部检测方法是计量装置中最常用到的,其方便简单,容易操作。