电能计量联合接线盒中开路和短路故障的诊断与处理

电能计量联合接线盒中开路和短路故障的诊断与处理

詹传

 云南电网有限责任公司曲靖供电局 云南 655000

摘要：电能计量技术在电力系统中处于核心地位，其可靠性和安全性对整个国家的经济发展、人民生活以及城市建设都具有重要意义。本文以电能质量及供电安全为研究对象，通过分析电气设备故障类型与原因等问题。并提出了提高电压等级、加强二次回路保护设计等相关措施来有效提升电压水平和保证电网稳定运行；最后实现对电能计量装置进行优化处理后能够确保电力系统安全可靠地运转，从而减少不必要的经济损失以及影响范围和危害程度达到一个和谐统一的状态。

关键词：电能计量；接线盒；开路短路

一、引言

电能计量方式在电网中扮演着重要的角色，其主要是将电压、电流信号转换成数字量，然后通过网络传输到用户终端。它可以实现对电力系统进行实时控制和监视。目前市场上有很多电能计量设备都能够达到出厂准度要求并且应用了多种技术处理各种问题并取得良好效果；但是同时也存在一些潜在风险：如过压或短路故障等严重影响供电质量的现象发生，而且还会导致事故频发、造成人员伤害以及经济损失巨大甚至会危及人身安全等情况出现。

二、电能计量联合接线盒目前存在的问题情况

日常电能表维护、配变、负控终端拆换等工作中、需对电压连片实施开路，电流连片实施短路操作。现场计量装置多安置于JP柜或表箱内，多安装在高处、狭小空间等位置。开展此项工作需要操作人手动操作来实现电压开路，电流短路。因作业空间狭小、受作业环境限制、操作过程中如操作不当或业务技能水平欠缺等影响，极易产生相间短路，发生人员触电，设备损坏等事故。急需研制开发一款可自动实现开路短路电能计量装置联合接线盒，让操作人员安全、高效、可靠完成操作。

由于电能计量技术的发展，很多问题也随之出现。例如：接线方式、供电可靠性以及灵活性等都存在一定程度上的不足和缺陷；在对其进行设计时，还缺乏相应数据支持；对于一些重要设备没有合理配置以及保护措施不完善等方面。因此为了更好地促进电能计量联合控制技术不断提高与改进、使电力系统更加安全可靠稳定运行就必须加强相关领域理论研究。

目前，我国电能计量相关技术还不够成熟，在接线方式上也存在着很多问题。首先是电力系统自动化程度比较低。由于没有统一的标准和规范来约束管理、操作人员等行为；其次就是电网结构复杂多变、故障发生率高且不容易被发现以及处理难度大等等因素影响了供电可靠性与稳定性；最后是电力企业对电能质量要求越来越严格，因此需要建立更加完善的配电装置及配套设施以满足用户需求。

对于电能计量联合接线盒而言，存在着一些问题，比如说：在进行短路电流的检测时。由于用电信息量太大导致了对短路电流没有足够判断依据。在进行保护电路选择上有误动作和不正确操作；而对于线路中的断线、合闸等故障发生后则无法做出及时反应处理或者切除故障部分来保证供电可靠性是非常重要，甚至还会造成更大损失，所以要做好相关预防措施避免不必要问题出现。[1]

在我国电能计量技术的发展，国家也越来越重视，并且相继颁布了多项规定，对电力行业进行规范管理。但是由于各种原因和限制因素导致现在很多地区都没有达到要求。比如说一些电网企业在电能质量方面达不到国家标准；有些供电部门为了自身利益无视相关法律法规等情况发生；还有些电力公司因为经济效益不好导致盲目竞争、恶性价格战引发的市场混乱问题严重影响着社会稳定发展以及国家能源安全，这也是我们必须解决的难题之一。

对线路地保护不到位，在接线中，会出现电压不正常，断路器跳闸等问题。电力系统停电时不能及时切断负荷。当电能计量装置失去了备用电源后需要进行抢修或者停机处理；由于供电网络故障或设备检修而引起的二次回路短路故障无法工作时应立即进退出运行方式和排除方法来解决这些隐患并采取措施消除影响从而避免严重事故发生，保证用户用电安全问题的同时也要确保企业经济利益不受损害。

三、故障解决的主要措施

通过前期调研，电力系统计量方面发生的人身伤害、设备损坏事件，计量运维操作不当造成的事故事件占比较大。为确保作业人员安全、高效、可靠、快捷地实现电压开路和电流短路操作。本文重点研究的内容是研制一种可实现自动操作控制旋钮让电压联片同时断开，接线盒上端UA、UB、UC、UN等于0；让电流连片同时短接，接线盒上端Ia、Ib、Ic等于0。

针对电能计量的保护，我们可以通过对电流进行检测，并根据电压、相位等参数来判断故障发生原因。如果发现设备出现异常情况则及时采取措施解决。当检测到故障后应立即切断电源或接通继电器；在短路时可采用不同种类的元器件来代替传统电路中使用电感元件和隔离器；对于有可能产生问题的线路也要做好预防工作以保证供电系统正常，对一些容易引起电流突然变化导致电压跌落等隐患进行提前消除处理。

对于电能计量的保护装置，可以采用以下方法：(1）对短路电流进行限制，使其能够满足最大可能发生单相接地故障时断开电源。（2）在接线中应设置零序电压互感器。因为高压系统内存在很多低电弧和过载情况导致了线路上有很大一部分功率被消耗掉而造成损坏；当电压过大的时候会出现电能丢失现象，从而使得保护装置动作跳闸或者停止工作等问题；同时还可以通过利用短路电流进行限制来解决故障问题。

通过对故障原因的分析，可以看出，电能计量联合技术具有可靠性、灵活性和经济性等特点。因此在进行接线方式选择时应考虑多方面因素。如用户需求；电网结构；电源类型及其分布情况等等都应该充分结合实际状况来确定具体方案以及措施是否可行合理是最重要的是要根据不同地区电力系统容量及负荷变化趋势来决定其运行的形式与电压等级，同时还需要对可能产生故障电流、电压和功率等参数作出准确预测。

对停电的计量人员来说，首先要熟悉并掌握停电设备、系统和电气装置等方面的知识。再进行检修时，可以通过观察电压互感器高压侧或低压侧接线盒内是否有短路故障。当出现了上述情况后应立即切断电源或者采用其他措施来排除可能存在着短路问题；而对于电力线路而言则是需要对其保护电路以及断开连接器等的相关部分做全面检查和调试处理以防止损坏设备及导线从而引起事故。

对供电系统进行中停电检查。在检修的过程当中，要针对电力用户所发生过电流情况，对于那些比较小的电气回路来说就要采取分段维修和切除措施来确保整个电网能够正常运行工作；另外还可以通过短路故障分析、制定相应预防性方案等方法来避免一些不属于保护电路或者是接地设备没有办法有效解决而导致出现损坏问题；最后还要加大对停电的检测力度。[2]

短路电流是最大的，为了保证供电系统可靠稳定，在进行接线时应尽量减少故障电流。预防和解决措施：首先我们可以用电负荷分流法来对线路上发生过电压问题作出判断；然后通过查找相关资料了解到了分流、分、合等过程中存在的各种隐患及故障处理方法。最后采用逻辑门限值分析法来确定短路电流是否超过规定范围，若超出允许范围时应采取继电器的自动隔离器或断开开关进行控制和保护。

四、总结

电能计量技术在电力系统中的广泛应用，不仅使供电质量得到了提高，而且也对电网稳定运行起到重要作用。但是由于我国电压等级较低、配电装置复杂等原因造成高压输电线和用电设备数量多且规模大。因此需要合理选择电气元件以满足可靠性要求；同时要加强接地保护及短路电流限制措施：通过优化线路阻抗比来减小导线的电阻值，从而降低过电压危害；还可以采用数字化技术对电路中各开关进行模拟分析并将其与设计指标相结合。

参考文献

[1]王忠宝,刘海东.电能计量联合接线盒防雷措施设计[J].中国新通信,2022,24(02):123-124.

[2]周伟.电能计量联合接线盒在电能计量装置二次回路中的应用[J].中外企业家,2016(32):121.