摘 要：一般情況下，在設(shè)計(jì)10 kV的電力工程中，設(shè)計(jì)人員經(jīng)常選擇使用安裝在電能計(jì)量互感器柜里的電壓互感器來(lái)作為計(jì)量設(shè)備的電壓提供使用點(diǎn)，然而，在實(shí)際的應(yīng)用以及運(yùn)行過(guò)程中，電壓互感器產(chǎn)生的故障會(huì)嚴(yán)重危害到電能計(jì)量設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程，導(dǎo)致在一定程度上出現(xiàn)電能計(jì)費(fèi)的不準(zhǔn)確，這些不利后果將對(duì)電能的使用者以及電能的運(yùn)營(yíng)者帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，分析電能計(jì)量互感器故障的原因并且采取相應(yīng)措施解決故障，對(duì)于電力工程的穩(wěn)定具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：電能計(jì)量互感器 故障 諧振 措施

中圖分類號(hào)：TM451 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）11（b）-0102-01

我們知道，國(guó)家對(duì)于10 kV的用電系統(tǒng)一般采用的運(yùn)行方式是控制其中性點(diǎn)不接地，并且按照有關(guān)電能計(jì)量的規(guī)定，一般對(duì)于10 kV的高壓型計(jì)量裝置需要采用三相兩元件進(jìn)行計(jì)量，通過(guò)電壓互感器以及電流互感器兩種設(shè)施分別對(duì)計(jì)量的裝置提供所需的電流以及電壓。電力工程在設(shè)計(jì)過(guò)程中如果達(dá)到了10 kV，其計(jì)量電壓通常由電壓互感柜中的電壓互感器提供的。隨著我們國(guó)家工農(nóng)行業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)于電能的需求也變得越來(lái)越多，由于電力變壓器的存儲(chǔ)容量變得越來(lái)越大，從而導(dǎo)致了10 kV的電力系統(tǒng)出現(xiàn)了許多負(fù)面影響，例如：電力的負(fù)荷程度重、負(fù)荷的類型不一以及負(fù)荷的密度大等等。這種工作環(huán)境的大幅度改變使得高壓電能計(jì)量的互感器經(jīng)常出現(xiàn)嚴(yán)重故障，影響了電能計(jì)量互感裝置的正常使用。因此，技術(shù)人員需要加強(qiáng)對(duì)電能計(jì)量互感裝置的管理，從而確保電能計(jì)量互感器的安全運(yùn)行。

1 電能計(jì)量互感器產(chǎn)生故障的原因

現(xiàn)如今，由于高壓限流的熔斷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于人們的維修以及經(jīng)濟(jì)可靠等優(yōu)點(diǎn)被越來(lái)越多的技術(shù)人員用來(lái)作為35 kV之內(nèi)的電能網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)裝置，該裝置能夠保護(hù)在過(guò)負(fù)荷或者過(guò)電流情況下的電能計(jì)量系統(tǒng)。當(dāng)10 kV的電能計(jì)量互感器出現(xiàn)故障的時(shí)候，高壓限流的熔斷器就會(huì)開(kāi)始自動(dòng)熔斷操作，將電能計(jì)量互感器柜從出現(xiàn)故障的電網(wǎng)里切除，進(jìn)而縮小互感柜中故障的影響范圍，提高了電網(wǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行性。

1.1 諧振過(guò)電壓

當(dāng)系統(tǒng)的電壓高達(dá)10 kV的時(shí)候，電能計(jì)量互感器柜中安裝的電壓互感器一般是用來(lái)進(jìn)行專用計(jì)量的不接地型電壓互感器。通?；ジ衅髟谡９ぷ鞯臅r(shí)候，如果能夠確保一次繞組從始至終連接在一起，一次回路所需的電源完全由10 kV的電網(wǎng)提供以及電壓互感器的內(nèi)部阻抗基本為零這三個(gè)工作過(guò)程處于平衡狀態(tài)，互感器相互之間就不會(huì)發(fā)生并聯(lián)的諧振現(xiàn)象。然而，由于外部環(huán)境因素等影響，也有可以出現(xiàn)電能計(jì)量系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)非同期合閘等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致串聯(lián)諧振的發(fā)生。當(dāng)諧振現(xiàn)象出現(xiàn)以后，由于電壓的波形會(huì)隨之進(jìn)行相互間的疊加，電能計(jì)量系統(tǒng)的電壓值受其影響也會(huì)不斷升高，當(dāng)達(dá)到一定電壓程度，電壓互感器的內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生巨大的感應(yīng)電壓，這種電壓已經(jīng)超越了電壓互感器的絕緣耐壓水平，會(huì)導(dǎo)致電能計(jì)量互感器的出口熔斷器發(fā)生熔斷或者燒毀等無(wú)法挽回的故障。

1.2 電能系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地現(xiàn)象

從電能計(jì)量互感器自身來(lái)看，由于其內(nèi)部的裝置之間勵(lì)磁電抗的作用力比較，所以通過(guò)互感器的電容的電流值變得相應(yīng)較小，從而導(dǎo)致電能計(jì)量互感器的零序側(cè)部分積聚了大量的電荷。當(dāng)電能系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地現(xiàn)象并得到解決以后，電能計(jì)量互感器的內(nèi)部就會(huì)出現(xiàn)電感放電回路，這種類型的回路能夠?qū)⒐收习l(fā)生期間聚集的所有電荷通過(guò)直流電源的形式給佩有鐵芯的電感線圈進(jìn)行發(fā)電，在發(fā)電的一瞬間就會(huì)導(dǎo)致在電能計(jì)量互感器的高壓部分產(chǎn)生一個(gè)幅值比較強(qiáng)大的低頻電流。進(jìn)而在一瞬間造成了高壓熔斷器中熔絲熔斷等故障。

1.3 雷擊過(guò)電壓

具有10 kV的電能計(jì)量系統(tǒng)的架空線路一般采用的是不帶架空地線方式，由于其線路運(yùn)行的周邊環(huán)境大多為高山地區(qū)，并且線路使用的三相LGJ類導(dǎo)線幾乎全部暴露在空氣當(dāng)中，因此，受雷擊過(guò)程中產(chǎn)生的雷電電荷的影響，架空的導(dǎo)線上可能會(huì)產(chǎn)生大量具有感應(yīng)作用的雷電電荷，當(dāng)雷電不小心擊中了這些帶有電荷的導(dǎo)線，導(dǎo)線上產(chǎn)生的雷電電荷就會(huì)隨著電擊的作用向線路兩側(cè)開(kāi)始游動(dòng)，從而形成雷電入侵波，這種入侵性的電波能夠直接作用在電能計(jì)量的互感器中，導(dǎo)致一些電氣設(shè)備由于受到外界電流的沖擊出現(xiàn)了故障。

2 電能計(jì)量互感器故障的解決措施

我們知道，互感器作為電能計(jì)量設(shè)施中的重要組成部分，其是否能夠安全有效的運(yùn)行直接關(guān)系到電能計(jì)量系統(tǒng)的可靠以及電能計(jì)量設(shè)備的精度。通過(guò)對(duì)電能計(jì)量互感器產(chǎn)生故障進(jìn)行科學(xué)專業(yè)地分析，我們可以利用有關(guān)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)預(yù)防和改進(jìn)。

2.1 定期檢修電能計(jì)量設(shè)備

設(shè)備的管理人員應(yīng)該定期的加強(qiáng)電力設(shè)備有關(guān)的檢修以及維護(hù)工作，確保電能計(jì)量設(shè)備在運(yùn)行期間的外界環(huán)境衛(wèi)生情況。通過(guò)及時(shí)的檢修，可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備是否具有的安全隱患，從而采取相應(yīng)的解決措施。

2.2 對(duì)電力設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)

在電能計(jì)量互感器使用之前，要對(duì)其裝備進(jìn)行合理的參數(shù)設(shè)計(jì)，確保電能計(jì)量互感器的設(shè)備不僅安全有效，而且還能夠與之更好的交融，例如互感器的二次保險(xiǎn)、避雷器的使用以及具有消諧振作用的裝置等。

2.3 為配電系統(tǒng)尋找合理的供電方式

技術(shù)管理人員可以通過(guò)合理的供電方式，為配電系統(tǒng)的電力負(fù)荷在擴(kuò)容過(guò)程中預(yù)留出相應(yīng)的容量與接口。我們還可以通過(guò)控制配電系統(tǒng)中互感器數(shù)量的多少來(lái)減少配電系統(tǒng)的鐵磁諧振在一定時(shí)期內(nèi)的發(fā)生率。從經(jīng)濟(jì)效率方面考慮，在確保配電系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，我們還可以通過(guò)適當(dāng)?shù)販p少配電系統(tǒng)有關(guān)維護(hù)點(diǎn)的數(shù)量，降低工作成本，減少了工作人員的工作量。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上的分析和研究我們可以發(fā)現(xiàn)，電能計(jì)量互感器產(chǎn)生故障的原因多種多樣，其中絕大多數(shù)是由于電能計(jì)量互感器柜中電壓互感器的故障引起的，由于電能計(jì)量設(shè)備對(duì)于電力工程的運(yùn)行以及經(jīng)營(yíng)和電能的使用者來(lái)說(shuō)都是非常重要的存在，因此，保證其正常無(wú)故障的工作需要電力管理者進(jìn)行特別的重視。

參考文獻(xiàn)

[1]賈玲.電能計(jì)量互感器故障原因分析與對(duì)策研究[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2010（8）.

[2]何蓓，李輝.電能計(jì)量互感器異常斷相分析與故障仿真[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2008（6）.

[3]許建立.10 kV電壓互感器斷線對(duì)饋路有功計(jì)量的影響[J].農(nóng)村電氣化，2004（8）.

[4]任興明.不同測(cè)量方式的電能表性能比較[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2001（28）.