关于电能计量装置安装及运维的几点探讨

武轶卫

（乌兰察布供电公司电能计量中心）

0 引言

电能计量装置作为电力系统与用户之间沟通的桥梁，对于系统和用户都具有重要意义。主要用于核算用户用电量、厂用电量、发电量、线损电量、供电量的记录，是一种常见的计量器具。

电能计量装置［1］作为电力系统重要的一部分，其测量的准确性和可靠性对于电力系统尤为重要，国内外广大专家学者进行了大量的研究。国内学者许晓飞对电能计量装置的数据采集进行研究，利用工控机的关口计量装置进行数据采集，对于数据采集的可靠性有一定的提高；熊德智［2］等人重点研究在负荷冲击下新型电能表的关键技术，为电能计量工作的开展带来了一定的借鉴意义；文献［3］研究了电能计量装置运维情况，对运维工作中那个存在的问题进行分析和整改；文献［4］研究了电能计量装置在安装过程中的注意事项。本文主要从电能计量装置安装和运维两方面进行阐述，分析安装注意事项和运维过程中常见的问题，对于电能计量装置研究具有一定的借鉴意义。

1 电能计量装置概述组成

电能计量装置主要电能表、互感器及其二次回路（包括配套的连接导线和辅助装置）。计量用互感器主要包括计量电压互感器和计量电流互感器，用于采集电能输送过程中的电压和电流大小，可以将电力系统中的大电压、大电流变换成计量用的小电压、小电流，并将电压电流信号通过二次连接导线传输到电能表。计量互感器的精度，直接影响电能计量的准确度。电能表是连接电力系统和用户之间的重要设备，为电力交易双方提供明确的电能数据，主要用于将计量装置采集的电压和电流信号汇集成电能量用来统计用户消耗的功率。电能表的计量准确性关系着各发电、用电部门的直接利益，对于经济性有着直接影响。电能表、互感器需要定期校验，并严格依据国家标准规程规范进行计量检定、校准或测试。连接导线主要用于传输电压、电流信号；辅助装置主要指电能计量装置配套的端子箱、计量箱等。电能计量装置结构［5］，如图所示。

图 电能计量装置结构

2 电能计量装置安装注意事项

2.1 安装基本条件

对于电能计量装置的安装条件从以下三个方面进行考虑。

（1）电能计量装置安装环境可能直接影响电能计量的准确性和可靠性。环境要求若超过电能表特性的使用条件要求，例如在潮湿环境下，若安装环境湿度超过电能表的使用条件可能会对计量装置的金属部分产生锈蚀影响；风沙环境则会导致器件机械部分的卡涩；机械振动、有腐蚀性化学物质的环境等等都可能会对电能计量装置产生一定的影响。在安装时应有防水、防尘、防腐等预防措施，在设计时可考虑在计量箱（柜）中安装探测环境监控报警装置，对所处环境可能的影响因子进行监控和异常报警，设置影响因子的阈值进行监控。

（2）安装条件：电能计量装置的安装应考虑设备实际运行情况，便于互感器、电能表等各部分设备的安装和拆除，同时为方便管理人员维护和抄表，电能表位置高度应适当。

（3）管理条件：电能计量装置安装严格执行国家及电力行业标准，电能计量装置的接线方式及配置原则应遵循DL／T 448，同时要建立单位的设备台账，确保设备出厂试验可靠性，设备自身的安全性。

2.2 各部分安装注意事项［6］

（1）计量箱、柜安装工艺

计量箱柜的安装首先应符合国家有关标准，同时应由防锈的材料全封闭构成，与导线接触的箱柜出入线口要封堵可靠，元件之间绝缘可靠，室外放置的计量箱柜应满足必要的防水防护等级，保证柜内元件设备的安全性。计量箱柜的安装还应满足安装基本条件的第二条，考虑实际运行情况，应便于设备的运维更换，便于工作人员抄录电能表数据。

（2）电能表安装工艺

电能表一般安装于计量箱柜内，若有多块电能表需严格按照二次线连接进行水平或垂直排列，有测量无功功率的电能表应在有功电能表下方或右侧，各电能表应做好名称和序号标记。三相电能表之间相距不小于80mm，单相电能表相距不小于30mm，表计与柜体之间保持40mm以上距离。为了运维方便，电能表安装高度应适中，一般在0.8～1.8m之间。安装要求应严格按照DL／T 825《电能计量装置安装接线规则》进行安装和验收。

机电式电能表受其结构在倾斜角度下，转盘受到侧向力的作用，产生负误差，因此机电式电能表必须垂直安装。同时，在具有明显机械振动的场所，也不能选用机电式电能表。电子式电能表对倾斜角度没有要求，也不会受到机械振动的影响。电子式电能表对于环境要求尽量避免安装在高温强湿场所，不能在具有腐蚀作用的化学场所使用。电子式电能表寿命主要受到内部电子元器件影响，所以其安装条件也是依据内部元器件设定的。

（3）互感器及回路接线安装工艺

互感器及二次回路的安装应严格执行相应的国家标准规程规范。对于电能计量用同组互感器应选用同厂家、同型号、同变比、同等级、同容量的互感器，同时接线一致、极性一致。计量用互感器二次容量应不小于10VA，针对二次回路较短的电子式电能表可以采用5VA的互感器。可以使用二次负荷的在线测试仪，进行校验以保证运行可靠性。为了便于检修和不停电换表，对于重要的负荷需在互感器二次接线安装接线盒；不重要的负荷也可以不需要接线盒，降低成本。互感器本体安装位置应便于检修更换，铭牌统一朝外，便于观察。

互感器一次接线载流量应符合要求，二次接线直接接入电能表计量箱柜中，导线需用铜导线，进柜开孔部分要进行打磨处理，防止损坏导线；二次回路接线部分与电能表可靠连接，螺栓连接处需将导线顺时针方向旋转，保证连接的可靠性。电能表二次接线应正确，对应三相电能表及单相电能表标识接线；各部分连接导线应无裸露部分，预防用户误接触发生触电伤害，同时也可以防止窃电事件发生，安装接线完成后要再次检查接线的正确性。

3 故障分析电能计量装置运维分析

电能计量装置属于不停电运行设备，长期处于运行状态，在运维过程中存在一些影响运行可靠性的因素，现就这种情况做出以下分析。

3.1 装置自身因素

电能计量装置故障主要是计量装置中某个设备出现故障，引起电能计量装置不能正常工作，主要包括电压回路故障、电流回路故障和电能表故障三个部分。引起电压回路故障的主要原因是电压互感器故障和电压回路接线故障。电压互感器长期运行，在热和机械力作用下，导致绝缘老化；使用未经试验合格的电压互感器、连接导线，其材料、工艺存在不足，长期带电运行状态下导致绝缘部分老化，金属部分氧化，引起电压回路故障。电流回路故障与电压回路故障原因相似，在这里不做展开。电能表故障主要是表内的元器件发生老化、损坏，电能表运行程序出现错误，出现数据异常现象；或者是电能表电源失电，电能表不能正常的工作。

对于装置自身因素引起的故障，运维人员需结合问题现象进行分析，及时发现设备故障并予以消除，保证电能计量装置的可靠性。

3.2 人为因素

人为因素主要从工作人员和用户两个方面进行分析。工作人员对电能计量装置维护工作不重视，并未对装置定期进行监视、测量，导致装置的问题扩大，进而发生故障。部分运维人员业务能力有限，责任意识不强，在装置更换安装或者运维的时候，工作不规范导致回路接线松动、虚接引起发热，导致装置发生故障。用户方面的因素主要是用户不规范的使用，比如说窃电情况，导致计量装置发生故障。现阶段的电能计量装置在防窃电方面做了很多工作，用户很难实现窃电。对于工作人员应该从工作意识和工作能力两个方面进行加强，进而降低人为因素对电能计量装置的影响。

3.3 环境因素

电能计量装置必须满足安装条件，但运行环境是不断变化的。空间方面会受到外界雨雪天气、潮湿环境、风沙等影响；时间方面会受到不同时间段负荷变化的影响，比如居民日负荷高峰时间范围是18：00—20：00，年负荷峰值多会出现在夏季炎热阶段。负荷的增加同时受空间因素的影响会使电能计量装置产生过负荷状态，同时可能会阶段性的频繁处于过负荷状态，环境温度和设备温度同时升高，导致电能计量装置内设备绝缘部分老化，甚至发生击穿，影响设备的运行。为克服环境因素带来的问题，在电能计量安装的时候要对容量和载流量做适当的增容，为环境因素导致的装置变化保留一定裕度。

4 结束语

本文从电能计量装置施工安装注意事项和运维影响因素两方面进行分析，对于电能计量装置的安装和运维有了清晰的了解，对于改进电能计量工作，提高电力系统经济性具有一定的借鉴意义。