高压组合计量装置故障分析及防范措施探讨

1、高压组合计量装置故障分析及防范措施探讨 电能计量装置是供电公司与客户之间进行贸易结算用的电能计量器具，是供电企业与客户之间进行电能交易的“一杆秤”。根据供电性质、供电容量的不同，电能计量装置分为高压计量和低压计量。高压计量装置由高压电压互感器、电流互感器与表计及相关辅助设备组成，低压计量根据用户的用电性质及报装容量又分为三相计量与单相计量方式。在三相计量方式中，结合用户报装容量，分为直通式和经TA式两种。下面就荆州供电公司城区高压组合互感器式电能计量装置运行状况及故障情况进行分析。一、荆州城区运行的高压组合互感器现状目前，在荆州城区运行的10KV及以上高压用户500多户，其中少部分为

2、专线用户，其计量点设在主、城网变电站内，而其他高压客户的计量点设置在供电企业与客户的产权分界点附近。当前这类运行的10KV高压客户的计量装置有两种，一种是量控一体化电能计量装置，由两组单独的互感器（一组电压互感器，一组电流互感器）与多功能表构成，另一种是采用高压组合计量箱式计量装置，由高压组合互感器与多功能表计、表箱组成。荆州供电公司城区运行的电能计量装置绝大多数为后一种。荆州城区运行的高压组合式计量箱共269台，高压组合互感器厂家主要集中在广东中山泰峰、荆门润鑫、咸宁丰源和河南信电等厂家，目前运行的高压组合互感器具体数量为：中山泰丰26台；荆门润鑫87台；咸宁丰源68台；河南信电43台；大连

3、18台；长城10台；武汉恒泰8台；襄樊华汉8台；长春1台。厂家集中在广东中山泰峰、荆门润鑫、咸宁丰源、河南信电和襄樊华汉等。 二、近四年来的故障情况分类统计从近四年来运行情况分析统计，量控一体化电能计量装置未出现一次故障，而高压组合式计量箱出现多次故障，出现的高压组合互感器26台。从故障出现的设备分析，电压互感器故障19台，占总故障数的73.1%；电流互感器故障7台，占总故障数的26.9%。从故障发生的原因来分析：因老化或污染严重，首先出现裂缝而导致烧毁11台，占总故障数的42.3%；雷击烧毁的10台，占总故障数的38.5%；因设计及工艺质量问题，导致安装才1-2个月而出现烧毁的2台，占总故障

4、数的7.7%；因用户过负荷导致烧毁2台，占总故障数的7.7%；二次回路故障烧毁1台，占总故障数的3.8%；从故障出现的厂家来分析：咸宁丰源故障9台，占总故障数的34.6%；荆门润鑫故障8台，占总故障数的30.7%；河南信电故障4台，占总故障数的15.4%；中山泰丰故障5台，占总故障数的19.2%。三、两种高压电能计量装置比较量控一体化电能计量装置，适宜于电缆进、电缆出的供电方式的计量。由于其互感器都是分体的单个个体，其各方面的性能相互干扰相对较小，而且其安装于密封的箱体内，受环境污染较小，不受太阳暴晒、雨水浸蚀等天气影响，所以，出现故障的概率相对很小。其成本相对较大。而由户外式高压组合互感器组

5、成的电能计量装置，适宜于架空线路的分段点、架空线路与电缆分界点等供电方式的计量。这种计量装置是由一组电压互感器与一组电流互感器组合而成，其结构紧凑，一般安装于户外。其成本相对较小。四、高压组合互感器式电能计量装置故障产生的原因分析（一）由于组合互感器所使用的绝缘材料为硅橡胶、聚氨酯或非户外使用的环氧树脂等，在户外阳光暴晒、雨水的侵蚀、以及环境的污染等作用下，发生老化，绝缘材料都存在不同的裂痕，导致雨水浸入，线圈受潮后，内部放电，在运行过程中发热膨胀而炸裂。发生这种故障的互感器，其运行时间一般都在5年以上。（二）雷击烧毁。主要由于在雷击时，电压互感器所承受的电压过高，导致电压互感器一次绝缘击穿，

6、发生短时铁芯过热，出现电压互感器炸裂。（三）化学污染，主要表现在化工厂附近使用的组合互感器，由于化工厂空气中含有大量腐蚀性气体，对组合互感器绝缘部分腐蚀严重，造成组合互感器频繁烧毁。这种情况一般发生在同一污染严重的地点。而且这种装置暴露于户外，受环境影响及污染较大，表面污秽导致绝缘下降，出现污闪现象，从而引起单相接地，造成其他相电压升高而对互感器绝缘破坏。（四）因为组合互感器设计及工艺质量存在缺陷。其两台电压互感器的连接片这种模式，由于安装位置的限制，又导致导线的自重及导线拉力等机械外力作用其接线端，互感器接线端受导线的牵引拉力，而且其连接铁片固定牢固，在热胀冷缩时，也形成横向的力的作用而产生

7、裂痕，绝缘破坏。发生的两台都在电压互感器支柱根部存在旧的裂纹。 （五）过负荷导致电流互感器烧毁。在用电高峰期，特别是夏季高温季节，造成组合互感器过负荷，加之环境温度高，互感器散热不畅烧毁。（六）二次回路绝缘破坏，造成短路烧毁。主要是因其二次电缆无铠甲保护，其二次电缆沿电线杆引下，其他部门施工作业时，对二次电缆产生破坏或干扰，使二次回路绝缘导线的绝缘层破损，导致电压互感器二次回路短路而烧毁互感器。五、防范及改进措施和建议（一）开展一次运行的电能计量装置清理，对运行时间较长、其绝缘材料为硅橡胶、聚氨酯或非户外环氧树脂的互感器，应加强巡视，尽早发现缺陷并整改。（二）在今后的报装工程中，尤其是在污染严

8、重的地段，尽量采用量控一体化计量柜，或采用室内高压计量柜内安装计量装置。或选择使用绝缘材料为户外环氧树脂的互感器。 （三）改进目前高压组合互感器安装于杆上的模式，探索开发在高压室内高压柜内、在厢式变压器前侧设计计量装置方式。（四）在高压组合互感器前加装氧化锌避雷器，减少雷击对计量装置的损害。（五）户外杆上组合互感器二次回路必须装有铠甲保护层，同时，其二次绝缘必须满足规程、规范的要求，严格验收把关。（六）加强对组合互感器的巡视，探索开展对组合互感器运行状态的绝缘试验方法，尽早发现其绝缘缺陷，及时处理。（七）在今后订货技术协议中强调，组合互感器的绝缘材料必须使用专用户外环氧树脂材料。采用新型户外专用绝缘材料的厂家，必须提供权威完整的型式试验