高壓電能表的計(jì)量裝置在線校驗(yàn)技術(shù)分析

王榮發(fā) 董永康 陳堯 高陽(yáng)

摘 要：電能表作為電力企業(yè)重要的計(jì)量裝置，其是電力企業(yè)進(jìn)行核算的重要依據(jù)。電能表作為重要的計(jì)量裝置，其主要由高壓電能表和低壓校驗(yàn)終端兩部分組成，在高壓側(cè)安裝有高壓電能表，直接采集高壓電量信息，并計(jì)算電能量。而低壓校驗(yàn)終端通過(guò)采集、對(duì)比、顯示、存儲(chǔ)和通信需要校驗(yàn)的電能誤差數(shù)據(jù)。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，高壓電能表計(jì)量裝置在線校驗(yàn)技術(shù)取得了較快的進(jìn)步，而且在電網(wǎng)中發(fā)揮了非常重要的作用。文章對(duì)電能計(jì)量的準(zhǔn)確度控制進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)電能計(jì)量的在線校驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：高壓電能表；計(jì)量裝置；在線檢驗(yàn)；技術(shù)

前言

近年來(lái)，我國(guó)電網(wǎng)加快了智能化建設(shè)的進(jìn)程，我國(guó)電網(wǎng)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。電費(fèi)收入作為電力企業(yè)的主營(yíng)業(yè)務(wù)收入，而對(duì)其進(jìn)行核算的主要依據(jù)是通過(guò)電能計(jì)費(fèi)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而高壓電能表裝置就是重要的電能計(jì)費(fèi)儀器，所以其科學(xué)、準(zhǔn)確的計(jì)量具有極為重要的意義。為了更好的確保高壓電能表在使用過(guò)程中的有效計(jì)量，則利用高壓電能表計(jì)量裝置在線檢驗(yàn)技術(shù)，更好的確保電能計(jì)量的準(zhǔn)確性，提高電能計(jì)量的水平，這對(duì)于電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的實(shí)現(xiàn)都具有極為重要的意義。

1 電能計(jì)量的準(zhǔn)確度控制

高壓電能表作為電網(wǎng)中重要的計(jì)量裝置，其主要由電壓互感器、電流互感器和低壓電能表三部分組成，其在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中計(jì)量的準(zhǔn)確度會(huì)受到較大因素的影響和破壞，使其計(jì)量的精準(zhǔn)度有所偏差，所以為了更好的確保電能計(jì)量的準(zhǔn)確度，往往通過(guò)幾種不同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電能計(jì)量系統(tǒng)的檢驗(yàn)，確保對(duì)其計(jì)量的準(zhǔn)確度進(jìn)行有效的控制。

1.1 人工對(duì)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行增加

為了更好的確保電能計(jì)量的測(cè)試水平，提高測(cè)試的精準(zhǔn)度，在對(duì)電能計(jì)量表裝裝置在線檢驗(yàn)時(shí)，往往會(huì)采用人工對(duì)計(jì)量測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行增加的方法。這就需要在電能計(jì)量表在運(yùn)行過(guò)程中，由技術(shù)人員詳細(xì)、準(zhǔn)確的對(duì)實(shí)際負(fù)荷峰谷狀況進(jìn)行記錄，并根據(jù)電能計(jì)量點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)行狀況確定測(cè)試點(diǎn)。利用增加的測(cè)試點(diǎn)，互感器的實(shí)際二次負(fù)載進(jìn)行測(cè)試，并通過(guò)負(fù)載性對(duì)實(shí)際負(fù)載的模擬，來(lái)測(cè)試出角度和比差。同時(shí)還需要測(cè)量電能計(jì)量表的檢驗(yàn)和二次壓降，高壓電能計(jì)量表中的電壓、功率和電流參數(shù)。在這些工作全部完成后，利用電能計(jì)量公式推算出電能的綜合誤差。在利用這種方法進(jìn)行測(cè)試時(shí)還存在著一些弊端，不僅工作量較大，而且還存在著人為因素會(huì)影響到測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.2 低壓在線監(jiān)測(cè)

目前在我國(guó)電能計(jì)量在線檢驗(yàn)中最經(jīng)常采用的方法即是低壓在線監(jiān)測(cè)。這種方法主要是通過(guò)無(wú)線通信的方式，使電能計(jì)量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)傳輸和遠(yuǎn)程控制。而利用這種方法對(duì)電能計(jì)量誤差測(cè)試過(guò)程中主要是利用標(biāo)準(zhǔn)表比較法來(lái)進(jìn)行的，通過(guò)對(duì)互感器二次回路始端和末端的電壓表差值來(lái)進(jìn)行測(cè)試，檢驗(yàn)電壓互感器二次回路的壓降，通過(guò)測(cè)量二次電流，從而實(shí)現(xiàn)電壓互感器二次負(fù)荷的在線監(jiān)測(cè)。但利用低壓在線監(jiān)測(cè)時(shí)，由于其接線較為復(fù)雜，所以對(duì)于電壓和電流互感器的誤差變化沒(méi)有辦法進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

1.3 高精度互感校驗(yàn)

這種電能計(jì)量檢驗(yàn)方法主要是通過(guò)利用較高精度的互感器來(lái)實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)的，其是通過(guò)二個(gè)雙級(jí)電流互感器進(jìn)行串聯(lián)，從而確保互感檢驗(yàn)的高精度。因?yàn)殡p極電流互感器可以達(dá)到0.001級(jí)的精度，所以高精度互感器的電流采樣誤差相對(duì)于其他的校驗(yàn)方法比較小。而且，高精度互感電壓采樣也可以達(dá)到0.005級(jí)，加上轉(zhuǎn)換電路的誤差和信號(hào)處理的誤差，對(duì)電能測(cè)量的綜合誤差值不會(huì)超過(guò)0.03%。因此，這種在線校驗(yàn)方法的精準(zhǔn)度最高，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有傳統(tǒng)的高壓電能計(jì)量裝置的在線校驗(yàn)。但是，這種方法的弊端就是成本很高，不利于在我國(guó)配電網(wǎng)中的推廣。

2 電能計(jì)量的在線校驗(yàn)系統(tǒng)

近年來(lái)，隨著社會(huì)發(fā)展過(guò)程中人們對(duì)電量需求量的不斷增加，對(duì)電能計(jì)量的要求也隨之不斷提升，再加之科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電能表更新?lián)Q代的速度不斷加快，目前電能表已開(kāi)始向智能化和數(shù)字化的方向發(fā)展，在這種情況下，對(duì)電能計(jì)量裝置的在線檢驗(yàn)提出了更高的要求。電能計(jì)量裝置的在線檢驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，在電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著非常重要的作用，其通過(guò)高壓電能表和低壓校驗(yàn)端從而更好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)電有計(jì)量系統(tǒng)誤差的收集、計(jì)量和存儲(chǔ)，有效的提高了電能表計(jì)量的準(zhǔn)確性。

在電能計(jì)量裝置的在線校驗(yàn)系統(tǒng)中，最主要的就是低壓校驗(yàn)終端，是實(shí)現(xiàn)對(duì)電能計(jì)量校驗(yàn)的有效裝置。低壓校驗(yàn)終端的重要作用，主要體現(xiàn)在對(duì)高壓電能表有功和無(wú)功電量、瞬時(shí)電壓和電流等數(shù)據(jù)的顯示上；對(duì)被校驗(yàn)的電壓和電能計(jì)量裝置中電能脈沖或者數(shù)據(jù)的讀??；對(duì)被校驗(yàn)的高壓電能表和電能計(jì)量裝置之間的誤差進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量裝置中整體誤差的計(jì)算；對(duì)不同負(fù)荷點(diǎn)中的整體電能計(jì)量誤差進(jìn)行記錄；根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的電能計(jì)量測(cè)試方案，對(duì)不同時(shí)間中高壓電能計(jì)量裝置的誤差曲線進(jìn)行記錄等。實(shí)施對(duì)電能計(jì)量裝置的在線校驗(yàn)，需要制定有效的低壓校驗(yàn)終端方案。低壓校驗(yàn)終端方案主要是通過(guò)在電能計(jì)量裝置中采集脈沖，獲取脈沖的輸出累計(jì)值和標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量表中的輸出脈沖累計(jì)值，然后根據(jù)這兩種不同的脈沖累計(jì)值，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同電能值的推算，并且利用電能的計(jì)算公式，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能表基本誤差的的推算。

電能計(jì)量裝置的在線校驗(yàn)過(guò)程中，最重要的一項(xiàng)問(wèn)題就是對(duì)脈沖數(shù)的采集和對(duì)電能誤差進(jìn)行測(cè)算。對(duì)電路的邏輯功能進(jìn)行合理的控制和改進(jìn)，需要利用有效的科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖數(shù)的采集和累加，可以實(shí)現(xiàn)終端顯示通信功能和脈沖數(shù)的準(zhǔn)確采集功能的獨(dú)立性，減少了這2種功能之間的相互干擾，保證它們的正常運(yùn)行。某工業(yè)用戶在生產(chǎn)過(guò)程中安裝了電能計(jì)量裝置在線校驗(yàn)系統(tǒng)，發(fā)揮了有效的作用。根據(jù)該工業(yè)用戶的10kV計(jì)量點(diǎn)的長(zhǎng)期用電記錄分析結(jié)果可知，電能的平均功率因素是0.76。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析得出的結(jié)果，可以明顯的看出該工業(yè)用戶的每月的生產(chǎn)時(shí)間是28天，總的工作天數(shù)就是231天。在這個(gè)過(guò)程中，該工業(yè)用戶每天的工作時(shí)間是9個(gè)小時(shí)，根據(jù)計(jì)算可以得出電能計(jì)量裝置在線校驗(yàn)系統(tǒng)的總的運(yùn)行時(shí)間是2079個(gè)小時(shí)。在掛網(wǎng)的期間，該工業(yè)用戶的電能計(jì)量點(diǎn)的總共有功電量是155.82MW/h，平均工作負(fù)荷電流5.7A。在對(duì)電壓互感器的二次壓降進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，實(shí)際的測(cè)量值是0。利用誤差公式，可知該工業(yè)用戶有10kV的平均電壓，平均的工作電流是5A，平均功率因素是0.76，代入計(jì)算公式，可以計(jì)算出該工業(yè)用戶的電能計(jì)量裝置的電能表誤差是-0.05%、二次壓降的誤差是0、互感器的合成誤差是0.25%。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以推算出電能計(jì)量表裝置的綜合誤差是0.20%。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)智能電網(wǎng)的不斷建設(shè)，電能計(jì)量表裝置在線檢驗(yàn)系統(tǒng)也得以更快的發(fā)展起來(lái)，因此只有更深入的對(duì)電能計(jì)量裝置在線檢驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行研究和探索，才能確保其能夠正常運(yùn)行，使其更好的發(fā)揮在線檢驗(yàn)的作用，確保電能計(jì)量的準(zhǔn)確性，為電力企業(yè)健康、有序的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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