電氣工程中計(jì)量與測試技術(shù)的應(yīng)用

李越濤

摘 要：電氣工程的自動(dòng)化程度相對較高，越來越多的電氣設(shè)備用于企業(yè)生產(chǎn)，可以節(jié)省大量的勞動(dòng)力成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值，電氣工程的普及對現(xiàn)代社會(huì)起到了積極的推動(dòng)作用。電氣設(shè)備的應(yīng)用需要進(jìn)行全面的計(jì)量和測試，以保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，提高工作效率。就此，本文對電氣工程中計(jì)量與測試技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：電氣工程;計(jì)量;測試技術(shù);應(yīng)用

一、電氣工程的用電特點(diǎn)

在供電系統(tǒng)出現(xiàn)強(qiáng)弱電的情況要，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行計(jì)量和測試是非常關(guān)鍵的。這是由于在電氣工程中，很多電機(jī)的運(yùn)行并不能按照一定的規(guī)律來進(jìn)行，所以會(huì)對電網(wǎng)產(chǎn)生很大的沖擊作用，這樣就會(huì)由于用電的集中導(dǎo)致電網(wǎng)的負(fù)荷大大增加，在這種情況，各種檢測設(shè)備、計(jì)量設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生很大的波動(dòng)變化，這就是為什么電氣工程中電力負(fù)荷的不平衡性較為突出的原因，而且在現(xiàn)代建筑電氣工程中，比較大的變頻設(shè)備和智能化控制設(shè)備的應(yīng)用會(huì)嚴(yán)重地干擾到電力計(jì)量，所以，隨著現(xiàn)代建筑建設(shè)水平的不斷提高，對電力計(jì)量的設(shè)計(jì)和要求也相應(yīng)的進(jìn)一步增長。由此我們可以看出，電氣工程和明顯的一個(gè)弊病就是不均衡且干擾多，嚴(yán)重地阻礙了計(jì)量與測試工作的正常開展，而且更加不能夠確保計(jì)量和測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

二、電氣工程中計(jì)量和測試技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

電氣工程與生活息息相關(guān)，可以為人們解決供電需求，國家對電氣工程非常重視，每年花費(fèi)大量人力、物力改進(jìn)電氣工程中的計(jì)量與測試技術(shù)，有效地促進(jìn)了電氣工程的發(fā)展速度。雖然電氣工程在計(jì)量和測試技術(shù)方面有很大突破，但是不同階段總是會(huì)遇到不同問題，剛剛解決困擾已久的問題又迎來大難題，盡管目前的計(jì)量和測試技術(shù)已經(jīng)有很大提升，相對成熟，但是在設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過程中，在進(jìn)行計(jì)量和測試時(shí)還是會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果與理論值有出入，數(shù)據(jù)不可靠，不符合實(shí)際。我國人多地廣，每家每戶都需要用電，所以電氣工程的供電網(wǎng)絡(luò)非常龐大，供電系統(tǒng)正常工作要承受很大壓力，設(shè)備向電力系統(tǒng)要的功率大，同時(shí)大多數(shù)設(shè)備自身需要克服很大阻力，所以會(huì)出現(xiàn)各種情況影響計(jì)量和測試結(jié)果?？紤]到這些問題，就必須不斷地對計(jì)量和測試的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行改良，促進(jìn)電氣工程的發(fā)展，為人們生活提供方便。

三、電能計(jì)量方法

3.1常規(guī)計(jì)量

以110kV側(cè)的電量計(jì)量為例，首先，在計(jì)量110kV側(cè)電能時(shí)，工作人員會(huì)使用三相四線電能表進(jìn)行計(jì)量。這是因?yàn)殡姎夤こ淘谝?10kV交流供電的過程中，要結(jié)合電量計(jì)量設(shè)備管理要求，將110kV側(cè)看作中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)。在這一背景下，工作人員可以有效解決因?yàn)殡姾刹黄胶鈳淼挠?jì)量問題。需要注意的是，要想明確電量計(jì)量工作中某一階段使用的電量，需要工作人員計(jì)算兩次抄表的增量。其次，作人員在對弱電側(cè)進(jìn)行計(jì)量時(shí)，要從變電器入手，這也屬于對電力用戶終端提出的電能計(jì)量工作。電氣工程最常引用的終端包含了電氣設(shè)備和電機(jī)，而供電工作主要針對居民、空調(diào)及辦公等環(huán)境。在這一背景下，電能計(jì)量工作要突破電氣設(shè)備帶來的影響，如諧波等。這些影響因素不但會(huì)降低計(jì)量與測試的結(jié)果準(zhǔn)確性，而且也會(huì)為后續(xù)工作的實(shí)施埋下安全隱患，因此需要工作人員在工作中選擇適宜的計(jì)量方法。

3.2造成計(jì)量表出現(xiàn)誤差的原因

現(xiàn)階段，電能表和電子式計(jì)量表是我國進(jìn)行電能計(jì)量主要使用的計(jì)量表。在進(jìn)行計(jì)量工作時(shí)，線圈力矩、諧波功率、高次諧波等因素會(huì)對計(jì)量表造成很大的影響，進(jìn)而導(dǎo)致可能出現(xiàn)一定的誤差。電磁結(jié)構(gòu)是電能表的重要組成成分，而且線圈功率的高低會(huì)對力矩的大小產(chǎn)生決定性的影響，這會(huì)影響到電能表的計(jì)量能力，從而導(dǎo)致在計(jì)量的過程中容易出現(xiàn)一定的誤差。此外，諧波會(huì)使電表盤力矩的方向和大小發(fā)生變化，也會(huì)因此而產(chǎn)生一定的誤差。在相關(guān)實(shí)驗(yàn)的研究下，正常運(yùn)轉(zhuǎn)的電能表在高次諧波的影響下也會(huì)造成電能表的運(yùn)轉(zhuǎn)速度緩慢下降，進(jìn)而產(chǎn)生計(jì)量誤差。交流采樣是全電子式的計(jì)量表的主要手段，通過這種方式可以獲得電壓電流信號和相位角度等數(shù)據(jù)，然后可以通過計(jì)算機(jī)芯片的作用進(jìn)而對所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理，然后再產(chǎn)生計(jì)量數(shù)據(jù)，通過這種方式可以讓相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具體的儲(chǔ)存單元。在這一過程中，我們所獲取的信息是否可靠會(huì)直接地影響到電子式計(jì)量表計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而要想獲得比較可靠的信息就要減少電氣設(shè)備諧波的影響。

3.3實(shí)驗(yàn)室測試法

在我國的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測試工作當(dāng)中，工作人員能夠?qū)刂频沫h(huán)境或者環(huán)境的相關(guān)條件下對其中的條件進(jìn)行充分的利用而對現(xiàn)場展開有效的模擬工作，在不同的模擬現(xiàn)場有著不同的環(huán)境應(yīng)力，這些應(yīng)力都能夠?qū)ιa(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，除此之外，失效數(shù)量能夠得到不斷的積累且時(shí)間等相關(guān)的數(shù)據(jù)都能夠被數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法算出電氣設(shè)備自身的可靠性，這種方法就是實(shí)驗(yàn)室測試法。這種測試方法要求的試驗(yàn)條件是比較容易控制的，當(dāng)數(shù)據(jù)自身具有較高的質(zhì)量時(shí)，就能夠讓試驗(yàn)結(jié)果再現(xiàn)出來，之后相關(guān)人員在對其試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析。由于這種方法在一定程度來說是具有局限性的，一般情況下經(jīng)過分析得出的數(shù)據(jù)與實(shí)際的數(shù)據(jù)之間會(huì)存在一定的誤差。另外，實(shí)驗(yàn)室測試法要求的試驗(yàn)費(fèi)是非常搞得，在進(jìn)行實(shí)際的測驗(yàn)過程當(dāng)中也會(huì)用到大量的試驗(yàn)產(chǎn)品，這就要求測試人員在使用這種方法之前要對實(shí)際的可靠性試驗(yàn)產(chǎn)品進(jìn)行綜合考慮，從產(chǎn)品成本和產(chǎn)品總生產(chǎn)量兩個(gè)方面進(jìn)行考慮，這種試驗(yàn)方法在一些大批量的產(chǎn)品可靠性檢測當(dāng)中都得到普遍的應(yīng)用。

四、計(jì)量與測試技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

對于電氣工程中的電力型計(jì)量表裝置的運(yùn)用過程，應(yīng)該運(yùn)用科學(xué)的計(jì)量與檢測技術(shù)完成相應(yīng)的測試任務(wù)，以便避免出現(xiàn)諧波對計(jì)量結(jié)果的不良影響，形成一定的誤差。具體而言：第一，運(yùn)用人為操作的形式，使用電子型計(jì)量表裝置實(shí)施檢測工作，然后針對其經(jīng)濟(jì)情況實(shí)施合理地判斷與評定，進(jìn)而構(gòu)成更加標(biāo)準(zhǔn)化的電量計(jì)量管控系統(tǒng)，達(dá)到相關(guān)電力用戶的要求。第二，進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，一般利用A/D的方式進(jìn)行采樣處理。經(jīng)過實(shí)施采樣處理，進(jìn)而獲取有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，并借助單片機(jī)設(shè)備完成電量的科學(xué)計(jì)算。使用的A/D電能表時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的時(shí)間與分段予以相應(yīng)電能的計(jì)算和分析。此種方式常被運(yùn)用到靜態(tài)功率的環(huán)境當(dāng)中，不過在電氣設(shè)備諧波方面的抗干擾水平卻很弱。事實(shí)上，當(dāng)有關(guān)電力設(shè)備產(chǎn)生的諧波量很大的情況下，諧波抵抗水平的高低與電量計(jì)量的精確性是密切關(guān)聯(lián)的。通過運(yùn)用經(jīng)過改造之后的T型表裝置，并與A/D模式相融合，借助先進(jìn)的模式完成持續(xù)檢測處理，規(guī)避有關(guān)功率失衡和由于諧波的影響，導(dǎo)致計(jì)量錯(cuò)誤狀況的產(chǎn)生，保證電量計(jì)量與測試的準(zhǔn)確性。第三，依靠A/D采樣的模式，實(shí)現(xiàn)對無功電能和相關(guān)電力參數(shù)信息的準(zhǔn)確記錄，提高有功電能檢測的精準(zhǔn)度，達(dá)到拓展相關(guān)功能的效果。

除此之外，經(jīng)過優(yōu)化相關(guān)的電能計(jì)量表裝置以后，需要科學(xué)評定其經(jīng)濟(jì)性情況，使獲取的最終結(jié)果擁有一定的精準(zhǔn)性和完整性，將有關(guān)理論和實(shí)際數(shù)值之間的差距縮小。當(dāng)運(yùn)用了全電子型計(jì)量表裝置之后，使經(jīng)濟(jì)成本得到下降，增強(qiáng)了智能化的效果。

結(jié) 語：

總之，計(jì)量與測試技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用，主要用來提升測量的準(zhǔn)確性。因此，在電氣工程持續(xù)發(fā)展的背景下，除了要注重質(zhì)量和高效的發(fā)展目標(biāo)，還要加大對計(jì)量與測試技術(shù)的完善，以滿足工程預(yù)期設(shè)定的發(fā)展目標(biāo)。

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