電廠的電量計量與表計調(diào)節(jié)研究

劉世杰 曹仁杰 衛(wèi)夢超

摘 要 在熱電廠中，為了隨時掌握電氣設(shè)備的運行狀況，必須對其進(jìn)行實時監(jiān)控。因此，需要在一些關(guān)鍵設(shè)備上安裝多功能電力儀表，以便能對電氣參數(shù)進(jìn)行隨時測量。多功能儀表若安裝不當(dāng)，其測量的值不能真實反映出電氣設(shè)備的運行狀態(tài)，儀表顯示的結(jié)果會誤導(dǎo)熱電廠的技術(shù)人員，從而對熱電廠的生產(chǎn)運行做出錯誤的判斷。本文從熱電廠中各種電氣設(shè)備上使用的計量儀表的必要性以及工作原理和調(diào)節(jié)方法入手，探討熱電廠中多功能儀表的重要用途和存在的重要意義。

關(guān)鍵詞 多功能儀表;電量計量;表計調(diào)節(jié)

引言

計算機(jī)的高速發(fā)展帶動著工業(yè)自動化和智能化得到了廣大的普及。在電廠中，為了實現(xiàn)電能量的自動計量、結(jié)算以及對發(fā)電工作進(jìn)行考核等一系列功能，多功能儀表被用于熱電廠中的系統(tǒng)中，這也是智能化得到普及的一種形式。通過該智能系統(tǒng)，使得電網(wǎng)中其他子電站的電量數(shù)據(jù)直接被傳輸至該系統(tǒng)的主站和自動化辦公平臺，為電廠提供精確可靠的數(shù)據(jù)，使得各級電廠之間實現(xiàn)高效的辦公，并且，對于各電網(wǎng)子系統(tǒng)中的實際用電量進(jìn)行在線監(jiān)測。

1 多功能儀表安裝目的

隨著我國改革開發(fā)的不斷深入，在電氣行業(yè)中對于電的測量和電能計量裝置提出了更高的精度和準(zhǔn)確度的要求。據(jù)此，由國家電力公司西南電力設(shè)計院主導(dǎo)，經(jīng)國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會批準(zhǔn)，制定并頒發(fā)了行業(yè)規(guī)范《DL-T5137-2001電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》。根據(jù)該規(guī)程，在發(fā)電廠的輸配線電路和用電線路、供電和配電的線路等處需要安裝設(shè)置多功能儀表。該儀表可以對電路的電氣各種參數(shù)，比如電壓、電流、功率、電能等各種和電力參數(shù)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行在線監(jiān)測，并可以實現(xiàn)開關(guān)的狀態(tài)監(jiān)測、超出限度的報警、模擬量的輸出、電能脈沖和通信等各種功能。

多功能儀表也可以根據(jù)電廠的使用位置不同，所要監(jiān)測的參數(shù)不同而有所區(qū)別。多功能儀表廠商會據(jù)此生產(chǎn)出不同型號和規(guī)格的多功能儀表，以此滿足不同電廠和不同監(jiān)測對象的需求。

2 安裝位置

多功能儀表在安裝之前，首先要選擇一個合適安裝該儀表的位置，并在配電柜上按照儀表的實際尺寸開一個槽用于安裝該儀表。多功能儀表一般可以被安裝在進(jìn)線柜、配電柜的面板或者電子間保護(hù)屏上?？紤]到美觀性和安裝儀表盤后電氣設(shè)備的外在空間盡量不發(fā)生改變，絕大部分都會做成內(nèi)嵌式的安裝，并且安裝在相應(yīng)的繼保屏上，大大縮短了從儀表到DCS機(jī)柜上線路的布置，從而使得傳輸過程中的信號干擾大大減少，與此同時，由于線路布置的簡單，也方便了技術(shù)和維護(hù)人員的操作與日常檢查。

3 工作原理

多功能儀表的構(gòu)成主要為測量單元和數(shù)據(jù)處理單元等，除了對無功或有功的電能量進(jìn)行計量外，還可以實現(xiàn)測量需量、對輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲記錄等功能。其主要的工作原理是，輸入系統(tǒng)的高電壓U和大電流i分別經(jīng)過電壓變換器和電流變換器后，被送至乘法器，在乘法器內(nèi)完成電壓和電流的瞬時值相乘，輸出一個在一定時間內(nèi)與平均功率成正比關(guān)系的直流電壓Uo，再利用U/f轉(zhuǎn)換器，將Uo轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖頻率fo，也就是得到了一個與fo成正比關(guān)系的平均功率，通過對該段頻率分頻，并對該段時間內(nèi)的計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)，就能在儀表上顯示出相應(yīng)的電能。

4 調(diào)節(jié)方法

由于多功能儀表在系統(tǒng)中起到著對線路中的各種電氣參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測的作用，其精度的準(zhǔn)確直接影響到電廠各種電氣是否在正常工作，以及電廠和終端用戶的經(jīng)濟(jì)利益，因此，如何提高多功能儀表的精度，讓其準(zhǔn)確地顯示設(shè)備實際的工作參數(shù)，是電廠需要深入探討的課題。

多功能表具有計量功能，一般有三部分組成，電能表，互感器和二次接線。其誤差的產(chǎn)生一般都和這三部分息息相關(guān)。筆者根據(jù)自己的一些工作經(jīng)驗，總結(jié)了以下幾點多功能儀表的誤差調(diào)節(jié)方法，拋磚引玉，供同行業(yè)人士探討。

（1）首先對多功能表進(jìn)行檢測，包括走字試驗、潛動試驗、起動試驗以及誤差的測定，測試的結(jié)果與規(guī)格相比較，確認(rèn)其誤差范圍值;

（2）對于誤差值超過規(guī)格的參數(shù)，需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時為了確保電氣的安全可靠運行，電流和電壓的負(fù)載均需要確認(rèn)。若該儀表是三相表，還需要追加確認(rèn)平衡方面的問題。比如有些計量系統(tǒng)里面有中性點絕緣系統(tǒng)，這時就需要選用三相三線制的多功能表，其兩臺電流互感器二次繞組使用四連線更加合適。有些多功能表示三相四線，這時若繼續(xù)使用四連線，其系統(tǒng)中的公開線接觸不良或者一相電流互感器極性相反，都會造成計量產(chǎn)生誤差，此時應(yīng)該選用六連線;

（3）有些比較重要的設(shè)備，其參數(shù)的監(jiān)測精確度要高，為了提高多功能表的整體性能，可以通過減小電能表、互感器和二次接線這三部分的綜合誤差與互感器之間的組合誤差進(jìn)行優(yōu)化來調(diào)節(jié)。比如，通過對互感器的合成誤差與電能表的誤差互相彌補，最大限度地減小互感器合成誤差。

（4）對于出現(xiàn)更加復(fù)雜的情況，比如在滿載進(jìn)行調(diào)整時，一直會出現(xiàn)正或負(fù)的誤差，若是負(fù)誤差，應(yīng)該是電壓鐵芯與電流鐵芯之間的工作間隙偏大，造成轉(zhuǎn)動扭矩的減弱，若是正誤差，則應(yīng)該是制動磁鐵的磁性產(chǎn)生了衰減。調(diào)節(jié)的方法為，負(fù)誤差情況下，將工作間隙調(diào)小;正誤差時，增大制動磁鐵的磁性，或者更換新的磁鐵。還有一種情況就是，多功能表的相位角出現(xiàn)誤差且難以調(diào)整時，此時很有可能是電壓線圈出現(xiàn)匝間短路，或者是電流鐵芯在里面產(chǎn)生歪了導(dǎo)致磁場的布置被破壞，此時，對電壓線圈和電流鐵芯拆下重新安裝即可。

5 結(jié)束語

綜上所述，可以了解到多功能儀表在電廠中發(fā)揮著舉足輕重的作用，隨時顯示著熱電廠中的電氣設(shè)備工作狀態(tài)，也可以讓技術(shù)人員能隨時掌握設(shè)備的運行情況。若其因為錯誤的設(shè)置，或者儀表本身存在一定的問題而導(dǎo)致其顯示出來的數(shù)據(jù)有較大偏差，將會給熱電廠的現(xiàn)場調(diào)試工作帶來較大的困難。熱電廠采用精準(zhǔn)并且合適的電能計量系統(tǒng)，可以更加準(zhǔn)確的采集各線路中的電能量信息，為熱電廠的正常運行提供更加可靠的保障。

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