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摘要:电能计量是电力生产、营销以及电网安全运行的重要环节,发、输、配电和销售、使用电能都离不开电能计量。电能计量的技术水平和管理水平不仅事关电力工业的发展和电力企业的形象,而且影响贸易结算的准确、公正,涉及国家、电力企业和广大电力客户的合法权益。因此,电力企业必须高度重视电能计量管理工作,认真贯彻执行国家计量法规及有关电能计量技术标准和规程。本文就将对电能计量装置现场校验研究及误差进行分析。
关键词:电能计量装置;现场校验;误差
1引言
综合误差是衡量电能计量装置准确性的主要指标,综合误差越小,则反映计量装置准确度越高,而综合误差越大,则反映计量装置准确度则越低。实际上,计量装置综合误差主要是由电能表误差、CT误差、PT误差、电压互感器二次回路导线压降的影响等组成。下文将会对综合误差大的原因进行分析,期望引起足够的重视。
2问题的提出及分析
2.1电能表误差
第一,用户负荷加大影响计量装置准确性。当前人们的生活水平不断地提升,对于电力的需求也越来越多,尤其是在用电高峰或低谷期,如果用户负荷电流长时间高于额定电流的 120%或低于额定电流的5%或者负荷波动较大时,将会引发电能表的计量误差,此时需要通过更换宽量限电能表或精度为S级的表予以解决。第二,接线不够规范造成一定的误差。中性点绝缘系统需要选择三相三线制电能表,应采用四线来连接电能表与两只电流互感的计量专用二次绕组,而对于非中性点绝缘系统需要选择三相四线制电能表,应采用六线来连接电能表与三只电流互感的计量专用二次绕组。在对接线盒及端子排进行连接的时候,如果出现线路连接出错的情况,就会直接导致电能表不能真实准确计量。例如,三相四线电能选择三相三线电能表进行测量,就有可能由于三相负载不平衡而引发中性点电流,导致附加误差。第三,实际应用因素导致的误差,如今,电子式电能表是电能计量中比较常见的设备,其具有比较强的技术性,在具体应用过程中,要求具有正、反向有功和无功计量、脉冲输出、需量记录、失压断流记录等功能。同时,电能表具备比较强的高精度、小功耗、过载能力、高稳定性。如果实际供电线路电压与电能表额定电压不符时,将会诱发电能表计量误差。
2.2电流互感对计量误差的影响
电流互感导致的误差主要体现在三个方面,第一,由于电流互感倍率选择不当而造成一定的误差。当电流互感在电流较小的情况下运行时,其磁通密度相对较低,这就极为容易导致出现较大的误差,在对电流互感进行倍率选择的时候,应当要尽量选择较低的倍率,这样能够有效的避免电流互感在小电流的条件下运行。第二,电流互感二次容量选择不当造成的偏差。在对电流互感进行选择的时候,应当要极为小心,严格按照规定进行容量选择,但是人们对于二次容量的选择不够重视,将电能表电流线圈的阻抗、外接导线的电阻和接触电阻等二次负载忽略掉,这就很容易导致计量精度出现较大的偏差。第三,对电流互感二次负荷的控制不够严格。引起电流互感产生误差最为主要的因素是铁芯中所消耗的励磁安匝数,为了能够实现对电流互感二次负荷实现更好的控制,一次电流应当要在额定值的百分之六十左右,至少应当要大于百分之三十,这样才能够让电流互感稳定的运行,将二次负荷控制在百分之二十五到百分之百之间,这样能够很大程度上减小电流互感的误差。
2.3电压互感及其二次回路对计量误差的影响
对于电能计量装置来讲,电压互感及其二次回路也是一项非常重要的影响因素,也应当要引起人们的重视。电压互感出现误差的主要原因有二次导线过长产生降压和连接导线截面选择不规范两项。由于接触电阻的存在,电压互感当中的负载电流在二次连接导线与串接点流过时,就会出现降压的情况。由于出现二次电缆导线末端产生降压现象,就会导致电表电压和电压互感上的电压存在着一定的差别,这样就会导致电能计量装置出现计量误差的现象。电能计量装置所出现的误差也会因为导线的长度、导线的连接方式和线径的大小等都会对电能计量装置误差造成一定的影响。如果线径太小的话不能够保证正常的计量电压,也会造成一定的误差。因此连接导线的截面积应按允许的电压降计算确定,至少不应小于2.5平方毫米。
3解决问题的措施
3.1完善电能表现场检验
(1)明确电能表检验周期。根据《电能计量装置技术管理规程》(DL/T1664-2016)中的规定来开展工作,并严格遵守《电力安全工作规程、电力线路部分》(GB 26859-2011及《电业安全工作规程:发电厂和变电站电气部分》(GB26860-2016)等相关规定。改造后或新投运的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类电能计量装置,需要在带负荷运行一个月内对其进行首次电能表现场检验。对于Ⅰ类电能计量装置宜每6个月现场检验一次,Ⅱ类电能计量装置宜每12个月现场检验一次,Ⅲ类电能计量装置宜每24个月现场检验一次。电能表的检验应当要定期进行,按照规定的周期设置合适的检验时间,对于一些区域来讲,也可以根据实际情况来每年现场检测一次即可。在对电能表进行检测的时候,需要检测的内容较多,为了能够更好地对电能表进行校对,应当要采取一定的方法,常用的检测校对方法是标准电能表法,利用电能表现场校验仪器对电能表进行校验,利用光电采样控制或被试表脉冲出的信号作为基础开展检验,并且做好相关的记录。(2)确定现场校验方式。在进行电能计量装置现场校验过程中,需要针对电能表出现的问题,对其进行针对性的校对,以保证电能计量结果的真实性和准确性。通常情况下,电能计量装置的检验内容比较多,此时需要通过对检测内容范围的准确把握,来提高现场校对的效率。可以选择标准电能表法对电能计量装置进行校对,借助仪器进行检测,并把被试表发出的电信号或光电采样控制作为基础评定标准,以实现对电能表进行全面、系统的现场检验,同时还需要对电能表电流、电压、相位等信息给予有效的判别,并通过分析与评估,来实现对电能计量装置的现场检验工作。此外,在对电能表进行现场时,需要选择标准电能表法,使用测量电流、电压、相位和带有错误接线判别功能的电能表现场检验仪器,借助光电采样控制或被试表所发电信号控制来进行检验。实际上,现场检验仪器需要具备数据通信和储存功能,并实现对现场检验数据的自动上传。(3)对于长时间处于备用状态或现场检验时不符合检验条件[负荷电流低于标准仪器量程的标准电流20%或低于被检表额定电流10%或功率因数低于0.5时]的电能表,通过实际检测结果发现,其不需要进行实负荷误差测定,但是需要按照要求填写现场检验报告,并对现场实际检测状况进行记录,统计实际检验数。
3.2现场检验条件
(1)环境温度需要控制在-10-45℃;(2)相对湿度要求不大于90%;(3)工作场所不存在无法清除的影响现场检验结果的障碍物;(4)大气压力控制在63-106kPa;(5)工作场所不存在比较严重的安全隐患;(6)频率对额定值的偏差要低于±5%;(7)电压对额定电压的偏差要低于±5%;(8)电流和电压的波形失真度不超过5%;(9)负荷无明显波动;(10)每一相符合电流要超过被检电能表基本电流的10%,对于S级电能表为5%;(11)无可觉察到的振动和震动;(12)联合试验接线盒或电能表端钮盒不存在影响接线的严重损坏;(13)封印完整;(14)电能表现场测试仪需要根据设备要求的时间进行通电预热。
3.3电流互感负载测试
在对电流互感进行检测的时候,应当要全面的检查电流互感的变比,并且要严格按照标准的运行要求来进行对比,确保其运行能够满足规定的要求。如果在进行测量的时候出现变比较大的现象,就很有可能导致电流互感在低于百分之二十额定电流的情况下运行,这时进行的测量就会发生较大的误差,检测的结果不够准确。在进行检测的时候,应当要采取科学合理的方法进行检测,并且要保证检测的全面性,不能够出现任何遗漏的地方。在测试的时候,首先应当要在实际二次负荷的条件下进行误差检测,在检测完毕以后,再进行二次实际负荷的有效测试,这样就能够较为准确的对电流互感进行检测。
3.4电压互感二压降测试
在对电压互感进行检验的时候,应当要保证能够定期的进行检测,一般来讲,每两年间就应当要对35kV及35kV以上的电压等级的电压互感进行一次二次回路电压降检测,这样才能够保证电压互感处于正常的工作状态。在进行测试的时候,可以使用一定的检测仪器直接进行检测,但是应当要注意,一定不能够将电压互感二次外侧短路,这样不但会造成检测的不准确性,还有可能会导致电力设备的损坏,造成较为严重的后果。进行检测时,首先应当要用压降测试仪检测电压互感侧相序的正确性,尤其是要对接线进行检测,保证电压互感侧接线是正确的,还应当要对电能表侧的接线进行检验,保证其是接在电能表盒盖内。进行接线的时候,应当要先接电压互感侧的接线,在电压互感侧接线接好以后,再进行电能表侧的接线。运行过程中的电压互感器,其二次回路电压降诱发的误差需要定期进行检测,35kV及以上的电压互感器二次回路电压降诱发的误差需要每隔两年检测一次。
3.5电压互感器现场检验
在对电压互感器进行现场检验时,要满足下述几个方面的要求:(1)现场检查参比条件要满足表1要求,检验项目如表2所示;(2)在对调压器、升压器等设备进行检验时,由于电磁干扰而产生的测量误差要低于被检电压互感器误差的1/10;(3)由于现场电磁干扰而诱发的电压互感器误差变化,要低于被检电压互感器误差的1/20。
表1 现场检查参比条件
表2 电压互感器检验项目
在进行现场校验过程中,电压互感器读取的比值差一般要求保留到0.001%,相位差要求保留到0.01',并需要按照规范的要求和格式来对其原始数据进行记录和妥善保管。电压互感器误差测量数据需要根据表3相对应的等级进行修约。
表3 电压互感器误差数据修约间隔
3.6电流互感器现场检验
在对电流互感器进行现场检验时,要满足下述几个方面的要求:(1)现场检查参比条件要满足表4要求,检验项目如表5所示;(2)在对调压器、升流器等设备进行检验时,由于电磁干扰而产生的测量误差要低于被检电流互感器误差的1/10;(3)由于现场电磁干扰而诱发的电流互感器误差变化,要低于被检电流互感器误差的1/20;(4)被检电流互感器需要与系统进行隔离,而且除了被检二次绕组外,其余的二次绕组均需要进行可靠短接。
表4 现场检查参比条件
表5 电流互感器检验项目
在进行现场校验过程中,电流互感器读取的比值差一般要求保留到0.001%,相位差要求保留到0.01',并需要按照规范的要求和格式来对其原始数据进行记录和妥善保管。电压互感器误差测量数据需要根据表6相对应的等级进行修约。
表6 电压互感器误差数据修约间隔
4总结
电力企业只有凭借准确、可靠地计量数据,才能保证电力系统安全、经济、可靠地运行,才能有优质、诚信的电力营销和良好的企业形象。随着当今社会经济的不断发展,人们已经完全不能够离开电能,并且电力的使用领域也在不断的扩大,电能计量装置也变的越来越重要。电能计量工作的开展,既关系到电力用户的切身利益,而且关系到电力企业的经济效益和企业形象,因此做好电能计量管理工作尤为重要。为了更好的提高电力计量装置的运行效率,则需要对电能表误差、电流互感对计量误差的影响、电压互感及其二次回路对计量误差的影响等进行分析,从源头抓计量装置方案的确定和设计审查及计量配置,并提出有效的解决对策,尽力减少电能计量装置的误差,确保电力计量工作的整体效果和质量。
参考文献:
[1]崔熙.电能计量装置误差分析及现场校验探究[J].科技创新与应用,2016,(33):190.
[2]宋华.分析电能计量装置产生误差的原因及现场校验方法[J].通讯世界,2015,(8):160-160,161.
论文作者:张振富
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/9
标签:误差论文; 电能论文; 电流论文; 电能表论文; 电压论文; 现场论文; 装置论文; 《电力设备》2018年第25期论文;