遠程校準電能計量裝置技術(shù)分析與探討

杜娟(山東省濟寧市衡器管理所,山東濟寧 272000)

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遠程校準電能計量裝置技術(shù)分析與探討

杜娟
(山東省濟寧市衡器管理所,山東濟寧 272000)

【摘 要】電能計量裝置是電能高效安全利用的重要前提。本文首先分析了傳統(tǒng)的電能計量裝置校驗方法及缺點,重點介紹了電能計量裝置遠程校準方法,分析了電力諧波和電能表誤差的消除,并分析了未來遠程校準技術(shù)的發(fā)展趨勢。在改變傳統(tǒng)人工現(xiàn)場校驗?zāi)Ｊ降墓ぷ餍实偷那闆r下,實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”在電能計量裝置遠程校準上的應(yīng)用,有效控制計量故障的發(fā)生和減少差錯電量。

【關(guān)鍵詞】電能計量 遠程校準 關(guān)口電能表

電能是關(guān)乎經(jīng)濟和社會發(fā)展的最重要的因素之一,電能計量裝置是則保證人民社會生活的首要前提[1]。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,對電能計量裝置的適用范圍和測量精度的要求也逐漸提高[2],同時降低電能計量裝置綜合誤差,實現(xiàn)電能計量裝置遠程校準不僅關(guān)系到企業(yè)的生存發(fā)展,而且關(guān)系到國家和人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

1 傳統(tǒng)的電能計量裝置校驗方法

1.1 電能計量裝置的校驗要求

圍繞電能計量裝置,國家分別出臺了若干個電力行業(yè)標準,如DL/T 825-2002《電能計量裝置安裝接線規(guī)則》、DL/T 5137-2001《電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》和DL/T448-2000《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》等。其中DL/T448-2000標準分別對電能表、電壓互感器TV、電流互感器TA、TV回路二次壓降等的校驗做出了具體規(guī)定[1],具體為:(1)現(xiàn)場校驗用標準器的準確度等級至少應(yīng)比被校樣品高兩個準確度等級。(2)現(xiàn)場校驗電能表采用標準電能表法,利用光電采樣控制或被測表所發(fā)出電信號控制開展校驗。(3)電壓互感器TV和電流互感器TA為每10年校驗一次,TV二次回路壓降每2年校驗一次。

1.2 傳統(tǒng)電能計量裝置檢驗方法的缺點

傳統(tǒng)電能計量裝置檢驗主要包括室內(nèi)的校驗電能計量裝置準確度,并且對計量裝置的現(xiàn)場運行狀態(tài)及接線準確性進行檢查。現(xiàn)場采用電能表校驗儀檢驗電表誤差,用現(xiàn)場校驗儀可以直觀的測出電能表的各相電壓、電流、功率、誤差,同時通過向量圖判斷電表的接線是否正確。如果發(fā)現(xiàn)電能計量裝置誤差較大時,可以直接將其拆回校驗。但在實際的現(xiàn)場校驗工作中存在以下一些問題:(1)現(xiàn)場進行電能計量裝置的精度測試時,需要將被檢表的電流回路與標準表串聯(lián)、被檢表的電壓回路與標準表并聯(lián),因此需要對計量屏上的接線端子多次進行松緊操作,容易造成接線端子松動或滑絲等現(xiàn)象,存在較大的故障隱患。(2)現(xiàn)場對電能表準確性和接線正確性的檢測過程中,容易忽視對互感器及其二次回路的檢測,而互感器及其二次回路對計量準確性的影響則遠遠大于正常電能計量裝置的誤差,另外對二次回路的負荷有一定要求,如果二次回路負荷或功率因數(shù)過低則不能進行檢驗工作。(3)遠程自動抄表只是對電能表內(nèi)部存儲的電量信息進行遠程傳輸,無法對電能表整體的工作狀況和精度等進行測試,不能對電能表的誤差進行實時監(jiān)測,難以及時發(fā)現(xiàn)在兩次檢驗之間出現(xiàn)的計量問題(如準確度超差、接線錯誤或裝置燒壞等故障)。

1.3 電能計量裝置的誤差分析

電能計量裝置的誤差主要有電能表誤差、電流和電壓互感器的合成誤差、二次回路電壓誤差等。其誤差主要受電壓、頻率、周圍溫度變化、波形畸變、傾斜影響、不穩(wěn)定運行以及三相電能表的電壓不對稱等因素影響。靜止式電能計量裝置本身也存在計量誤差,主要來源于電流采樣器帶來的誤差、電壓采樣器帶來的誤差和乘法器帶來的誤差。

如果將電壓互感器和電流互感器組合使用則可以相互補償減小誤差,也就是采用電壓互感器和電流互感器組合進行電能計量裝置測量或者檢定,即比差絕對值相等而符號相反,角差的絕對值相等而符號相同。在電能計量裝置專用的計量回路中,通過縮短二次回路導(dǎo)線的長度,同時加大二次回路導(dǎo)線的橫截面積,降低二次回路導(dǎo)線電阻,也可以大大消除電能計量裝置的誤差。

2 電能計量裝置遠程校準

2.1 電力諧波的消除

電力諧波對電能計量裝置的危害較大[3]。電容容易吸收諧波共振電流,引起電容過載,造成電容器的損壞揮著熔絲熔斷。諧波還會使電能計量裝置產(chǎn)生額外的損耗,造成電能計量裝置局部嚴重過熱,降低電能計量裝置使用壽命。諧波還會使電能計量裝置測量不準確,造成計量誤差。通過改變部分運行、接線方式,減小諧波的產(chǎn)生、疊加、放大等產(chǎn)生危害的機率,降低諧波對電能計量裝置產(chǎn)生的影響。同時將配變中間相改接A或者C相,減小變壓器產(chǎn)生的諧波。

2.2 電能表誤差的消除

對電能計量裝置誤差的測試方法采取常用的標準表比較法。將標準表安裝固定在現(xiàn)場,校驗時將被檢表的電壓和電流信號進行切換使校準表與其相同,通過比較被檢表與標準表的電能脈沖信號來計算被電能計量裝置的誤差。采用電表電流回路與監(jiān)測系統(tǒng)串接,按照電流互感器-電表-電能計量裝置遠程校準、監(jiān)測系統(tǒng)-電流互感器進行布線,可以有效消除電能計量裝置誤差。電能計量裝置電壓回路與電表電壓端子并聯(lián),為防止監(jiān)測系統(tǒng)電壓回路對電表端電壓的采集帶來的誤差影響,同時電能計量裝置誤差內(nèi)部設(shè)置一定過流保護措施。

3 未來遠程校準技術(shù)的發(fā)展趨勢

在“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃實施的同時,開發(fā)基于Internet 的電能計量裝置遠程校準及其測量控制技術(shù)研究,將在電力行業(yè)計量測試領(lǐng)域帶來技術(shù)創(chuàng)新的革命,將起到難以估計的重要作用。基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的遠程校準技術(shù)剛剛起步,下一步將在電能計量裝置和數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)确矫鎸崿F(xiàn)重大突破。

參考文獻:

[1]羅志坤.電能計量在線監(jiān)測與遠程校準系統(tǒng)的研制[D].湖南大學, 2011(3).

[2]安崇宇.影響電能計量裝置綜合誤差的因素及減少誤差的方法[J].防護工程,2014(10).

[3]劉喜.電力諧波對電能計量影響的分析與探討[J].中國科技縱橫, 2015(10).

作者簡介:杜娟(1977—),女,漢族,山東曲阜人,本科學歷,高級工程師,研究方向:衡器檢測與檢定。