第一篇:基于線損分析的電能計量裝置誤差(精)
基于線損分析的電能計量裝置誤差
線損分析,是電力企業為降低供電過程中電能所采取的各種組織措施和技術措施的總稱。當前,在能源短缺的情況下,努力降低線損,提高能源利用效率,以向用戶提供更多的電力,對促進工農業生產,節約動力資源,降低供電成本,具有不可低估的經濟價值和現實意義。線損主要包括可變損耗、固定損耗和其他損耗。目前很多專家學者對可變損耗和固定損耗的研究比較多,本課題主要研究屬于其他損耗的電能計量裝置誤差對線損的影響。本文采用理論聯系實際的方式,從線損率概念入手,介紹線損分析的原理方法以及相關的線損專業知識,通過查找設備技術參數計算理論線損,利用電量報表計算統計線損,然后將兩者進行比較,找出線損異常的線路,對電能計量回路的二次負載、二次壓降、電壓切換裝置、互感器容量及準確度、電纜長度及截面積、電能表的準確度分別進行了細致地分析研究。利用測試電能表誤差、電壓互感器二次壓降、互感器二次負載等一系列先進技術,研究發現二次壓降和二次負載是影響電能計量裝置誤差的最主要原因。研究發現隔離刀閘輔助接點、端子柜內二次空氣開關均存在不同程度的二次壓降,這在日常工作中極易被忽視。結合油田熱電廠110kV系統升級改造對影響線損的因素提出了有針對性的改進措施,采用計量專用的電壓互感器繞組和電流互感器繞組,使用高精度電子表替代高能耗感應表,有效地降低了二次壓降和二次負載,從而減少了電能損耗,有效地降低了線損,最終讓企業達到節能增效的目的。最后,通過張鐵匠變電所和油田熱電廠兩個實例,利用理論線損計算和電量平衡等方法,結合先進測試技術,在實際研究中歸納總結出影響電能計量裝置誤差的諸多原因,并對其采取了相應措施,取得了良好的節能效果。同主題文章 [1].丁鴻志.農村0.4kV分戶電能計量裝置的管理' [J].農村電工.2005.(03)
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【關鍵詞相關文檔搜索】: 電氣工程;線損;電能計量;電能表;電壓互感器;電流互感器
【作者相關信息搜索】: 天津大學;電氣工程;王守相;王秀琦;
第二篇:10kV電能計量裝置影響線損的分析
10kV電能計量裝置影響線損的分析
摘 要:通過營業普查,對
縣10kV線路線損較高的原因進行分析,發現三相三線式電能計量裝置本身存在著一定的弊端,影響了計量裝置準確度,并制定了防范措施,為準確計算線損提供有效依據。關鍵詞:計量裝置;準確度;分析
引言:
我公司所轄的10kV線路,線損一直偏高。本文對電能計量裝置綜合誤差組成部分:電能表本身誤差,電壓、電流互感器的合成誤差和二次回路連接導線壓降誤差,逐一進行了分析,并制定了相應整改措施。
0 問題的提出
在營業普查時,曾發現某高壓計量用戶處于停產狀態,負載電流基本為零,而有功電能表倒轉,現場拉開配變低壓側負荷開關,電能表仍然倒轉且轉速不變,為此對負荷側設備進行檢查,發現該用戶配變低壓側安裝電容補償裝置,其中一組接線端子有油泥污垢,造成C相接地,致使電能表倒轉。將該組電容器退出運行后,電能表恢復正常。同樣在用戶檢修時也曾發現,由于用戶使用單相電焊機造成有功電能表倒轉。以上兩種情況都不同程度造成少計電量,直接影響了計量的準確度。
計量方式存在缺陷
公司所屬變電站10kV出口及高壓用戶計量方式多為三相三線計量方式,在三相三線電路中,使用兩元件電能表計量三相三線負荷電量,只需兩塊電流互感器(TA)即可實現三相電能計量,因此三相兩元件電能計量方式具有接線簡單,成本低的特點,多數戶外高壓計量箱采用該計量方式,但該計量方式也存在缺陷。三線兩元件電能表與電壓、電流互感器聯合接線原理圖如圖—1。
PJ電源側TV1TV2TA1TA2負載側圖-1 三相兩元件有功電能表與電壓、電流互感器聯合接線原理圖üuvüuφu30o?uüwv30o?wüwφwüv圖-2 三相兩元件有功電能表向量圖
1.1,電能表方面分析:在三相兩元件電能表中,U相元件的測量功率為:PU= UUVIU cos(30°+φ),其原理向量如圖—2。若在U相與地之間接入電感性負載,如電焊機之類,此時當三相負載電流較小時,負載電流IfU與電感電流IL疊加后使總電流IU與UUV的夾角差小于90°,電能表轉速變慢;而當總電流IU與UUV的夾角相位差大于90°,cos(30°+φ)﹤0,即PU= UUV IU cos(30°+φ)﹤0,則電能表反轉。見圖-3
üuvüuΦu>90°?u?fu30oüwv?Lüwüv圖-3 三相兩元件有功電能表只有U相感性負載向量圖
在三相兩元件電能表中,W相元件的測量功率為:PW = UWV IW cos(30°-φ)。若在W相與地之間接入電容,則電流IW超前電壓UWV。與U相接入電感負載的原理類似,電能表有可能出現轉速變慢、停轉、甚至反轉。
因三相兩元件電能表只有U、W相元件,V相負載電流沒有經過電能表的測量元件,若在V相與地之間接入單相負載,此時沒有電流流過電能表的電流線圈,電能表對該單相負載就會漏計電量。
1.2 改進措施:
針對上述情況,對采用三相三線兩元件電能表的計量方式的用戶,在配變低壓側安裝了三只TA配三只感應式無止逆單相電能表或者配三相四線電能表的計量裝置,并將其寫入《鄄城縣供電公司用電管理辦法》,高壓計量用戶未安裝低壓計量裝置不予送電,不僅可以避免因電容器損壞以及使用電焊機造成電量少計,而且可以有效地防止竊電現象的發生。
三相兩元件有功電能表,設計制造基本原理是在三相電源、負載對稱的基礎上進行的,所以要盡可能做到三相負載的對稱,使iU+iV+iW=0,三相所帶負荷性質均衡。電壓、電流二次回路方面:
2.1變電站10kV出口計量回路改造
隨著我公司負荷急劇增加,近年來相繼建設并投運35kV變電站,電源分布更趨合理,輸電線路狀況也明顯改善,但10kV線損仍然居高不下。以35kV冀莊變電站10kV線路為例,10kV線損每月完成均在5%以上。08年,對35kV冀莊變電站10kV線路進行更換導線改造,線路損耗明顯下降;但是線損仍然偏高,經過多方面分析,問題出現在變電站計量裝置方面。冀莊站建站比較早(03年進行了自動化改造),但是10kV電壓互感器(TV)仍是舊設備(型號為:JSJW-10,出廠日期為:1986.11)。其二次電壓回路,經過了10kVTV隔離刀閘的輔助接點,并且安裝了熔斷器,又分支到本站系統各個保護測控單元,現場通過對二次電壓回路進行測量發現,電壓互感器二次電流達到1.3A,即電壓互感器負荷達到130VA,而電壓互感器額定輸出功率為120VA,長期超負荷運行,進行二次壓降測試,合成誤差達到1.2%(僅二次回路中熔斷器產生壓降為0.1%),遠遠高于規程規定0.2%的標準。而電流互感器二次回路中間環節也較多,在變電站自動化改造時又串入了部分測量保護設備,由于早期電流互感器容量比較小,多為5VA,使電流互感器二次長期超負荷運行,勢必使電流互感器的比差增大。
為解決電壓回路問題,將電壓互感器進行檢測,其檢測結果誤差符合規程要求,說明問題不在互感器本身,主要在二次回路上,該站電壓互感器安裝在10kV高壓室內,距離計量
2柜較遠,電纜敷設迂回幅度大,長度達30米,線徑為4*1.5 單芯銅線,將原來電2纜更換為6*4 單芯銅線,依據《電能計量裝置技術管理規程》和該站設備運行情況,mmmm取消了10kVTV隔離刀閘的輔助接點這一中間環節,為徹底解決電壓互感器二次超負荷問題,將原來機械表全部更換為多功能電子式電能表,將未運行的電能表全部拆除。由于多功能電子式電能表功耗遠小于機械式電能表,二次負載減少50%以上,同時將原來集中安裝在主控室計量柜改為出線開關柜內,大大縮短了電能表與互感器之間的距離,加大了導線線徑,拆除電流二次回路所有與計量無關的設備,減少了中間環節,大大減小互感器二次負荷。
為了減少誤差,電流互感器與電能表之間連線方式嚴格執行新規程,若采用2只電流互感器則二次繞組與電能表之間用四線連接,若采用3只電流互感器則二次繞組與電能表之間用六線連接,不再采用簡化的三相或四線接線方式。上述改造全部完成后,在一定程度上提高了計量裝置的準確度,對該站10kV線損進行考核,改造后基本穩定在3.7%左右。
2.2,用戶高壓計量改造方案
用戶高壓計量裝置,多采用戶外安裝方式,與變電站出口相比,二次電壓、電流回路距離比較短,TA、TV所帶負載較少,壓降基本符合規程要求,但是部分計量箱運行時間較長,電表箱內的接線端子銹蝕嚴重,且采用壓片式連接,接觸電阻增大造成計量不準,為此更換
2了老化的接線端子排,減少了接觸電阻,二次回路導線一律采用4單芯銅導線,大
mm大減少了電壓二次回路壓降及TA二次負載,從而提高了計量準確度。
3,合理選用電能計量裝置
3.1,推廣使用多功能電子表
多功能電子表由測量單元和數據處理單元等組成,除了具有計量有功、無功電能外,還具有分時計量、失壓、失流、最大需量、負荷監控、故障報警、數據儲存及RS485 /RS232數據接口等功能,多功能電子表還具有表損低(有功損耗不大于2W)、誤差性能好,且比較穩定,因此推廣使用多功能電子表。我公司所有35kV變電站出口表計已全部更換為多功能電子表,變電站已實現遠程實時抄表,對線損進行實時監控,隨著用戶多功能電子表的推廣普及,逐步實現10kV用戶表計的遠程集抄、遠程費控。通過RS485/RS232接口,或GPS通訊接口,安裝用電系統終端,對用戶用電負荷情況進行實時監測,給客戶經濟運行提供了資料,同時有效地遏制竊電行為的發生。
3.2,電壓、電流互感器的合理選用
公司所屬10kV高壓用戶多屬第III、IV類電能計量裝置,按照新的DL/T448-2000《電能計量裝置技術管理規程》要求,應配置準確度為0.5S級,二次負荷容量較大的電流互感器,并且電流互感器的額定一次電流,應保證其在正常運行中的實際負荷電流達到額定值的60%左右,至少應不小于30%。當電流互感器變比選大時,實際負荷電流將低于電流互感器的一次額定電流的30%,特別當負載電流將低到標定電流的10%及以下,電流互感器的比差值增加,并且是負誤差;當變比選小時,電流互感器長時間過負荷運行也會增大誤差,并且鐵芯和二次線圈會過熱使絕緣老化。如有一臺315kVA變壓器,負荷率為70%左右,高壓側計量應選用變比100/5A電流互感器。所以要根據實際負荷,及時調整電流互感器的變比。
電流互感器和電壓互感器合理組合使用:將互感器的比差絕對值相當而符號相反,角差絕對值相等而符號相同的電壓和電流互感器組成一組配套使用。這樣,可使電壓互感器和電流互感器的誤差互相補償,以減小電能計量裝置的綜合誤差。
4,結束語
通過上述對運行的電能計量裝置改造,使運行中的電能計量裝置的綜合誤差降低到最低限度,為進一步科學管理線損提供依據。對新安裝電能計量設備,電能表、電力互感器選型合理,安裝規范,確保安全、可靠、準確計量。截止到2010年2月份我公司10kV線損率完成5.32 %,同比下降 0.11 百分點,節電 6000kkWh。電能計量狀況明顯改善,降損效果顯著,該方法值得在同行中推廣應用與借鑒。
參考文獻:
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手稿日期:2010-10-7
第三篇:感應式電能表電能計量誤差的分析
感應式電能表電能計量誤差的分析
摘要:電能計量直接關系到電力系統各項經濟技術指標的實現,然而隨著電網用電波動的加劇,峰谷差愈來愈大,計量系統在大幅度的工況變化中工作,使其計量誤差增大,己成為電能計量不可忽視的問題。本文對感應式電能表的計量誤差進行了簡要分析。
關鍵詞:感應式電能誤差電能計量表的工作原理
電能計量通常包括單相電路、三相三線電路和三相四線電路有功無功的計量。計量裝置主要部件是電能表,為了擴大量程需要,計量裝置需加配部件,通常由計量用電流互感器和電壓互感器以及連接互感器及電能表之間的二次回路構成。如果對象是低壓小電流的電能計量則可通過一只電能表及電壓電流回路構成計量裝置來實現計量,而對于計量對象為高壓大電流時則可采用電壓、電流互感器及二次回路構成計量裝置來實現。
眾所周知,電能是功率對時間的積分,公式為:,其中,電能和功率的意義是不同的,但其數學表達式僅僅表現在時間參數上,電力領域研究電能計量時主要是以電功率的測量為主,通過電表來完成電功率與電能之間的數量轉換,在表達電能時可以以電功率來表示。兩部制電價在我國廣為推行,主要以有功電量作為電費的收繳依據,無功電能的計量主要作用在于對用戶功率因數的考核上,一般電能計量分析均以有功計量為主。
電能計量裝置通常包括五部分:PT、CT、二次回路、電能表以及電能計量柜,電能計量的準確與否,與前四個部分的關系最為密切。實踐表明,只有電能計量裝置綜合誤差是衡量電能計量裝置準確與否的唯一指標,而對于任何一個部分的誤差,如電能表的誤差,都不能代表整套計量裝置的計量誤差。從理論上講,電能計量裝置的綜合誤差 由三個部分組成,即
電能表的相對誤差、互感器的合成誤差,PT二次壓降引起的誤差,它們之間有這樣的表達式: = + +。感應式電能表的誤差分析
2.1 基本誤差
電能表的基本誤差會隨著負載電流和負載功率因數變化而產生變化,它們之間存在著一個關系曲線,這個曲線即誤差的特性曲線。對于任何一個合格的電能表而言,它的基本誤差經出廠檢驗或檢定機構調校后均會滿足規程規定的要求,從而保證電能表誤差特性的合理與穩定。
假定在任何負載條件下,轉盤只受到與負載功率成正比的驅動力矩和制動力矩作用,可以得出轉盤讀數和負載電能成正比,這是電能表的工作原理,但是,現實情況卻復雜的多,除了這兩個主要力矩外,還有抑制力矩、寄生力矩、摩擦力矩、電流鐵芯磁化曲線的非線性及補償力矩、另外還有轉盤位移的影響,都會使電能表即使在電壓、頻率和溫度等因素都達到規定值的情況下,轉盤轉速也不會和負載功率始終保持成線性的正比變化的關系,這種情況直接影響到了電能表的基本誤差。
通常為了保證感應式電能表的基本誤差達到要求,誤差調整裝置會被安裝在感應式電能表內部,通過對這些裝置的調整,電能表的基本誤差可基本控制在規定的正常范圍內。這些裝置:其一為滿載調整裝置,改變制動力矩的方式是通過調整制動磁鐵,使得電能表的負載特性曲線上下平移。其二為相角調整裝置,通過調節電流工作磁通與電壓工作磁通間相位角的方式,使得相位角滿足相位變化關系式,從而使電能表轉速與功率成正比。其三為輕載調整裝置,它是為了改善輕負載范圍的負載特性曲線而設置的調整裝置。其四為平衡調整裝置,它可使三線電能表中各計量單元誤差特性曲線基本一致,可改善電能表在不對稱負載時的誤差特性。
2.2 附加誤差
確定電能表基本誤差時,改變的往往只是負荷電流和功率因數,而其他條件只允許在一個很小的范圍內變化,并且這個范圍在電能表技術條件中明確規定,即確定電能表基本誤差的外部條件。事實上,電能表在實際使用中所處的外部條件通常會與技術條件規定不同。譬如,市電交流電頻率經常會偏離額定頻率,電能表安裝場所的環境溫度和電網電壓都可能會發生變化,且變化的幅度和范圍會非常大,這些外部條件的改變會產生電能表的誤差改變,那么這個改變的量就叫做電能表的附加誤差。
1、電壓、頻率、溫度變化對基本誤差的影響。
若電能表電壓線圈所加載的電壓與額定電壓不同,那么電壓工作磁通和有關力矩隨電壓變化的比例也會不同,會使電能的讀數出現電壓的附加誤差。若市電交流電的頻率與額定頻率之間有偏差,各磁通及其相位角都會產生變化,使電能表示數顯示與cos 有關的頻率附加誤差。若環境溫度產生變化后,制動磁通和電流、電壓工作磁通及其損耗角都要改變,引起與cos 有關的溫度附加誤差。
2、波形畸變對基本誤差的影響。
當前,非線性負載廣泛存在于電網中,當某電網中有非線性負載時,畸變現象就會出現在負載電流的波形中。非正弦的負載電流會在輸配電線路上引起非正弦的阻抗壓降,那么即使電源電壓為正弦波,負載端的電壓也會是非正弦的。如此,加在電能表上的電壓和電流都是畸變的波形。另外,在調試和檢定電能表的時候,調試裝置輸出的電壓、電流波形為理想的正弦波的情形往往也是很難保證的。
3、三相電壓不對稱對基本誤差的影響
三相電壓的不對稱也是三相電能表誤差產生的主要原因之一。首先,由于各驅動元件不平衡,即在相同的電壓、相同電流和功率的情況下,各元件產生的驅動力矩和電流、電壓抑制力矩
不相等,當一相電壓升高而另一相電壓同樣降低時,作用在轉動元件上的總力矩發生了變化。其次,即使各驅動元件平衡,但由于磁通FU與電壓U并非線性關系,處在電壓升高和降低的元件,其驅動力矩變化的絕對值也各不相同。另外,當三相電壓不對稱時,補償力矩和電壓抑制力矩隨電壓的平方成正比變化的關系也會引起附加誤差。
4、負載不平衡和負載波動對基本誤差的影響
三相負載不平衡會引起三相電能表誤差變化。這種變化的主要原因包括各元件驅動力矩的不平衡,補償力矩的影響,電流和抑制力矩的影響以及各驅動元件的相互影響等。對劇烈和頻繁波動的負載,諸如電氣機車、軋鋼機械和電焊機等的負載計量,若負載增加時,電能表加速,制動力矩和電流、電壓抑制力矩阻礙轉盤加速,電能表少記電能;負載降低時,電能表減速,制動力矩和電流、電壓抑制力矩阻礙轉盤減速,電能表多記電能。由于轉速下降所需的時間較長,電能表在負載降低時多記的電能會比電能表在負載增加時少記的電能要多一些,引起了正的附加誤差。由此可知,轉動元件的慣性矩、穩定轉速和電流抑制力矩越小,波動負載引起的附加誤差就越小;負載波動周期越短或負載電流越小,那么這個附加誤差就越大。
5、電表位置傾斜對基本誤差的影響。
在正常運行條件下,電能表也可能偏離垂直位置,從而產生傾斜誤差,其根本原因是由于轉動元件和上、下軸承的聯接不精密,特別是下軸承的聯接夠精密,使得轉動元件在軸承中發生了位移,驅動力矩和制動力矩以及轉速都隨之發生了改變。另外,電能表標準規定的容許傾斜誤差只是屬于負載電流大于50%標定電流的情況,這時驅動力矩較大,傾斜引起摩擦力矩的變化可以忽略。傾斜誤差在本質上和轉盤位移引起的誤差很相似,傾斜角越大,側壓力和傾斜誤差就越大。因此,合理地選擇驅動元件和制動磁鐵對轉盤中心的相對位置,減小轉動元件在軸承中產生的位移,是可以減小傾斜誤差的。
第四篇:電能計量裝置配置原則
電能計量裝置配置原則
1.配置原則
(1)貿易結算用的電能計量裝置原則上應配置在供受電設施的產權分界處:發電企業上網線路、電網經營企業間的聯絡線路兩側都應配置電能計量裝置。
(2)I、II、III類貿易結算用電能計量裝置應按計量點配置計量專用電壓、電流互感器或者專用二次繞組。電能計量專用電壓、電流互感器或專用二次繞組及其二次回路不得接入與電能計量無關的設備。
(3)單機容量100MW及以上的發電機組上網結算電量,以及電網經營企業之間購銷電量的計量點,宜配置準確度等級相同的主、副兩套電能表。即在同一回路的同一計量點安裝一主一副兩套電能表,同時運行、同時記錄,實時比對和監測,以保證電能計量裝置的準確、可靠,避免較大的電量差錯。
(4)35KV以上貿易結算用電能計量裝置中的電壓互感器二次回路,應不裝設隔離開關輔助觸點,但可裝設熔斷器;35kV及以下貿易結算用電能計量裝置的電壓互感器二次回路,應不裝設隔離開關輔助觸點和熔斷器。
(5)安裝在用電客戶處的貿易結算用電能計量裝置,1OKV及以下電壓供電的,應配置符合GB/T16934規定的電能計量柜或計量;35kV電壓供電的,宜配置GB/T16934規定的電能計量柜或電能計量箱。
(6)貿易結算用的高壓電能計量裝置應裝設電壓失壓計時器。未配置計量柜(箱)的電能計量裝置,其互感器二次回路的所有接線端子、試驗端子應能實施鉛封。
(7)互感器的實際二次負荷應在25%~100%額定二次負荷范圍內;電流互感器額定二次負荷的功率因數應為0.8-1.0;電壓互感器額定二次功率因數應與實際二次負荷的功率因數接近。
(8)電流互感器在正常運行中的實際負荷電流應為額定一次電流值的60%左右,至少應不小于30%。否則,應選用具有高動熱穩定性能的電流互感器,以減小變比。
(9)選配過載4倍及以上的寬負載電能表,以提高低負荷計量的準確性。
(10)經電流互感器接人的電能表,其標定電流宜不超過TA額定二次電流的30%,其額定最大電流應為TA額定二次電流的120%左右。直接接入式電能表的標定電流應按正常運行負荷電流的30%左右進行選擇。
(11)對執行功率因數調整電費的客戶,應配置可計量有功電量、感性和容性無功電量的電能表;按最大需量計收基本電費的客戶,應配置具有最大需量計量功能的電能表;實行分時電價的客戶,應配置復費率電能表或多功能電能表。
(12)配有數據通信接口的電能表,其通信規約應符合DL/T645的要求。
(13)具有正、反向送受電的計量點,應配置計量正向和反向有功電量以及四象限無功電量的電能表。一般可配置1只具有計量正、反向有功電量和四象限無功電量的多功能電能表。
(14)中性點絕緣系統(如經消弧線圈接地)的電能計量點,應配置經互感器接人的三相三線(3×100V)有功、無功電能表;但個別經過驗證、接地電流較大的,則應安裝經互感器接人的三相四線(3×57.7V)有功、無功電能表。
(15)中性點非絕緣系統(即中性點直接接地)的電能計量點,應配置經互感器接人的三相四線(3×57.7V)有功、,無功電能表。
(16)三相三線低壓線路的電能計量點,配置低壓三相三線(3×380V)有功、無功電能表;當照明負荷占總負荷的15%及以上時,為減小線路附加誤差,應配置低壓三相四線(3×380V/220V)有功、無功電能表,或3只感應式無止逆單相電能表。
三相四線制低壓線路的電能計量點,應配置低壓三相四線有功、無功電能表。
2.準確度要求
電能計量裝置的類別不同,對電能表、互感器的準確度等級要求就不相同。
(1)不同類別的電能計量裝置所配置的電能表、互感器的準確度等級應不低于表的規定。
(2)I、II類用于貿易結算的電能計量裝置中,電壓互感器二次回路電壓降應不大于其額定二次電壓的0.2%;其他電
能計量裝置中二次回路電壓降應不大于其額定二次電壓的0.5%。
準確度等級
*0.2級電流互感器僅指發電機出口電能計量裝置中配用。
3.接線方式
(1)接入中性點絕緣系統的3臺電壓互感器,35kV及以上的宜采用Y/y方式接線;35kV以下的宜采用V/V方式接線。接入非中性點絕緣系統的3臺電壓互感器,宜采用Yo/yo方式接線。其一次側接地方式和系統的接地方式應相一致。
(2)低壓供電,負荷電流為5OA及以下時,宜采用電能表直接接入方式;負荷電流為5OA以上時,宜采用電能表經電流互感器接入的接線方式。
(3)三相三線制接線的電能計量裝置,其2臺電流互感器二次繞組與電能表之間宜采用四線連接。三相四線制連接的電能計量裝置,其3臺電流互感器二次繞組與電能表之間宜采用六線連接。
(4)所有計費用電流互感器的二次接線應采用分相接線方式。非計費用電流互感器的二次接線可以采用星形或不完全星形接線方式。
應掌握電能計量裝置的接線方式及其規則,深入學習電力行業標準《電能計量裝置安裝接線規則》及《電能計量裝置接線圖集》,并遵照執行。
4.互感器二次回路導線截面的選擇
互感器與電能表連接導線截面的大小,直接影響互感器的實際二次負載,進而影響計量裝置的準確性。因此,必須正確選擇互感器二次回路導線的截面。
(1)電流互感器二次回路導線截面的選擇。電流互感器二次回路導線阻抗是二次負荷阻抗的一部分,尤其在大型發電廠、變電所則是其主要部分,它直接影響電流互感器的準確性。因此,當二次回路連接導線的長度一定時,其截面應按電流互感器的額定二次負荷計算確定,一般應不小于4mm2。
(2)根據負荷電流的大小,配置直接接入式電能表應選擇的導線截面如表68所示。
(3)電壓互感器二次回路導線截面的選擇。電壓互感器的負荷電流通過二次導線時會產生電壓降,那么加在電能表上的電壓就不等于電壓互感器二次繞組的端電壓,這將造成電能表端電壓對于二次繞組端電壓的量值和相位上的變化,由此產生電能量的測量誤差。一般用加大導線截面或縮短導線長度來減小TV二次回路電壓降。當電壓二次回路導線長度一定時,其截面應按允許的電壓降計算確定。通常電壓二次回路的導線截面應不小于2.5mm2。
第五篇:電能計量裝置安裝前規定
電能計量裝置安裝前的管理
1.報裝中的管理
用戶供電方案應按照《中華人民共和國電力法》第二十七條、《電力供應與使用條例》中第六章規定:供用電雙方應簽訂供用電合同,其中要求就計量方式問題要明確規定采用什么樣的計量裝置、安裝的位置、如何安裝;計量管理的責任(維修和保護責任)及計量裝置產生誤差的糾正辦法的要求,在報裝方案時,給予明確;例如在電能計量方式上應明確電能計量裝置的裝設地點、裝設電壓等級、電能表類型及專用互感器及二次回路等“用電計量裝置表”的內容。2.設計審定中的管理
電能計量裝置的設計審定的基本內容包括用戶的電能計量方式、電能表與互感器的接線方式、計量器具的準確度等級、專用互感器及二次回路專用互感器的額定二次負荷及額定功率因數、電流互感器額定一次電流、電能表的標定電流、電能計量柜、電能表的安裝條件、高壓互感器及其高壓電氣設備的電氣間和安全距離等;主要依據SDJ9《電測量儀表裝置設計技術規程》、GBJ63電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》。3. 電能表及互感器的選擇
在設計時要遵循電能計量裝置的技術要求進行選擇。在農村,特別強調以下方面:
(1)準確度:由于農電大多數是IV類負荷,有功電能表選2.2級,無功電能表選3.0級,電壓互感器選0.5級,電流互感器選0.5級或o.5S級。
(2)二次導線的選擇:二次回路的連接導線應采用銅質單芯絕緣線。連接導線的截面積由計算確定:電流二次回路,應按電流互感器的額定二次負荷來計算,但至少應不小于4(2.5)mm 2;電壓二次回路應按電壓降來計算,但至少應不小于2.5mm2。
(3)一次電流的確定:應保證其在正常運行的實際負荷電流達到額定值的60%左右,至少應不小于30%。(4)電壓互感器二次回路壓降應不大于額定二次電壓的0.5%。
(5)關于安裝電能柜的要求:對10kV以下三相線路供電的用戶要配置全國統一標準的電能計量柜;35kV供電的用戶宜配置專用互感器柜或電能計量柜,35kV以上線路供電的用戶,應有電流互感器專用的二次繞組和電壓互感器的二次回路,并不得與保護、測量回路共用。
(6)居民用戶電能表選擇:電能表額定容量的大小,根據用戶負荷的高低來選擇。用電負荷上限應不超過電能表的額定容量,下限應不小于電能表允許誤差規定的負荷電流值。
【例5-1】 某家庭有彩電1臺、80W,微波爐1臺、800W,40W電燈泡5只,洗衣機1臺、400W,電炊具800W。試問應配多大的電能表。
解 計算使用功率:P=80十800十5×40十400十800=2280(W)計算同時系數為1時,通過電能表的電流值:I = =10.4 答:可配單相220/6(12)A的電能表。
例5-2】 某動力兼照明用戶,裝電燈容量為1kW,電動機動10kW,用電的功率因數按0.8考慮,同時系數為1。試問選用多大的電能表? 解 計算三相電流: I= P / UIcos∮
=(1000+10000)/ ×380×0.8=20.8(A)
答:應選取一只三相四線3×220/380V,25A的電能表或3臺30/5A電流互感器及3只5A的電能表。安裝后的驗收
(1)電能計量方式符合設計要求;(2)電能計量裝置的接線正確、安裝工藝質量尤其是接點、觸點、熔斷器等的接觸良好;
(3)測量一、二次回路的絕緣電阻應合格,有電壓互感器和電流互感器的單位要進行二次回路壓降或二次回路負荷的測試;
(4)計量器具有有效期內的合格標志;(5)計量裝置的接地系統; 運行中的管理
農村供電所電能計量管理,運行中的主要工作內容是掌握本地區和所轄范圍電能計量裝置中電能表、互感器的規格、形式和數量;根據本地區和所轄范圍,對電能計量裝置管理的業務安排制定計劃,認真執行電能計量裝置的周期輪換和檢修任務,及時處理故障差錯等。1.電能表的管理
(1)檢定依據:根據DL448-91《電能計量裝置管理規程》、SD109-83《交流電能表檢定規程》進行。
(2)室內檢定:包括新裝和運行中定期輪換的電能表。農村用電中,電能表的檢定一般要求用精度比被校表的準確度高3倍的校驗裝置(如:在檢定2.0級表時,檢定裝置等級為0.6級),在規定的實驗條件下,運用恰當的方法及必要的調整確定電能表準確度的等級。
檢定內容:①直觀檢查;②啟動試驗;③潛動試驗;④測定基本誤差;⑤絕緣強度試驗;⑥走字試驗;⑦需量表需量指示器試驗。重要項目是測定基本誤差(檢定方法可依據有關規程)。
由于電能表的檢定是在規定條件下進行的,對安裝和使用時中的表計都要滿足規程中或生產廠家對安裝條件的要求,使表計在實際運行中依然能保證其準確度的要求。要充分考慮如頻率、電壓、波形、溫度、傾斜、自熱等對影響電能表運行的外部主要因素,其中溫度、傾斜、自熱與安裝的環境直接有關。
(3)輪換周期:執行規程中關于安裝式電能表第IV類電能計量裝置的規定,如2.0級。
(4)現場檢驗:按規定的檢驗周期,在電能表安裝現場用實際負荷對其進行檢驗。實際負荷要求為:通入標準表的電流不低于其標定電流的20%,現場的負荷應為實際的經常負荷,當負載電流低于被檢表的10%或功率因數低于0.5時,不宜進行誤差測定。
現場檢驗條件還要符合對電壓、頻率、溫度等的要求。檢查內容:①在實際運行中測定電能表的誤差;②檢查是否有計差錯,計量方式是否合理;③檢查電能表與互感器二次回路連接是否正確。為滿足現場檢驗的需要。許多廠家還生產了不同類型的現場檢驗設備,如ST9040E多功能電能表等。2.互感器的管理
1)依據DL448-91《電能計量裝置管理規程》、JJG313-94《測量用電流互感器》、JJG314-94《測量用電壓互感器》的規定進行檢定。
2)實驗室檢定內容:①外觀檢查;②絕緣電阻的測定;③工頻電壓試驗;④繞組極性的檢查;⑤退磁(電壓互感器不做);⑥誤差測定。檢定方法可依據上述規程。
由于互感器的檢定是在規定條件下進行的,對安裝和使用時中的互感器都要滿足規程中或生產廠家對安裝條件的要求;要充分考慮如頻率、電壓、波形、溫度、外界電磁場、二次回路的實際負荷等對影響互感器運行的外部主要因素。其中外界電磁場、二次回路的實際負荷與安裝的環境直接有關。
3)輪換周期:按DL448-91的規定,互感器的輪換(現場檢驗)周期:至少每10年輪換一次,或現場檢驗一次;低壓電流互感器,至少每20年輪換一次。目前,根據JJG313-94和HG314-94兩個規程的要求,標準用的互感器室內檢定周期一般為2年。
3.通過電能計量進行竊電行為的判定和處理
在《電力供應與使用條例》第三十一條明確規定禁止竊電行為并規定涉及計量裝置的以下行為屬于竊電行為:(1)繞越供電企業的用電計量裝置用電;
(2)偽造或者開啟法定的或授權的計量檢定機構加封的用電計量裝置封印用電;(3)故障損壞供電企業用電計量裝置;
(4)故意使供電企業的用電計量裝置不準或者失效。
在發現上述竊電行為時根據《中華人民共和國電力法》第七十一條規定:“盜竊電能的,由電力管理部門責令停止違法行為,追繳電費并處應交電費5倍以下的罰款;構成犯罪的,依照刑法相關條款追究刑事責任。”另外,在《刑法》第二百六十三條、第二百六十四條、第二百六十九條也都有明確的規定。農電計量管理人員要認真維護電力企業供電的權益,堵塞漏洞,對查獲的竊電者,應對予制止,并可當場中止供電。竊電者應按所竊電量補交電費,并承擔補交電費3倍的違約使用電費。拒絕承擔竊電責任的,應報請電力管理部門依法處理。竊電數額較大或情節嚴重的,應提請司法機關依法追究刑事責任。因違約用電或竊電造成供電企業供電設施損壞的,責任者必須承擔供電設施的修復費用或進行賠償。因違約用電或竊電導致他人財產、人身安全受到侵害的,受害人有權要求違約用電或竊電者停止侵害,賠償損失,供電企業應予協助。主要的故障及原因
1.電能計量裝置發生故障的重點(1)互感器變比差錯;
(2)電能表與互感器接線差錯;(3)倍率差錯;
(4)電能表的機械故障和電氣故障(包括卡字、倒轉、擦盤、跳字、潛動);(5)電流互感器開路或匝間短路;
(6)電壓互感器熔絲斷開或二次回路接觸不良;(7)雷擊或過負荷燒毀電能表或互感器;
(8)因計量標準器具失準造成大批量電能表、互感器的重新檢定。2.電能表運行常見故障分析
電能表在投入運行時,由于運輸、裝接、雷擊、濕潮熱等影響及裝配工藝、修理技術等原因,會出現一些故障,主要故障原因如下:
(1)過熱燒壞。在統計故障退表中,60%以上是端鈕盒燒毀。故障原因是長期過負荷使用,內引線在內接線端上未緊固,外引線端上、下螺釘未擰緊等引起局部發熱,直到絕緣破壞,造成對地短路。
(2)計度器故障。故障表中30%為計度器的各類故障。主要是:①進位故障,在進位時發生卡字,尤其在輕載時造成圓盤呆滯或停轉。②組裝差錯,包括齒輪軸、橫軸連接片變形、銘牌或刻度盤松動脫落、傳動輪組裝錯位、計度器傳動比與銘牌常數不符;洗滌劑使用不當,使有關零件腐蝕生銹、部分緊固鏍釘松動等造成。(3)表響(噪聲)。表響對計量精度的影響不大,但產生的噪聲對環境有影響,產生的主要原因是:①鐵芯組裝不緊湊;②電壓線圈或防潛舌片及元件上的調整裝置,漏磁氣隙內所嵌的銅片、各類緊固螺釘松動;③轉盤靜平衡不好、上、下軸承不同心或寶石軸承等安裝配合不好;④當上軸針的固有頻率與50Hz相近時產生的諧振。
(4)預防電能表在無負荷時表空轉。產生的主要原因有:①防潛裝置失靈;②防潛鉤松動、位移或斷裂;③電磁元件安裝不對稱、傾斜;④輕補償力矩過大;⑤三相相序與調整時的相序不一致。
(5)靈敏度不合格。表計起動不靈敏或不起動。主要原因是:①工作氣隙中有鐵屑等雜物;②轉盤不平整,起動時有輕微碰盤;③轉動部分安裝或調整不合理或元件變形;④防潛動力矩調整過大;⑤計度器呆滯;⑥表計密封性差,致使蝸桿、輪、軸承等有油垢。計量裝置的接線檢查
計量裝置的接線檢查是為了保證經過修校調整準確的電能表在接入電路后計量準確的必要條件,主要檢查互感器的極性、三相電壓互感器接線組別、二次連接導線接線的正確。在帶電檢查時,應注意遵守安全工作制度,特別注意電流互感器絕對不允許開路;電壓互感器絕對不允許短路。當與保護共用互感器二次回路,必要時,要請保護人員協作。
常見退補電量的計算實例
1.因計量裝置誤差超出范圍的退補電量×K×B 式中G--電能表的實際誤差值,負值表示表慢、應為補交電量,正值表示表塊、為退電量;
K--電流、電壓互感器倍率乘積;B--退補月數,起訖時間查不清時,電客用戶最多6個月退補。2.電能表潛動退補的電量(kWh)3.因電能計量裝置故障時的退補電量 如卡盤、卡字、電壓線圈不通、電壓互感器熔絲斷等,并分如下情況進行處理。
照明用戶應補電量= ×事故日數×(原表正常前1個月抄表電量/這個月的抄表用電日 數+換表后至抄表日的抄用電量/換表后至抄表日用電日數)
新裝照明用戶應補電量=自更換電表至抄表日用電量/用電日數×事故日數-故障期已交電量 3只電能表中1只或2只出現故障時,按下列公式計算應補電量: 1只故障應補電量=2只正確電能表當月電量/2-故障表電量
2只故障應補電量=1只正確電能表當月電量×2-2只故障表電量
1只三相電能表或3只單相電能表全部發生故障停止運行時,月用電量比較正常的按照
照明用戶或新裝照明用戶辦理,即月用電量不正常時,可根據用戶的產品產量以及有關用電 記錄等計算。
4.跳字應退電量按下式計算
應退電量=已收電量一1/2(原正常月的日均電量十抄表后至抄表日均電量)×30(天)(隔月抄表按60天計算)