提高電廠關(guān)口電能精度的技術(shù)措施研究

1、<p>　　提高電廠關(guān)口電能精度的技術(shù)措施研究</p><p>　　摘要：本文對(duì)關(guān)口電能計(jì)量出現(xiàn)的誤差原因及解決方法先進(jìn)行簡(jiǎn)述，再對(duì)出現(xiàn)二次回路誤差的原因通過測(cè)試與計(jì)算方法進(jìn)行研究，最后提出提高電廠關(guān)口電能精度的方法。 </p><p>　　關(guān)鍵字：關(guān)口電能精度；電廠；技術(shù)措施 </p><p>　　中圖分類號(hào)： S157.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)

2、</p><p>　　電廠關(guān)口電能精度出現(xiàn)誤差，主要與互感器、二次回路電壓、電能表三個(gè)因素有關(guān)，在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和發(fā)展的現(xiàn)在，為了避免以上各種導(dǎo)致電能產(chǎn)生誤差的因素出現(xiàn)，電能表和互感器在技術(shù)上硬件設(shè)施上不斷的加以提升和進(jìn)步，同時(shí)通過數(shù)字化控制，可以對(duì)它們其中產(chǎn)生的誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)的分析和預(yù)測(cè)，從而更加準(zhǔn)確及時(shí)的予以調(diào)整修正，對(duì)整個(gè)電能系統(tǒng)進(jìn)行有益的補(bǔ)充和發(fā)展。其中比較重要也是最容易產(chǎn)生電壓互感器二次導(dǎo)線壓降引起

3、誤差的部分，則需要提高精度的技術(shù)措施來予以校正。 </p><p>　　一、關(guān)口電能精度不夠的原因分析 </p><p><b>　　1、互感器問題 </b></p><p>　　在實(shí)際的供電用電線路中，電流電壓都很高，如采取人工直接測(cè)量是非常危險(xiǎn)的事情，電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。互感器的作用十分重要，互感器的一點(diǎn)點(diǎn)誤差，就會(huì)導(dǎo)致電量

4、計(jì)量裝置失去意義，特別是在互感器準(zhǔn)確度低時(shí)。像很多早期建的電廠、變電站由于技術(shù)落后，設(shè)備的老化和淘汰等因素，難以達(dá)到對(duì)互感器準(zhǔn)確度不能低于0.2級(jí)的要求，因此為了提高互感器的效能標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)配合電量測(cè)量步入數(shù)字化的大趨勢(shì)，而普遍采用將電流互感器二次電流回路保護(hù)回路和測(cè)量回路區(qū)隔開來，同時(shí)也避免了因鐵芯不斷消耗造成勵(lì)磁安匝這種容易導(dǎo)致大誤差的因素產(chǎn)生。 </p><p><b>　　2、二次回路誤差 <

5、;/b></p><p>　　在電壓互感器的二次輸出端的電阻，阻抗、負(fù)載因數(shù)的變化可以影響到二次阻抗壓降的變化，因而不僅影響到角差的變化，還能影響到變比，接入電流互感器的二次回路負(fù)荷包括電能表電流線圈阻抗、外接導(dǎo)線電阻、接觸端子電阻、空氣開關(guān)電阻等。如電流互感器二次回路導(dǎo)線阻抗是二次負(fù)荷阻抗的一部分，尤其在用電負(fù)荷較大的用戶，它直接影響電流互感器的準(zhǔn)確性。電壓互感器在二次回路壓降時(shí)，由于電量通過時(shí)二次電壓的

6、壓降和角度發(fā)生變化，功率因數(shù)過低，使電能精度的測(cè)量準(zhǔn)率只達(dá)到75%左右，其產(chǎn)生的嚴(yán)重誤差是十分驚人的，也對(duì)于供電線路、電氣設(shè)備和各類儀表均會(huì)產(chǎn)生不良影響。 </p><p>　　二、電壓互感器二次壓降出現(xiàn)誤差的研究 </p><p>　　1、電壓互感器二次壓降出現(xiàn)誤差的原因 </p><p>　　由于電廠關(guān)口計(jì)量回路系統(tǒng)里連接電壓互感器與控制室的電能表距離太遠(yuǎn)，通常

7、距離為200-400米，二次回路里很容易出現(xiàn)接觸電阻、導(dǎo)線電阻、分布參數(shù)方面的問題，它們一般體現(xiàn)在開關(guān)、熔斷器、端子排等方面，這就引起二次回路兩端電壓互感器、電能表之間的電壓與相角完全不一樣。 </p><p>　　2、電壓互感器二次壓降測(cè)試 </p><p>　　使用電壓表、電流表、相位伏安表可以測(cè)出電壓互感器的二次電壓Uab、Ucb，二次負(fù)電流I1、I3、Uab與I1之間的相角φb1、

8、Ucb與I3間的相角φb3，用雙臂電橋測(cè)量出每相的二次導(dǎo)線電阻為r1、r2、r3。假設(shè)此時(shí)沒有二次回路接點(diǎn)接觸電阻的影響，可以對(duì)導(dǎo)線截面積與導(dǎo)線長(zhǎng)得到電阻值，然后代到之后的計(jì)算公式能得到ab相的二次導(dǎo)線壓降△Uab與cb相的二次導(dǎo)線壓降△Ucb，它們之間的誤差為εr。 </p><p>　　3、電壓互感器二次壓降計(jì)算 </p><p>　　1）不帶電情形的計(jì)算 </p>&l

9、t;p>　　不帶電情形的電路圖 </p><p>　　如果用電壓表進(jìn)行電壓互感器二次壓降的計(jì)算，使用0.2級(jí)的電壓表與0.5級(jí)的電壓表分別對(duì)電壓表進(jìn)行測(cè)試，得出數(shù)值Uab、Ucb，再用0.2級(jí)的電壓表與0.5級(jí)的電流表進(jìn)行測(cè)試，得出數(shù)值I1、I3，再用0.5的單相相位表與1.0的單相相位表可以測(cè)出Uab與I1的相角值為φb1、Ucb與I3之間的相角為φb3，假設(shè)此時(shí)沒有二次回路接點(diǎn)接觸電阻的影響，可以得到電

10、阻值：R=pL/S;如果計(jì)導(dǎo)線的環(huán)境溫度為50℃，可以得到ρ=0.02Ωmm2/m。 </p><p>　　2）帶電情形的計(jì)算 </p><p>　　如果把繼電保護(hù)裝接到電壓互感器二次回路中，而且禁止二次回路斷開，可以使用鉗形相位伏安表測(cè)量I1、I3，Uab、I1的相角φb1，Ucb、I3的相位φb3，鉗型相位伏安表電流下限有一定的限制，使用范圍受到一定的限制，而且準(zhǔn)確度不高。因此可以用以

11、下的辦法提高測(cè)量的精度：如果PT二次回路中沒有安裝繼電保護(hù)裝置，PT二次回路允許短暫斷開，那么在回路中需要接入0.5級(jí)相位表來測(cè)量相角φb1、φb3，同時(shí)還要接入0.2級(jí)電流表測(cè)量I1、I3。 </p><p>　　PT二次回路裝有保險(xiǎn)，可以將電流表與相位表的電流回路進(jìn)行串聯(lián)，接入保險(xiǎn)兩端，可時(shí)將保險(xiǎn)拔掉，兩表也被接入PT二次回路中。 </p><p>　　三、減少二次導(dǎo)線壓降引起誤差的方

12、法 </p><p>　　通過計(jì)算的公式可以看到，電壓互感器產(chǎn)生壓降過大的原因與二次回路導(dǎo)線過長(zhǎng)、導(dǎo)線截面積太小有關(guān)；二次回路轉(zhuǎn)接時(shí)接點(diǎn)太多影響精度；電壓互感器二次負(fù)荷過重影響精度。因此可以以此為原理，對(duì)減少二次導(dǎo)線壓降引起誤差的方法進(jìn)行探討。 </p><p><b>　　1、從技術(shù)上實(shí)現(xiàn) </b></p><p><b>　　降低

13、回路的阻抗 </b></p><p>　　回路的阻抗是造成二次壓降精度不高的重要因素，這點(diǎn)在測(cè)試與計(jì)算中都可以看到，而與回路阻抗因素相關(guān)的有導(dǎo)線的關(guān)系、接插元件的關(guān)系、接觸元件的關(guān)系，因此，可以用以下方法對(duì)回路的阻抗進(jìn)行降低：增加導(dǎo)線的截面積；對(duì)插元件與導(dǎo)線的接頭要做好定期檢修工作，排除元件阻抗增大的因素，但是以上方法只能減小阻抗，而不能使阻抗完全消失。 </p><p>&l

14、t;b>　　降低回路電流 </b></p><p>　　為了提高電壓互感器的精度，二次計(jì)量繞組與保護(hù)繞阻要使用不同的回路，使回路的負(fù)載能降低到200mA以下，但是如果電壓互感器的回路電流仍然超過該數(shù)值，則要采取措施降低回路電流：使用專門的計(jì)量回路。二次回路接線圖可以了解，在進(jìn)入電能表的二次回路上從PT接線端子開始將其分支出去，使電能表與保護(hù)設(shè)備、指示儀器、變送器使用一個(gè)回路，那么回路電流負(fù)載太大

15、，如果將電流計(jì)量和保護(hù)這兩個(gè)部分，獨(dú)立的拆開進(jìn)行二次繞組，其中每一個(gè)繞組計(jì)量只負(fù)荷一個(gè)電能表，回路電流降低，則二次壓降可以明顯有效的得以降低；如果有新建或者改造的電壓互感器，通常可以看到它有2個(gè)主繞組與1個(gè)輔助組，可以將每一個(gè)繞組的電能計(jì)量器都進(jìn)行專用的二次繞組，這樣每個(gè)回路的回路電流降低，二次壓降的精度也得到提高，采用多繞組的電壓互感器是提高二次壓降精度的辦法；如果感應(yīng)電能表的電壓回路是電壓線圖方式，那么電抗阻值很大，可以在電能表計(jì)端

16、并接補(bǔ)償電容的方式降低阻抗系數(shù)。 </p><p><b>　　2、從外設(shè)上實(shí)現(xiàn) </b></p><p>　　1）使用電流跟蹤器補(bǔ)償 </p><p>　　使用電流跟蹤器的目的是對(duì)電壓互感器回路產(chǎn)生的電流進(jìn)行跟蹤，使用電流補(bǔ)償?shù)霓k法使二次回路的總阻抗值為零，當(dāng)回路阻抗為零時(shí)，則壓降也為零，然而，當(dāng)熔體電阻、熔點(diǎn)接觸電阻發(fā)生改變，那么則無法進(jìn)行

17、有效補(bǔ)償，因此使用電流跟蹤器補(bǔ)償?shù)姆绞揭灿兴娜毕荨?</p><p>　　2）使用電壓跟蹤進(jìn)行補(bǔ)償 </p><p>　　將電壓互感器兩端的電壓信號(hào)作對(duì)比，如果二次回路壓降大小相等，那么則判斷互感器二次回路壓降為零。如果中途由于電流或者阻抗的原因使二次回路壓降數(shù)值不為零，那么對(duì)電壓進(jìn)行補(bǔ)償，使兩端的電壓始終為零。該方法技術(shù)簡(jiǎn)單，操作時(shí)需要涉及的因素比較少，容易實(shí)現(xiàn)，只是，要操作時(shí)需要另接

18、一條電壓互感器兩端的電纜。 </p><p><b>　　3、綜合分析 </b></p><p>　　在數(shù)種方法進(jìn)行綜合比較后，使用電壓跟蹤進(jìn)行補(bǔ)償最具可行性。與其它方法相比，其它方法都有可能出現(xiàn)種種意外使誤差依然出現(xiàn)，而使用電壓跟蹤進(jìn)行補(bǔ)償則需要涉及的因素最少，無論設(shè)備是否正常運(yùn)行，它都能保持功能的穩(wěn)定性，用該種方式不僅能減少二次導(dǎo)線壓降引起的誤差，而且即使其它因素

19、出現(xiàn)的誤差，它也可以進(jìn)行補(bǔ)償，因此從成本上、技術(shù)上、穩(wěn)定上、可操作性上等等方面綜合進(jìn)行考慮，使用電壓跟蹤進(jìn)行補(bǔ)償是提高關(guān)口電能精度的最好方法。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]張有順.馮井岡.電能計(jì)量基礎(chǔ)[M].中國(guó)計(jì)量出版社，2002. </p><p>　　[2]孫鐵民.電能計(jì)量[M].北京：中