高压电能计量范文

高压电能计量范文（精选12篇）

高压电能计量 第1篇

电能计量是按规定的计量点、计量方式由电能计量装置来实现的。电能表、高压互感器及其专用回路,按规定的接线方式组合成的整体系统称为电能计量装置,它是发电公司、电网公司与电力用户之间进行公平、公正结算电量和正确计算分析技术经济指标的法定计量器具。

综合误差过大是电能计量中存在的一个关键问题。电能计量的综合误差由以下4项组成:电压互感器误差;电流互感器误差;电能表误差;电压互感器二次导线压降引起的计量误差。根据电网普查测试的结果,在这4项误差中,电压互感器二次导线压降引起的计量误差往往是最大的。由于二次导线压降过大,造成少计发电量、供电量、用电量,以致少收电费,造成发供电量不平衡、线损出现负数等,这些现象屡见不鲜[1,2,3]。

实际上,随着电子式互感器国家标准的颁布以及基于IEC 61850标准的数字化变电站试点的实施,电子式互感器的优越性在实际运行中逐步得到验证[4,5,6,7,8],因此,可以采用电子式互感器来解决目前电能计量中存在的问题。近年来,出现了一些采用电子式互感器的电能计量实现方案,但大都集中在10 kV电压等级[9,10]。由于高压电能计量的重要性,用其实现高电压等级下的电能计量,效果将更为显著。基于此目的,本文主要针对高压电能计量系统的实现方法,介绍其构成以及与现有计量系统的对比,最后,介绍其在一个35 kV电压等级出线间隔的实现。

1 全数字化高压电能计量系统的构成

基于电子式电压、电流互感器的数字化高压电能计量系统主要包括以下几个部分:电子式电压、电流互感器;光纤传输系统;合并单元;数字化电能计量装置。其结构示意图如图1所示。

图1中,三相电子式电压、电流互感器的二次输出为数字式光脉冲信号,该信号通过光纤传至位于互感器侧的合并单元,将所有互感器的输出光纤进行整合后,通过一根光缆送至位于控制室的数字化电能计量装置,该装置通过以太网或RS-485接口与PC机连接。此外,数字化电能计量装置可以完成对多个出线的电能计量任务,其输入为光信号,通过高速以太网接口引入。由于数字化电能计量装置的输入为数字信号,不存在电流互感器、电压互感器及A/D转换等单元,采用数字信号处理算法直接计算出电功率和电能等电能计量数据。因此,高压电能数字化计量装置的电能计量准确度主要取决于电子式互感器的测量准确度。

1)高压信号采集:电子式电压、电流互感器

电子式电压、电流互感器具有测量准确度高、测量动态范围大、二次输出为数字信号等特点,并具有绝缘结构简单、体积小、重量轻等优点。电子式电流互感器采用具有不饱和特性的Rogowski线圈作为高压侧传感单元,电子式电压互感器采用性能优良的阻容分压器作为高压侧传感单元,通过信号调理、A/D转换和电光转换后生成数字化光信号,依据一定的通信格式将该信号送至合并单元。该互感器能够完全克服电磁式互感器固有的磁饱和、铁磁谐振等问题,并且测量动态范围大,绝缘中无油、无气,体积小,重量轻。

2)二次信号传输回路

将高压电压、电流信号进行数字化处理后,通过光纤以光脉冲的方式进行传输。由于光纤具有优良的电绝缘性能和抗电磁干扰特性,所以整个信号传输过程不会引入额外误差。此外,该方案将所有互感器输出的光纤在互感器侧进行合并,最后由一根光缆送至控制室,能够简化二次信号传输回路并大大减轻现场施工工作量。

3)电能计量

电压、电流互感器输出的数据送至合并单元。合并单元将3路电压数据和3路电流数据进行整合后,以IEC 61850-9-1的通信格式送至数字化电能计量装置。在硬件实现上,数字化电能计量装置采用DSP+MCU的处理方案,原理框图如图2所示。

2 全数字化高压电能计量系统的性能分析

2.1 与现有计量系统的对比

数字化高压电能计量系统的功能虽然与现有计量系统类似,但是由于它是将高压电压、电流信号直接进行数字化处理,并通过光的形式以光纤为通道进行信号传输,在电能计量过程中不存在额外的模拟量中间转换环节,所以在测量准确度方面,数字化电能计量系统要优于现有计量装置。

数字化电能计量系统与现有计量装置的结构对比示意图如图3所示。

图3中,数字化电能计量系统可以接收现有计量装置的数据,并完成其与数字化电能计量装置的结果对比。从图中可以看出,现有计量装置的二次回路需要大量电缆,而数字化电能计量系统采用合并单元处理后,仅需一根光缆即可将大量信息传至控制室。此外,由于其二次信号传输回路为光纤,二次回路也不会产生额外误差。

2.2 电能计量系统整体误差特性

现有电能计量装置的计量综合误差通常采用图4所示框图进行估计[11]。从图4可以看出,电能计量的综合误差主要由电压互感器的合成误差、电流互感器的合成误差、互感器的二次回路引起的误差以及电能计量仪表的误差组成。实际中,电压互感器二次回路压降所引起的计量误差可能会远大于上述其他几种误差。

采用数字化电能计量系统后,整个系统的综合误差如图5所示[11]。

从图5可以看出,数字化电能计量系统综合误差为0.4%,较图4中的0.7%至少会降低0.3个百分点。实际中,电子式电流互感器可做到0.1或0.1S级,电子式电压互感器为0.2级,整体综合误差可降到0.3%。

3 全数字化高压电能计量系统的现场运行

一种35 kV全数字化电能计量系统于2008年7月开始带电运行,完成对青海省某110 kV变电站中一个35 kV间隔的电能数据的测量和记录任务。挂网运行以来,运行状况良好,没有出现死机等异常状况。

图1所示系统中安装了一套电能量管理系统软件。该软件采用浏览器/服务器(B/S)模式,可以在局域网内以Web方式访问各种电能计量数据。该系统监测参数类别主要有:基本参数、谐波功率、电能、三相畸变数据、谐波分量。基本参数中有频率、三相电压电流、三相有功功率、三相无功功率、三相视在功率、三相功率因数、总有功功率、总视在功率、总无功功率、总功率因数等。电能量管理系统软件可以对各种实时数据如系统三相电压、电流、频率、有功、四象限无功、视在功率等进行实时更新和显示等存储;此外,还可以对各种历史数据进行统计分析,并生成各种报表。

由于本系统所安装的间隔没有装设考核电能表计,仅与计费表计进行了短时数据对比,其中有功功率相差0.2%。详细的数据统计分析结果将在后续的文章中报道。

4 结语

高压电能量的准确计量是电力工业中的一项关键任务。现有高压电能计量系统中,二次回路压降问题是主要的误差来源之一。本文介绍了一种全数字化高压电能计量的实现方法,该方法采用具有数字输出的电子式互感器采集高压信号,以光纤构成二次信号传输回路,并采用具有数字输入的电能计量装置完成电能量的计量任务。与现有高压电能计量系统进行对比分析的结果表明,该方法可以用于解决目前电能计量系统中存在的综合误差过大的问题。

摘要：为了解决现有高压电能计量系统中综合误差过大的问题,采用具有数字量输出的高压电子式电压、电流互感器采集高压信号,以光纤作为二次信号传输回路,并采用一种具有数字输入接口的电能计量装置,实现了一种全数字化的高压电能计量系统。通过与现有电能计量系统的对比分析,阐述了其优越性。介绍了其在35kV电压等级下的一种具体实现。

关键词：电能计量系统,电子式互感器,全数字化,合并单元

参考文献

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《电能计量》总结 第2篇

1.电能计量装置定义:把电能表、与电能表配合使用的互感器以及互感器到电能表之间的二次回路连接线

2.电能计量装置的作用：①测量发电机发电量、厂用电量、供电量②工农业用电部门用来加强经营管理，考核单位用电量③作为电器仪表

第一章

1.电能表的分类：①按电源性质：交流、直流②按结构原理：感应式、电子式③按准确等级：普通安装式、携带式精密级④按用处：工业、民用、特殊用处

2.电能表的结构：测量机构（驱动、转动、制动元件、轴承和计度器）、辅助机构（底座、表盖、基架、端钮盒、铭牌

3.基本电流用Ib表示、额定最大电流用Imax、额定电压用 Ue

4.点能报的质量是以准度等级、过负载能力和一次使用寿命等几项指标为主要标志。

5.电磁力表达式： f=CΦiΦ=磁场的磁通量 i=载流导体中电流 C=比例系数

6.电流表的驱动力矩：MQ=K`ΦIΦUsinψ13页

7.驱动力矩和负载功率关系：①两个交变的磁通彼此在时间上有不同相位，在空间上有不同的位置，才产生驱动力矩②转盘的转动方向是由时间上超前的磁通指向滞后的磁通

8.电能表常数：C=(3600×1000×ne)/KIKuPe

9.计度器容量计度器系数19页

10.例题【例1-1】某直接接入式单相电能表，其计度器字轮为5位，20页

第二章

1.绝对误差：被测电量的测得值与实际值之差。△W=W-W。

2.相对误差：23页

3.电能表误差原因可分为：基本误差和附加误差。

4.基本误差：在规定条件下测得的相对误差。附加误差：由于外界条件变化引起的误差。

5.电能表的附加力矩：①抑制力矩②摩擦力矩③电流铁心曲线的非线性影响(25页 图2-1)④补偿力矩

6.感应式电能表的附加误差：定义：外界条件改变后，电能表的误差就会改变，其该变量叫作~。影响因素：①电压影响②温度影响③频率影响

7.减小电压变化对电能表误差的影响采取的措施：①增加永久磁铁的制动力矩②在电压非工作磁通路径中设置饱和段③减小轻负载补偿力矩。减小温度误差措施：①制动磁铁上加装补偿片②电压、电流工作磁通的路径上加装补偿片

8.电能表的负载特性曲线：28页

9.交流感应式电能表的误差调整装置：①满负载调整装置②相位角~③轻负载~④灵敏度和防潜动~31页图2-11改变电阻调整α1角示意图

第三章

1.机电式电能表组成：感应式测量机构、光电转换器和分频器、计数器及显示器

2.输入变换电路的作用：①将被测信号按一定比例转换成低电压、小电流输入到乘法器中②使乘法器和电网隔离，减小误差

3.互感器区分（TV、TA）：若并联在电路中为TV,若串联在电路中为TA

4.电压/频率转换器：分频计数器：43页电子式电能表显示器：液晶、发光二级管、荧光管

第四章

1.互感器主要作用：⑴将高电压变为低电压（100V），大电流变为小电流（5A）。⑵使测量二次回路与一次回路高电压和大电流实施电气隔离⑶采用互感器后可使仪表制造标准化⑷取零序电流、电压分量供反映接地故障的继电保护装置使用

2.电流互感器：按用途分类①测量电流、功率和电能用的测量的互感器②继电保护和自动控制用的保护控制用互感器；按匝数：单匝数、多匝数；按安装地点：户内式和户外；按绝缘：干式、浇注式、油侵式；按工作原理：电磁式、光电式、电子式

4.电流互感器额定容量工作原理电流互感器工作状态与普通变压器区别？61页

5.电流互感器误差：比差（比值误差）、角差（相位角误差）

6.互感器误差受工作条件影响：①一次电流影响②二次负载影响③电源频率影响

7.电流互感器三种人工调节误差方法：①匝数补偿法②二次绕组并联附加阻抗元件③附加磁场法

8.电流互感器接线方式 65页电流互感器的选择：66页

9.电流互感器达到安全准确测量注意事项：67页电压互感器的在：75页

10.电压互感器分类：67页电压互感器主要参数：68页电压互感器误差特性：72页接线方式：75页

11.为什么三项三绕组五柱式油侵电压互感器？79页

第五章

1.电流互感器的直观检验： 绝缘电阻测定方法： TA绝缘电阻测量量周期的规定： 测试绝缘电阻时注意事项： 87页

2.电流互感器的极性试验方法：直流法、交流法

3.TA误差测量 注意事项、操作步骤实际负载的测量91页

4.电压互感器检验：93页

第六章

1.交流有功电流表的接线方式: 96页

2.单相电路有功电能的测量：96页

3.三相三线电路有功电能的测量：99页

4.交流无功电能表 负载功率因数低，无功功率增加，则产生后果？100页

5.正弦型无功电能表的优缺点？103页

6.跨相90°型无功电能表？103页

7.60º型无功电能表的结构特点？105页

8.经互感器接入式电能表接线方式：①单相有功电能表接线②三线有功电能表接线③三相无功电能表~④三相有功电能表和无功电能表联合接线

9.例题【例6-2】109页

第七章

1.TA、TV错误接线分析？114页

2.有功电能表的错误接线分析？118页

3.例题【例7-1】【例8-1】113页

第八章

1.电能计量装置的误差种类：①二次降压误差②互感器的合成误差

2.电能表检定方法：①直观检查②工频耐压试验③潜动和启动④校核常数⑤基本误差测定

3.减少电能计量装置综合误差的方法：148页

第九章

1.抄表技术两大类：①本地抄表②远程自动抄表

1、电能的单位是什么？答：电能的单位是“千瓦时”（kWh），俗称“度”。

2、“用了多少电”是用什么器具来测量的？答：记录用电客户使用电能量多少的度量衡器具称为电能计量装置。它包括各种类型电能表，计量用的电压、电流互感器及其二次回路、电能计量柜（箱）等。电能计量装置是供电企业和电力客户进行电能计量、结算的“秤杆子”。一般居民客户仅仅使用单相电表记录用电量。

3.电能表有哪些种类？答：用来测量电能的仪表称为电能表，又叫电度表、千瓦小时表。电能表的种类可分为：

（1）按相别分：单相、三相三线、三相四线等。

（2）按功能及用途分：有功电能表、无功电能表、最大需量表、复费率电能表、多功能电能表、铜损表、铁损表等。

（3）按工作原理分：感应式、电子式、机电式等。

4.什么叫分时计费电能表？答：分时计费电能表也叫多费率表或复费率表，是近年来为适应峰谷分时电价的需要而提供的一种计量手段。它可按预定的尖峰、峰、谷、平时段的划分，分别计量尖峰、峰、谷、平时段的用电量，从而对不同时段的用电量采用不同的电价。使用复费率表可发挥电价的调节作用，鼓励用电客户调整用电负荷，移峰填谷，合理使用电力资源，充分挖掘发、供、用电设备的潜力。

5、客户电能表的校验周期是如何规定的？答：Ⅰ类客户电能表至少每三个月现场检验一次；Ⅱ类客户电能表至少每六个月现场检验一次；Ⅲ类客户电能表至少每十二个月现场检验一次；Ⅳ类客户电能表至少每十八个月现场检验一次。

6、用电客户使用何种电能表是如何确定的？答：使用何种电能表与供电方式、电价、和收费方式等有关。如单相供电的居民客户装设单相电能表；三相供电的客户装设三相电能表；实行最大需量计收基本电费的客户，应装设具有计量最大需量功能的最大需量电能表；对须考核用电功率因数的客户，除了装设有功电能表，还要装设无功电能表；实行分时电价的客户，应装设具有分时计量功能的复费率电能表。

7、常用有功电能表有哪几个准确度等级？答：常用有功电能表有0.5、1.0、2.0三个准确度等级。0.5级电能表允许误差在±0.5%以内；1.0级电能表允许误差在±1%以内；2.0级电能表允许误差在±2%以内。

一般居民客户为Ⅴ类电能计量装置，使用的有功电能表的准确度等级不低于2.0级；而月平均用电量在100万kW•h及以上的大电力客户为Ⅰ类电能计量装置，使用的有功电能表的准确度等级不低于0.5级。

8、电能表计度器的整数位与小数位是怎样区别的？答：一般电能表计度器显示数的整数位与小数位的窗口或字盘应有不同颜色区分（一般整数位以黑色表示，小数位以红色表示），并且在它们之间应有区分的小数点。

9、什么叫电能表常数？答：电能表的转盘在每千瓦•小时（kWh）所需要转的圈数称为电能表的常数r/kWh或转/（千瓦•小时）。如电能表常数为1200r/kWh，表示电能表转盘每转1200转，电能表计量1kWh。

10、如何理解电能表的容量？答：电能表的容量是以最大额定电流表示，如：某型号的电能表主要额定参数是：220V，5（20）A，表示电能表的额定电压为220伏，基本电流为5安，最大额定电流为20安。使用负荷如果超过电能表的最大额定电流，电能表可能会烧坏，甚至导致火灾。在这种情况下，应及时办理增容。

11、居民可以申请安装多大容量的电能表？答：一般居民用的单相电能表有5（20）A、10（40）A、15（60）A这几种规格，可根据家用电器数量和用电容量的不同来选择安装，特殊要求用电容量超过50A的也可以安装三相电能表，如别墅住宅用表。

12、电能表增容应该注意些什么？答：电能表增容应注意室内线路是否满足设计要求，如选择10（40）A电能表应使用导线截面大于等于6平方毫米的铜芯绝缘导线，若达不到此标准则应更换。住房装修时要考虑日后家电的增加，导线截面要适当放大或预留若干回路。

13、为什么电能表要按周期进行轮换？答：电能表随着使用时间的延长，会发生机械的磨损或电子元器件老化，往往会导致计量不准。为保证电能表的计量准确性，按国家规程有关规定需要拆回电能表进行周期检定（也就是常说的表计轮换）。

14、如何知道电能表是否正常工作？答：如果您使用的是感应式电能表，从电能表正面观察表内铝制的转盘在您用电的时候应该是转动的，在您不用电的时候应不转动。如果您使用的是电子式电能表，请从电能表正面观察表内铭牌上的指示灯，在您用电的时候指示灯应一亮一灭闪烁，在您不用电的时候应常亮或常灭。（不用电是指在您确定家里所有电器已完全断开电源的情况下，而不是在待机状态下）。

15、当您认为计费电能表可能不准时，怎么办﹖答：您若认为电能表计量不准确，您有权向供电企业提出校验申请。可到所属供电局营业厅办理申请校验电表手续，在您交付校验费后，供电企业电能计量中心的检定人员应在不拆开电能表铅封的情况下对电能表进行检定。如果计费电能表的检定结果合格，按有关规定客户应承担电能表检定费；如果计费电能表的检定结果不合格，除退还电能表检定费外，并按有关规定给客户追、退电量。

16、当您对供电企业的表计校验结果有异议时，怎么办？答：当您对供电企业的表计检定结果有异议时，可向供电企业上一级计量检定机构申请复检，如对检定结果仍有异议，可向当地技术监督部门申请计量仲裁处理。但您在申请验表期间，其电费仍应按期交纳，待表计检定结果确认后，再行追、退电费。

17电能计费表计装设后，客户应承担怎样的责任？答：根据《供电营业规则》有关规定，电能计费表计装设后，客户应承担如下责任：（1）电能计费表计装设后，应妥为保护；（2）不应在表前堆放影响抄表或计量准确及安全的物品（如：易燃、易爆危险品及具有腐蚀性的物品等）；（3）不得开启计量柜、箱及表计封印；（4）发生计费电能表丢失、损坏或过负荷烧坏等情况，应及时告知供电企业；如因供电企业责任或不可抗力致使计费电能表出现或发生故障的，供电企业应负责换表，不收费用；其他原因引起的，应负担赔偿费或修理费。损坏、遗失用电计量设备如何处理？答：用电计量设备损坏、遗失后，客户应立即向供电企业办理更换或复装等手续，事故需紧急处理时，也可与所在供电企业事故抢修部门联系要求紧急处理。客户不得自行处理，否则按违约用电处理。用电计量设备损坏遗失时，供电企业除按规定追收电量外，属于客户责任造成损坏或遗失的，由客户赔偿并负担其修理费，还要负责由于更换用电计量装置所需的工料费。若客户有意破坏和伪造丢失用电计量装置者，一经查实即按有关窃电的规定处理。

19为什么不能私自更动电能表？答：运行中的电能表是供用电双方共用的法定计量器具，如果私自更动电能表将视为违约用电或窃电.另外，从安全角度来说，私自更动电能表可能发生触电等事故、带来人身伤害和损失。电流互感器额定电流应如何确定？答：①电流互感器额定一次电流的确定，应保证其在正常运行中的实际负荷电流达到额定值的60%左右，至少应不小于30%。②二次侧额定电流必须与电能表额定值对应。

③实际二次负荷必须在互感器额定负荷的25%～100%的范围内，互感器若接入二次负荷超过额定值时，则其准确度等级下降。、为什么选择电流互感器的变流比过大时，将严重影响电能表的准确计量？答：如果选择电流互感器的变比过大，则当一次侧负荷电流较小时，电流互感器二次电流很小，小于电能表的启动电流，圆盘转不起来，使电能表出现很大的负误差。因此在选用电流互感器时，变比不宜过大，应尽量保证负荷电流达到电流互感器额定电流的1/3以上，最好能经常达到额定电流的2/3左右。

22为什么低压电流互感器的二次侧可不接地？答：因为低压计量装置使用的导线、电能表及互感器的绝缘等级相同，可能承受的最高电压也基本一致；另外二次绕组接地后，整套装置一次回路对地的绝缘水平将要下降，易使有绝缘弱点的电能表或互感器在高电压作用时(如受感应雷击)损坏。从减小遭受雷击损坏出发，也以不接地为佳。23 电能计量装置竣工验收的项目及内容应包括 ？包括： 技术资料、现场核查、验收试验、验收结果的处理。常见的窃电方式有哪些？答：①在供电设施上擅自接线用电；②绕越电能计量装置用电；

③伪造或开启电能计量装置封印用电；④故意损坏电能计量装置；⑤故意致使电能计量装置失准或失效；⑥采用其他方式窃电介绍几个相关的名词：(1)高压供电。供电电压在10(6)kV及以上的电压称为高压供电。

浅谈电能表计量误差及计量损耗 第3篇

【关键词】电能表；计量误差；计量损耗

【中图分类号】P207+.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0026-01

前言

电能表是用来测量电量的功能表，在使用过程中，受到内外部环境的影响极易出现计量误差，进而引发计量损耗，给电力系统带来严重的经济损失。一方面，电能表在使用过程中必然伴随着部分部件的老化，如不进行定期的维修和养护，及时更新换代，电能表的使用效率就会下降；另一方面，电能表的内部电路运作环节存在不足，也能导致计量不准确。

1、电能表引起误差的现象

1.1 三相三线电能表：①计量单相220V电焊机：用一个三相三线电能表，计量三相四线不平衡配电系统，即当In≠O，此时在A、N线问连接单相（220V）电焊机，表盘出现反转并少计电量。②计量三相四线配电系统：三相三线电能表计量三相四线不平衡负载电流时，N线（中性点）产生零序电流，而三相三线电能表不能计量零序电流所消耗的功率，造成少计电量。③计量单相电炉：即用一个三相三线电能表计量单相（220V）电炉。因电炉功率因数为1.0，其计量功率P=Uablccos30°=3/2UφIφ，造成多计电量50%。

1.2 三相四线电能表：①两个互感器v形接线：即用两个电流互感器v形接线，计量三相四线配电系统。②三个互感器Y形接法；即三个电流互感器Y形与三相四线电能表连接，其电流以互感器二次一端公用连接。③未接N线：三相四线电能表其N线未接或N线接触不良。④反相序接线：三相四线电能表反相序接线存在一定的计量误差。

1.3 单相电能表：单相电能表就是利用一个电能表测量多个电器设备，主要有以下几种情况：①1表乘2：也就是说，使用一个电能表实现两个用电器的用电计量工作，通常在这种情况下，将电能表的指针系数乘上二，作为最终的计量总数。但是我们发现，这种电能表的使用情况必然伴随着一定的计量误差，一方面，当该电能表与其中的A线连接，测量的实际结果数据要高于实际用电量，而当该电能表与B线连接时，测量的最终数据将会较之实际数据略小，因此两者都存在必然误差。②1表乘3：即用一个电能表，测量三个用电设备，以电能表的最终数值乘以三，作为三相设备的用电量总和。由于实际安装情况不一样，具体的三相设备也存在差异，所以在实际的运行中误差的现象也不统一，但无论何种情况，最终都会出现误差数值。

2、电能表计量系统的特点

近年来，受到国际能源结构调整现象的影响，我国的电力能源使用总量在不断地提升，在此情形之下，电力系统的运作负荷也越来越大，虽然管理人员已经发现近年来的电量损耗现象愈演愈烈，但是由于电压网络庞大，问题始终得不到有效的解决。通常情况之下，公用电压切换方案产生的计量损耗较大、安全可靠性差。该过程中由于误差带来的经济损失由下属各电厂承担，电力系统不予经济补偿，因此，各电厂为了节约成本，降低经济损失，需要在现有的基础上拆除出口电压补偿装置，如此一来计量损失将更加突出，同时又引发了继电保护可靠性和选择性的波动。

3、产生计量误差或计量损耗的原因

3.1 表计误差。所谓表计误差就是电能表的计量功能下降，数据指示不正确。一方面，电能表随着使用年限的增加，内部结构部件出现不同程度的老化现象，虽然进行定期的维修和养护，但是指示系数仍存在误差；另一方面，目前电力系统应用的电能表多数是电子式电能表，该性质的电能表在使用过程中，必然消耗一定的电量用以维持电子配件运作，因此，在运行中能量耗损，计量存在误差。

3.2 电压互感器和电流互感器变比误差以及二次回路压降造成的计量误差。该类型误差产生原因可以通过使用专用互感器而妥善解决。

3.3 电压互感器二次压降。为了满足电力系统电压稳定性的要求，在输电工作过程中，需要按照规定计划实行二次降压操作。在该操作过程中，由于电压调整，伴随一定的电能消耗，导致计量误差。需要相應的工作人员提高认识，加强管理，从电力系统的运行实际出发，采用高精度的测量仪器，提高工作效率降低测量误差。

4、电能表及电压回路改造

电力系统在运作过程中，为了更好的适应外部环境，提高整体服务质量，需要进行相应的回路改造。回路改造工作中，电力工作者需要严格按照操作程序安装回路线路，尤其是电压回路线路和电流回路线路，需要严格按照计划安装，切忌过多安装或者安装不足。工作中应认真仔细区分清楚计量用电压回路和保护用电压回路，严防两个电压回路因二次接地方式不同混淆而发生短路异常，拆除费旧电缆时，应摸清电缆走向，确认电缆无用且无电时，从电缆两端拆除，拆除电缆后应用对线灯核对无误。

5、减少电能表计量误差及计量损耗的措施

5.1 三个单相电能表或一个三相四线电能表配电流互感器接线时，应采用三个电流互感器使用。

5.2 两个或三个电流互感器配电能表接线时，其每个电流互感器应单独分相接入电能表，即电流互感器二次侧一端不连用，且作为低压电能计量用的电流互感器二次侧不要求接地。

5.3 合理选择表计。不同的计量要求安装不同数量和规格的电能表，通常来说有以下几种具体分类：①供电计量方式：两相或者三相的供电现实，需要采用与其数据相互匹配的电能表；而四相以上可以选用一个三相表或者三个单项表。②计量电炉、电焊机：单相220V电炉或电焊机宜采用单相电能表或三相四线电能表。单相380V电炉或电焊机宜采用两个单相电能表或三相三线电能表。单相380/220V电焊机应采用两个单相电能表或三相四线电能表。

5.4 重视N线接表。单相或三相四线电能表的N线作为电力线路的一个重要组成部分，应该引起电路工作人员的重视，以往的电路安装工作忽略了N线的效能作用，或者没有连接，或者连接不牢固。最新数据表明，N线的连接至关重要，尤其对于单相或者三相以上的电能表来说，尤为重要。电路安装工作人员不仅要提高认识，正确安装N线，还要严格按照操作程序，检查每一个连接部位是否牢靠。需要注意的是切不可将金属外壳作为电能表的N线接入。

5.5 三相电能表由于使用功率大，测量的数据总数大，因此应该成为电能表计量误差解决的关键，管理人员已经证实，只要严格按照三相的正相顺序进行接线，该类误差能够相对减小，甚至出现零误差。

6、结束语

在电能计量治理中，由于电能表接线错误，断线所引起的计量误差较大，易被人们所发觉和重视。保证计量装置准确、可靠，是提高企业综合经济效益和市场竞争力的有力手段，如何科学利用现代技术搞好出口计量工作令人思考。面对电力市场的考核和竞争压力，电力系统各企业对节能降耗、挖潜设备出力上进行了大量投入，出口计量设备投入少、见效快、降损明显的技术改造项目对企业效益增长、运行安全性等具有极大的现实意义。

参考文献

[1]张群耀，电能计量现场问题解析[J]，上海电力学院学报，2005（1）

高压电能计量 第4篇

高压电力计量系统主要由电能表、电流互感器、电压互感器、计量柜以及连接它们的二次回路构成, 其中任何一个部分出了问题, 都会导致整个系统的故障, 检测不准确, 甚至整个系统的瘫痪。

1.1电能表故障

电能表发生的主要故障有:电能表的磁铁退磁, 这会使感应铝盘的阻尼变大, 电量显示急速变大;电流线圈过载严重, 线圈烧毁, 电量显示变小;感应式铝盘卡住, 表现为不转或者微转, 使电量显示骤减甚至显示为零等。

1.2电流互感器故障

电流互感器 (CT) 其实是一个高质量的电流变压器, 由于系统中一次侧电流较大, 电压也较高, 电能表必须通过CT将较大的电流转换成标准的计量电流并隔离高压进行测量。电流互感器主要会发生的故障, 在设备外部, 一般是接线错误, 比如断路、短路、开路、反接等。

1.3电压互感器故障

电压互感器 (PT) 其实是一个高质量的电压变压器, 与电流互感器类似, 将一次侧较大的电压转换成标准的计量电压, 再用电能表进行测量。它一般发生的故障也跟电流互感器类似, 主要是接线错误。

2高压电能计量系统常见故障的检测

由上诉分析, 高压电能计量系统的常见故障除了自然因素, 大部分是接线不当造成的, 对其进行检测, 根据故障发生的位置在一次侧或者二次侧的不同, 检测方法也有所区分。

2.1一次侧故障检测方法

2.1.1电流互感器 (CT) 一次侧故障检测方法

电流互感器的一次侧一般不会有开路的故障, 否则无法供电, 主要是短路故障。由于一次侧电压较高无法直接测量, 而CT的一侧内阻也很小, 短路时就算在线也无法准确测量。因此必须找出一种合适的方法, 比如在二次侧通过二次侧的阻抗的变化对一次侧进行判断。

2.1.2电压互感器 (PT) 一次侧故障检测方法。

电压互感器一次侧电压高, 且没有与主回路相连, 所以不会短路, 其主要是开路和匝间短路的故障。对于开路的情况, 可以测量二次侧是否有电压;对于匝间短路的情况, 可以测量一次侧、二次侧的电压大小, 将其与无故障的时候进行对比。这两种情况都可以采取常规的电压检测方法。

2.2二次侧故障检测方法

一般来说, 不管是电流互感器还是电压互感器, 二次侧都是低压区, 可以直接测量。电压互感器可能会发生开路和反接的情况, 直接测量电压就可以加以判断;电流互感器可能会发生反接和相间短路故障, 使电能表显示示数变小, 这也可以通过测量电压的方式进行检测。

3故障检测系统电路设计

要设计并实现对高压电能计量系统的检测, 必须可靠地, 实时地对高压电能计量系统运行数据进行检测, 故数据采集电路设计非常重要。

3.1电流互感器一次测检测分析

高压电能计量系统系统出现故障是通过P和O点的阻抗变化可以对故障的情况进行了解。在整个系统中, 电流互感器和电能表之间的接线是完全相同的, 并由此计算出网络等效阻抗Z。

3.2总体框架设计

现场实测结果显示, 如果高压电能计量系统的电流互感器一次侧出现了短路故障, 那么Z, 也就是网络等效阻抗, 会产生很大的变化, 并且影响到检测的信号。所以为了检测网络等效阻抗Z的变化, 我们可以在二次侧回路中增加测量互感器, 对故障进行监控、检测。

此测量互感器由左侧的滤波放大电路, RS485通信接口等信息采集电路, 中间的微处理器, 以及右侧电源、键盘、显示器等分析显示设备所组成, 可以对所监控的电路信号进行实时的监控, 并及时发出报警信号。

3.3测量互感器的具体设计

3.3.1信息采集电路设计

该测量互感器的检测电源采用的正弦交流信号频率为1k Hz, 为了有效的与50 Hz的系统信号进行区分, 并且降低采集量, 实现有效采集。理论上说, 在图1中的P、Q处设计为电流互感器的效果是最佳的, 但实际应用时, 这两处易出现磁饱和问题, 导致失真信号, 因此为了解决这个磁饱和问题。

本文中所用的电感线圈的电感值为0.2m H, 根据感抗计算公式, 该电感线圈对于50 Hz的信号感抗为0.0628Ω, 对于1k Hz的信号感抗为1.256Ω, 不会因串联电感线圈对电能计量系统正常工作产生较大影响, 满足实际需要和规范要求。

3.3.2微处理器设计

该测量互感器装置采用了内存为512 k B, 频率为72 MHz的ARM Cortex-X3为内核的微处理器, 可实现1 MHz的最高信息采集速度。并且该处理器还有其他多种功能, 明显减少了电路板大小和元器件的量。

3.3.3分析与显示系统设计

实际应用中, 该测量互感器首先判断二次回路电流数据是否符合故障要求, 若是, 则对该数据进行采集, 并通过存储器, 将采集的故障数据传输到外部设备。然后微处理器对信息进行频谱分析, 并分析信息特征, 以判断故障是否是电流互感器一次侧的短路故障。然后将分析得到数据和报警信息传递到显示设备, 让管理员进行处理。

4检测结果分析

针对电流互感器一次侧较难直接检测的短路故障, 本文在系统二次回路中增加测量互感器来对其进行检测, 同时对该方法进行了实际运行。下表表1即为电流互感器一次侧短路故障前后, 所检测到的故障信号变化, 其中, Iu为二次侧电流, Au和Au'分别为正常工作时1k Hz检测信号的频谱分析幅值, k为短路故障前后一次侧检测信号的相对变化值。

通过表1中的检测结果表明, 故障前后Au值明显变化, 因此可以准确反映高压电能计量系统中, 电流互感器一次侧短路故障时的运行情况, 而且从表1中可以看出, Iu的变化几乎不影响检测信号的大小, 即表示了该检测电路对系统几乎无影响, 也证明了该方案是可行的。

摘要：本文介绍高压电能计量系统的常见故障及常见故障的检测方法, 对其中较难直接测定的电流互感器一次侧短路故障设计了新的检测方案, 对其测量原理和实际应用的可行性进行了分析。

关键词：高压电能计量,故障检测,电路设计

参考文献

电能计量装置的简介 第5篇

在电力系统发、供、用电的各个环节中，装设了大量的电能计量装置。用来测量发电量、厂用电量、供电量、售电量等。为制定生产计划，搞好经济核算合理，计收电量提供依据。

在工、农业生产、商贸经营等等各项工作用电中，为加强经营管理，大力节约能源，考核单位产品耗电量，制定电力消耗定额，提高经济效果，电能计量装置是必备的计量器具。随着人民生活的不断提高，用电量与日俱增，电度表已逐渐成为千家万户不可缺少的`电器仪表，总而言之凡是有电之处，就少不了电度表。

3．电能表（电度表）的发展概况简介

电度表在世界上的出现和发展已有一百多年的历史了，最早的电度表是在1881年根据电解原理制成的，尽管这种电度表箱每只重达几十公斤，十分笨重，有无精度的保证。但是，这在当时仍然被作为科技界的一项重大发明而受到人们的重视和赞扬，并很快的在工程上采用它。

1888年，交流电的发现和应用，又向电能表的发展提出了新的要求，经过一些科学家的努力，感应式电能表诞生了，由于感应式电能表具有结构简单、操作安全、价廉耐用、又便于维修和批量生产等一系列优点，所以发展很快。每只单相电能表有的还不到1公斤重，精度达到了0.5-0.2级，并且有了几十个品种、规格。随着科学技术飞跃发展，电子技术、电子元器件已得到一些国家在电能表生产中的应用。研制生产了全电子式电能表，电子式电能表具有精度高（目前已达到0.01级）并能做多路遥测等功能，为电能表的发展开辟了又一新的途径，也为电能测量自动化创造了更好的条件。

我国电能表的生产始于五十年代，从仿制外国电能表开始，经过二十多年的努力，现在电能表生产制造已具备了相当的水平和规模。我国自行设计和大批量生产各种类型的电能表不仅供给国内，还远销国外。目前我国已经具备了国内电能计量需要的各种类型、功能的电能表生产、制造能力。

当今世界发达国家对电能表的生产和发展极为重视。为了提供电能表的质量、产量和降低制造成本，各国都在电能表的结构、使用、材料及元件等方面不断的研究改进。在提高电能表的质量方面，是以提高精度、过载能力和延长一次使用寿命等几项指标为主要内容，目前生产的单相感应式电能表准确度等级可达到1.0级，三相可达到0.5级（电子式可达到0.2S级）。单、三相电能表过载能力基本电流的400-600%，一次使用寿命5-或15-30年检验一次。电子式电能表一次寿命可达10年，过载能力基本电流400%。近年来，新品种也不断增加，如为了降低高峰负荷、节约能源，电力公司推行的一种分时计量电度表，在电价上奖励避峰用电收到了很好的效果、集多表功能为一体的全电子式多功第一文库网能表。

4．电能表的分类及铭牌标志

为适应工农业生产、商贸的发展，人民生活的需求等现代化进程的需要，电能表的品种、规格不断增加，如今较为繁多，其类别可按不同情况划分如下：

1）?按照不同电流种类可分为：直流式和交流式。

2）?按照不同用途可分为：单相电能表，三相电能表，特殊电能表。[特种电能表包括标准电能表，最高需量表，损耗表（线损，铜损，铁损），定量电度表，分时计量电度表，多路综合需量表，失压计时仪等。]

目前技术条件下，除标准表以外，所有特种表均由所生产的多功能电能表所包涵。按照准确度等级可划分为：普通电度表（分为3.0，2.0，1.0，0.5，0.5s，0.2s级），标准表(0.2，0.1，0.05，0.02，0.01级)。更高的进口的，德国，瑞士，美国的能达到0.005级，0.003级国家级最高标准。

3）?铭牌标志：每只出厂的电能表在表盘上都有一块铭牌。通常标注了名称、型号、准确度等级、电能计算单位、标定电流和额定最大电流、额定电压、电能表常数、频率等项标志、国批机电产品许可标识、质量技术监督部门的标识等。

4）?电能表名称：单相电能表、三相三线有功电能表、三相四线有功电能表、三相无功电能表等。

5）? 电能表型号

我国对电能表型号的表示方式规定如下，分三部分：

第一部分：类别代号

第二部分：组别代号

第三部分：设计序号

例如：DD――表示单相，DD86电能表

DS――表示三相三线，DS86电能表

DT――表示三相四线，DT86电能表

DX――表示无功电能表

DZ――表示最大需量

DB――表示标准电能表

DDY、DTY――预付费电能表

DDFG、DTFG、DSFG――复费率电能表

DSD?――单相电子式电能表

DSSD?――三相三线式电子式电能表

DTSD ――三相四线式电子式电能表

注：各类表计、用途根据时间进行介绍。

6）? 电能表的准确度等级：表示，2表示2.0级，1，0.5代表1级，0.5级。

7）? 电能计量单位：

有功电能为“千瓦・小时”（即通常所说的“度”）或kW・h，无功电能为“千乏・小时”或kVar・h。

8）? 标定电流（基本电流）和额定最大电流

电能表上作为计算负载的基数电流值叫标定电流。用Ib表示。把电能表能长期正常工作，而误差与温升完全满足规定要求的最大电流值叫做额定最大电流。用IZ表示。电能表铭牌上一般表示5（20）A，10（40）A，20（80）A。

额定电流――指用于互感器二次电流的。如1A，5A。

9）? 额定电压

高压电能计量 第6篇

【关键词】谐波；电能计量；误差；计量方法

前言

科学技术的发展，使得各种各样的电气设备不断涌现，除了电气化铁路的大量建设投运，泉州地区石狮、晋江一带的纺织服装业，大量使用整流器、变频器、江南片区的汽配加工企业的变频电弧炉、安溪铁艺加工的焊机设备，为社会生产和人们的日常生活提供了巨大的便利，同时也使得电网产生了大量的谐波源。而谐波存在时，会对电能计量的准确性造成巨大的影响，产生相应的计量误差，因此，对于电力工作人员而言，对电能计量方法进行改进和创新，消除电能计量误差，是当前需要重点研究的课题。

一.谐波的相关概念

谐波是指电流中所含有的，频率为基波的整数倍的电量，或者说是对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。而从广义方面看，在交流电网中，有效分量为工频单一频率，任何与工频频率不同的成分，都可以称为谐波。谐波产生的原因，主要是由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变，从而产生谐波。在经济发展的带动下，化工、冶金、煤炭等行业的飞速发展以及各种非线性负荷的增加，使得电网中产生了大量的高次谐波电流，从而引起电压波形的畸变。可以说，在电力系统中，几乎所有的非线性设备和负荷都是谐波源，包括以变压器、电抗器等为代表的铁磁饱和型设备，以整流器、逆变器等为代表的电子开关型设备以及以电弧焊机等为代表的电弧型涉笔等。谐波对于整个电力系统的危害都是非常巨大的，一是会降低系统容量，影响设别的稳定运行，二是会加速设备老化，缩短设备的使用寿命，甚至可能造成设备的损坏，三是可能危害生产的稳定和安全，四是可能增加附加损耗，造成计量和测量设备的显示误差，同时可能干扰通信设备的信号传递，对其造成损坏。因此，采取合理有效的措施，对谐波存在时的电能计量方法进行改进，保证电能计量安全，是非常重要的，需要电力工作人员的重视。

二.谐波存在时的电能计量误差

电力系统存在谐波时，会造成计量误差的出现，影响电能计量的准确性。在电力负载上，谐波存在于基波电流或电压中，若基波电流和电压保持不变，则电能表转盘阻抗以及电压线圈阻抗会出现相应的边改，从而影响电能表计量的准确性。谐波存在时，电能表所反映的电能值可以用下列公式表示：

其中，E1和Eh表示基波以及h次的谐波电能值，其符号由实际潮流方向决定，并不确定，C1和Ch表示电能表所反映的与h次谐波电能和基波成比例的系数。对于电能计量而言，谐波功率的潮流方向是非常关键的。传统电能计量中，采用的是全能量计量方式，是对基波电能和谐波电能总和的计量，这就使得在实际计量中，存在着相应的问题：（1）当用户负荷为线性时，则供电为非正弦，此时，电能表计量的数据实际上是基波电能加上部分谐波电能，用户不仅需要多交电费，还可能会受到谐波的危害，影响设备的安全稳定运行；（2）当用户负荷为非线性时，则非线性负载会产生谐波功率和电能，同时将一部分谐波倒流到电力系统中，此时，电能表计量的数据是基波电能减去倒流入系统的谐波电能，不仅对电网造成了污染，而且还少交电费，损害了供电企业的经济效益；（3）当电源出现畸变，负载为非线性时，电能计量的情况相对比较复杂，负载从电网吸收相应的基波和谐波电能，同时也有谐波倒流入电网，可以说是前两种情况的综合。由此可知，线性负载在吸收系统基波功率的同时，还将被迫吸收谐波功率；而非线性负载在吸收基波功率的同时，将其中一部分基波功率转化为谐波功率注入系统，成为系统的谐波源。

三.谐波存在时电能计量的有效方法

针对上述问题，电力工作人员应该充分重视起来，结合谐波原理以及谐波产生的基本要素，对谐波的危害进行约束，从而提升计量的准确性。从目前来看，谐波存在时，电能计量的有效措施，包括以下幾种：

1.应用全电子式智能电能表。全电子式智能电能表在计量中存在的误差，主要是由点积算法引起的，因此，对电能表进行更新，需要从计算算法开始。应该对电力系统中各次谐波的含量进行检测，针对谐波类型提出相应的解决方案。当前应用的全电子式电能表，在计量方法上相当复杂，必须由专业的技术人员进行操作，而且生产成本相对较高，因此一般都是在大中型工业企业中被广泛应用，可以有效降低谐波对于电能计量的影响。全电子式智能电能表的计量方法如下：在实际计量中，需要对带加权系数、谐波电能以及基波电能等进行分别计量，计量公式为

其中，W1、Wfin、Wfout分别代表负载所消耗的基波电能、吸收的谐波电能以及产生的谐波电能；而C1、Cfin、Cfout则代表相应的加强系数。一般情况下，将C1设置为1，则当Cfout大于1时，则应该对发出谐波电能的非线性负载用户进行惩罚；当Cfout在0-1的范围内时，则对线性负载用户进行相应的补偿。这种计量方法，能够有效避免因电能计量误差而引发的收费不公现象，同时可以利用经济手段，督促用户采取相应的措施，减少注入电网的谐波量。

2.采用频域电能计量方法。在实际应用中，首先，应该对离散化的电流和电压信号序列进行相应的加窗处理，以降低频谱泄露，避免其可能对谐波分析造成的影响；其次，对加窗后的谐波电流电压序列进行离散傅里叶变换；然后，结合FFT计算方法，对频域参数进行相应的估量和计算，以获取电流和电压信号中存在的谐波分量频率偏差、相位及幅值等；最后，由FFT算法得到加窗后的电流电压频域参数，结合相应的公式，对各次谐波无功电能及有功电能进行计算。其公式为：

3.仿真实验。通过相应的仿真实验，可以得到谐波存在时的电能计量误差数据，同时通过三角自卷积窗方式，实现对于基波电能的准确计量，以保证电能计量的可靠性和准确性。

四.结语

总而言之，谐波对于电力系统的危害是非常巨大的，当谐波存在时，电能计量可能会出现相应的误差，影响电力用户和供电企业双方的利益。因此，电力工作人员应该充分重视起来，采取合理有效的措施，对计量方式进行改进和创新，实现基波电能和谐波电能的分别计算，从而保证电能计量的准确性，保证我国电力行业的持续稳定健康发展。

参考文献

[1]袁丁，邓洁.谐波存在时的改进电能计量方法及应用[J].科技与企业，2012，（24）：345-346.

[2]武海涛.谐波对电能计量的影响[J].硅谷，2009，（24）：19-21.

[3]查利冬.谐波存在时的电能计量误差与改进技术分析[J].江西建材，2014，（22）：216.

[4]温和，滕召胜，胡晓光，王永，曾博.谐波存在时的改进电能计量方法及应用[J].仪器仪表学报，2011，32（1）：157-162.

高压电能计量 第7篇

1 高压电能计量装置对配电网的重要性

高压电能计量装置主要运用的互感器原理进行接表和计量等工作。高压电能计量装置对配电网的稳定工作和人们生产和生活起到了重要的作用。随着人们生活水平和科学技术水平的不断提高,现在的生产和生活中都离不开电力的支持,所以,目前的电力市场是供不应求的状态。在这种情况下,为了降低人们的生产和生活中的用电成本,就必须加强对配电网中高压电能计量装置的使用,并且保证其能够满足技术进步和时代发展的要求。高压电能计量装置的应用不仅能够提升电能计量技术的规范性和科学性,而且能够促进电力市场能够更好地满足市场的需求。在电能计量装置的不断发展过程中,将会使电能的计量技术更加的规范化和标准化,减少因为电能计量装置技术水平的低下而引起的电力资源的浪费,从而提升电力资源的利用效率。

2 电能计量装置中常见的故障

电能计量装置主要是通过统计所有用户所使用的电力资源,然后根据统计的数据规定电力企业的收费标准。所以,对电能计量装置的现场运维十分的重要。一旦在现场的电能计量装置出现故障,那么就无法对电能的使用量进行及时的统计,从而影响了对电力企业收费标准的调整。下面将总结在电能计量装置运行中出现问题的原因。

2.1 电能计量装置本身的故障

电能计量装置出现问题,首先可能是电能表等计量设备的质量问题。同时也可能是安放电能表的环境较为恶劣,导致电能计量装置不能够稳定的运行,甚至出现线路烧毁的现象,从而影响了电能的精确测量,使得统计数据的后期处理也出现问题。

2.2 电能表显示数据不完整

在通常的情况下,电量计量一般要通过抄表、统计、电能数据分析和电费收取等几个过程。进行一系列分析的基础就是电能表上的数据,电能表数据的准确性将会直接影响到电费计量的精确程度。所以,电能表指数及参数值的准确性将会直接影响电费的计量。在有关电能计量装置的相关标准中,明确规定,计量电能的电能表上应明确标明电能表的功率值等相关的参数值,以方便电能的统计和后期的分析工作。但是通过调查发现,在生活中使用的大部分电能表中,都没有标明电能表的参数值。这样,很有可能导致数据的统计和分析的一系列的错误,从而影响电费的计算结果。

2.3 电能计量装置漏计,计量电压互感器停止工作

在电力计量装置运行出现故障时,排除电量计量数据突然大幅度变化所导致的故障和电能计量装置连接问题所导致的故障之外,电力互感器装置出现问题的可能性就大幅度增加。原因在于当电力计量互感器停止工作,计量装置内部的熔丝将很有可能出现断路或者短路的情况。从而导致用电数据突然迅速增加。例如 :在一家工厂中使用的500kV的变压器,采用10k V的电能计量供电之后,当地的企业更换高压电压计量表以达到统一管理的目的。但是在更换之后,工厂并没有增加大型高压机器的情况下,计量电能装置所显示的用电量是以往的两倍之多。之后,经过专业人员对电能计量装置进行分析得到,电能计量装置的连接正常,但是电力互感器停止工作导致了电力计量装置中的熔丝被烧断,从而使用电量迅速增加。

2.4 互感器的倍率出现故障

互感器的倍率设置过小,将会导致对整个用电量统计的总量产生影响。而在实际的电能计量装置的现场运维工作中,由于这项问题的原理较为简单,而经常被忽视,最终导致用电量的统计数据出现问题,从而电费计量的精确程度得不到保障。

3 高压电能计量装置现场运维要点

3.1 电能计量装置能否正常运行

高压电能计量装置不能正常运行,可能与其连接设备具有关系。例如,计量电压由于发生故障而导致其数据发生变化,那么电能的计量装置所检测的数据也会相应的发生改变。所以,应加强对电能计量装置及其相关连接设备的运维工作。例如,要根据计量电压的检测要求,对计量电压进行检测,防止由于计量电压出现问题而导致的电力计量装置问题。如果电压计量出现问题,应根据技术标准对其根本原因进行分析,由于相电压不平衡造成电压增大,而且相电压略大于额定电压,额定电流较小,并长时间不能够恢复到正常水平,那么就能够推断,整个电压计量装置出现了问题。

3.2 对功率因数进行检测

电力企业是根据电能计量的统计数据来确定收费标准的,所以要保证计量数据的准确性,一旦计量数据出现较小的偏差都有可能会影响电费的制定。而在进行电能计量统计的过程中,要注意检测设备的负荷功率。设备的负荷功率主要是受到功率因数的影响。所以,应加强对功率因数的检测,如果功率因数突然超出正常的水平,并且不能够迅速恢复正常,断路器没有发现分闸现象,同时也没有检修信息,那么在一般的情况下,就能够断定是功率因数出现问题。

3.3 电能计量装置的电流检测

当电能计量装置在电能的电流出现故障时,也就是装置中的三相电流和三相不平衡电流的测量数据突然超过了正常值的水平,而且在长时间内都不能恢复到正常的状态,那么,就可以通过对电能表自身内部电流的检测从而确定电流的异常,并对其故障进行分析和修护。

3.4 电能计量装置现场运维方式的选择

目前,我国所使用的电能计量装置还存在很多的问题和不足,这也就给许多不法分子可趁之机。如果有人借此来窃电,那么电力计量装置所显示的数据要比实际的数据小很多,导致电力企业自身的管理和收费出现问题。所以在进行电能计量装置的运维时,应根据装置本身的运行情况进行正确的判断。

4 总结

高压电能计量 第8篇

我国10kV配电网主要是中性点不接地系统,而高压计量作为目前供电企业与电力用户电能计量和电费收缴的核心分界点,其计量点统一选取在10kV高压侧(工程中常称为“高供高计”电能计量模式)。现有的高压计量普遍采用两元件计量法(即由2台计量用TV、2台计量用TA和1台多功能电能表组成),计量误差与TA、TV、电能表的准确度有关,同时还与计量接线方式有关。该方法在实际电能计量过程中存在计量误差较大、故障隐患较多、系统运行能耗较大、防窃电能力较弱等问题,很难满足现代智能配电网实时精确、节能经济电能计量需求。

智能化、网络化、功能集成自动化等是10kV智能配电网建设发展和技术升级改造研究的主要目标,而智能精细化高压电能采集装置和信息化运行管理技术手段是10kV配电网实现智能化的重要保证。鉴于此,本文针对常规10kV高压计量系统中存在的问题,结合光纤高精度传输通道,利用电子式互感器和高压单相电能直接计量功能模块,构筑整体式高压直接计量系统,以提高10kV高压侧电能计量实时性、准确性、可靠性及计量系统综合防窃电能力,对10kV配电网智能化建设发展具有非常重要的推动意义。

1 10kV智能配电网高压直接计量原理

为了解决目前10kV配电网中高压电能计量系统中存在的计量误差较大、故障隐患较多、能耗较大、防窃电能力较弱等问题,需要结合先进的电能特性参数测量仪器和功能模块,改变10kV配电网现有的电能特性参数采集和计量模式,从而实现电能数据高压侧直接整体式准确计量。国内已针对高压电能计量系统测量实时性、可靠性等展开了大量的研究工作,但大多仅停留在电压、电流特征信号的高压侧采集方面,尚未将电能特性参数通过光纤通信传输到低压侧进行电压、电流信号处理和电能计量,以真正实现电能高压侧直接整体式计量功能;计量系统中电能数据安全性、防窃电功能等也没有得到很好解决。

采用两元件法进行高压电能计量,可以测量不对称负载运行工况下10kV高压线路的三相三线功率和电能,其测量精度较高,能够满足高压直接计量测控系统设计需求。对于不接地或小电流10kV配电网接地系统,三相总功率的函数表达式为:

从式(1)可知,通过采集线路AB相、CB相间电压和,以及A相电流和C相电流特性参数信号,就可以计算出10kV配电网高压三相三线功率或电能S。

2 高压直接计量电能表设计方案

如果将10kV配电线路特征参数均连接在同一个接地电路中,那么就需要考虑计量系统中高压一次与二次低压信号间的屏蔽绝缘隔离问题;同时,常规高压计量方案中,高压直接计量电能表在结构设计过程中必须要考虑较高绝缘性能问题,这势必会造成电能表体积和重量大大增加。若将10kV配电线路、特征参数分为和两类,并分别采用高压等电位连接方案,则电能计量系统中的二次低压信号可以分别直接取自10kV高压配电线路的A相、C相测量电源。同时,由于将计量系统一次信号与二次低压信号分别设计在一个以A相、C相为参考电位的独立等电位整体电路中,并分别取自10kV高压线路A相、C相工作电源,所获得的取样信号相对参考电位的电压差值仅为2V,因此高压直接计量系统中一次信号和二次信号间的绝缘要求大大降低,为高压直接计量电能表集成整体精细化设计提供了可能。基于等电位电路的高压直接计量方案如图1所示。

为了便于给10kV配电网节能经济调度运行提供详细的电能参考数据,结合式(1)可知,对线路A相、C相分别采用高压单相电能直接计量,就可以获得10kV配电网各相和三相三线总功率。高压单相电能直接计量功能模块设计方案如图2所示。

图2中,定义10kV高压线路A相、C相高压单相电能计量功能模块所采集的功率分量分别为:

则10kV高压配电网三相三线总功率为:

在式(3)的基础上,通过配电网三相三线总功率对时间量的积分运算,就可以获得10kV配电网高压电能直接计量数据。

从图1和图2可知,悬浮在10kV电力线路高压侧的单相高压电能直接计量系统能避免常规“高供高计”系统中使用信号线将电压互感器的信号引到低压端,造成二次信号产生压降等不利情况发生,降低电能特征信号采集误差,提高了10kV高压配电网电能计量系统计量数据的精确可靠性。另外,将整个单相高压电能直接计量功能模块直接悬浮在10kV电力线路高压侧,可以有效防止非法窃电行为的发生;与外界采用高速率光纤以太网通信模式,可以实现电能特征数据信号安全、及时、可靠、准确的传输;结合了电能计量集成芯片、CPU数据处理单元等功能元件,能够对计量系统功能进行整体定义和电能计量误差的动态校验,提高了计量系统运行准确性、可靠性。与由常规电磁式高压TV、TA和电能表组成的高压计量系统相比,单相高压电能直接计量系统的体积和重量均显著减小,大大提高了高压直接计量系统电能计量的网络化、集成化、智能化水平。单相高压电能直接计量功能模块具有较强的适用性,不仅可以用于10kV配电网的A相、C相功率和电能计量,还可以借用此计量功能模块开发原理,设计出适用于不同工作电压等级下的高压电能直接计量系统。

高压单相电能直接计量功能模块中,电能计量芯片采用CS5460单相功率/电能测量芯片,CPU则采用小型化的AT89C2051单片机控制系统,光电转换采用低速光纤收发专用功能模块。从图1可知,单相电能直接计量测量芯片的0.5V输入由电容通过分压措施在10kV线路相间获取;而测量芯片的电流输入端则从10kV线路电流互感器二次侧的精密电阻上通过采样获得mA级电流信号。A相、C相的高压单相电能直接计量功能模块所采集到的实时电流信息和相间电压信息,以及经转换电路运算获得的功率信息和电能信息,通过安全绝缘性能较强的光纤传送给处于B相的电能计量综合单元主控模块,经时间量的积分运算处理后获得对应准确的电能数据,并能及时记录保存。

3 高压电能表应用误差分析

国家电网公司企业标准(Q/GDW 3592009)0.5S级三相费控智能电能表(无线)技术规范中明确规定,我国0.5S级高压电能表的有功准确度等级为0.5S,无功准确度为2级,其计量允许误差限值见表1。

为了验证所设计的高压直接计量电能表在10kV配电网计量系统中计量的准确可靠性,按照图1和图2所示高压直接计量系统工作原理和逻辑组成,研制出高压直接计量电能表试验样机,其使用环境为10kV/50A高压配电线路。校验范围:试验电压为10%～120%额定电压(1～12kV);试验电流为10%～120%额定电流(5～60A);功率为5～720kW。由于试验条件有限,此处仅对有功功率分量进行校验,其试验结果见表2。

从表2可知,高压直接计量电能表应用在10kV配电网计量系统中,其最大校验正误差出现在实际功率为230kW时C相(0.38%),最大校验负误差出现在实际功率为720kW时A相(-0.42%)。

试验结果表明,设计的测试样机性能指标达到0.5S级标准要求,能灵活完成高压电量直接采集计量,同时可以确保配网每条10kV馈线的电量数据的及时、完整、准确计量统计,便于配电网经济调度管理人员线损统计分析。

4 结束语

高压电能计量 第9篇

1 失压计时器

1.1 定义

失压计时器是积累并显示电能表电压回路失压时间的专用仪器。

1.2 技术标准

电气产品是依据相关的技术标准设计制造的, 产品必须满足技术标准的要求。电力标准DL/T 566-1995失压计时器技术条件规定了失压计时器的产品分类、技术要求、试验方法、校验规则、标志、包装、运输和贮存, 作为设计、生产和使用的依据。

1) 技术要求:失压计时器的基本功能是在有负荷电流的条件下, 电能计量电压回路一次侧或二次侧一相、两相或三相发生断相时, 计时器均应可靠计时, 且有断相相别指示, 直到电压恢复为止。

2) 失压计时器的起动电压为 (78%Ucb±2) V, 起动电流为额定电流0.5%, 返回电压为 (85%Ucb±2) V。DL/T 566-1995规定了短时过电流影响, 在参比电压Ucb、参比频率条件下, 计时器电流回路在0.5 s内通入20倍额定电流 (有效值) , 应无机械和电气损伤, 且能正常工作。

3) DL/T 566-1995对计时单元有技术要求, 计时器的计时方式为分相累加计时, 计时基本单位为min, 计时容量不小于5 000 h, 记录数据不受停电影响。计时器有复零装置。参比条件下, 计时器的计时误差不大于±1 min/30 d, 即±2 s/d。

4) 断相指示采用光电显示时, 断相应用亮灯显示。

5) 平均无故障工作时间 (MTBF) 不小于5104h。通过试验, 来检验失压计时器应满足技术条件要求, 如起动及返回电压试验、起动电流试验。计时器在工作状态下, 切断交流工作电流180天, 数据不丢失, 带电更换电池时, 其工作不受影响。可靠性试验满足持术要求。

1.3 工作原理

失压计时器分为电磁式和电子式, 随着技术水平的提高, 该类产品质量和性能都有了较大的改进, 逐渐由电子式代替了原来的电磁式。其功能也由单一的失压记录, 扩展到了断流的判别和记录;电流短路的判别和记录;电流极性反接判别和记录;电流、电压不同相的判别和记录;电压缺相的判别和记录;故障报警功能;相序的判别功能;各类故障起始时间、恢复时间记录;通信和数据远传功能。

由电压与电流采集电路、电压相位与电流极性鉴别电路、高精度时基触发电路、LED发光显示电路、LCD液晶显示电路、数据保护电路、故障报警电路和单片机处理电路等部分组成, 可配485接口电路。

(1) 失压、欠压相序检测, 三相电压由电压采样电路进行变换后, 进行模/数转换, 在由数据处理电路进行精密运算, 判别三相电压有效值及相序是否正常, 最后输入CPU电路进行处理。

(2) 断流、极性检测, 三相电流由电流采样电路进行变换后, 进行模/数转换, 将三相电流有效值、幅值、相位、回路阻抗等参数进行精密运算, 判别三相电流运行是否正常, 最后输入CPU电路进行处理。

(3) 工作电源由三相电压回路提供, 当三相电压均断压时 (掉电) 电流不为零时, 起动电流回路电流进行故障记录, 保证可靠运行。

1.4 应用实际

失压计时器不能直接计量电能, 但它是在电能计量装置故障时用作记录故障时间的仪器, 它记录的数据直接与故障期间的电能有关, 因此它的技术要求必须具备两个最重要的特点:记录的可靠性和准确性。

但在实际使用中, 由于失压计时器不是强制检定器具, 使用单位很少对失压计时器在验收和安装前进行试验, 参照厂家的型式试验便投入使用。而在实际运行中失压计时器故障率较高, 数据的可靠性差, 装置误动和卡字情况较严重, 起不到应有的作用, 并且存在对失压计时器管理不到位的问题。要加强使用中的维护管理, 设立专门的安装记录台帐, 保持封印完整, 设置清零功能权限, 杜绝人为操作, 安装和拆除及时传递工作票。要及时抄表和发现失压故障, 否则时间过长, 引起故障核查和补算电量的困难, 对失去的电量很难全部追回。

2 多功能电能表

2.1 定义

多功能电能表由测量单元和数据处理单元等组成, 除计量有功、无功电能量外, 还具有分时、测量需量等两种以上功能, 并能显示、存储和输出数据的电能表。

2.2 技术标准

电力标准DL/T 614-2007多功能电能表中定义了失压、全失压、断相、失流等术语, 并提出了失压计录功能的技术条件。

1) 失压是三相 (或单相) 供电系统中, 某相负荷电流大于启动电流, 但电压线路的电压低于电能表正常工作电压Uzc的78%时, 且持续时间大于1 min, 此种工况称为失压。

2) 记录线路失压、断相、失流事件发生、恢复的时刻, 以及事件发生时刻的各相电压、电流、功率、功率因数和总电量等信息;记录全失压时刻的电流、失压时刻、恢复时刻。

3) 在三相全失压和辅助电源失电后, 程序不混乱, 所有数据都不应该丢失, 且保存时间应不小于180天。电压恢复后, 各项工作正常。

4) 发生任意相失压、断相, 电能表都能记录和发出正确提示信息。电能表的失压功能应满足DL/T 566的技术要求。

5) 平均无故障工作时间 (MTBF) 不小于10年。

6) 电能表的日计时误差不应超过0.5 s/d。

2.3 工作原理

被测的高电压u、大电流I经电压变换器和电流变换器转换后送至乘法器M, 乘法器M完成电压和电流瞬时值相乘, 输出一个与一段时间内的平均功率成正比的直流电压U0, 然后利用U/f转换器, U0被转换成相应的脉冲频率f0, 即得到f0正比于平均功率, 将该频率分频, 并通过一段时间内计数器的计算, 显示出相应的电能。多功能电能表具有强大的运算功能, 根据失压技术条件的要求判断、记录、存储、显示失压数据。

2.4 应用实际

电能表作为强制检定的计量器具, 有严格的试验要求, 在失压记录功能方面, 通过日计时误差试验来检测计时误差是否合格, 通过各种编程及试验来检验事件记录是否合格, 而且由于多功能电能表具有强大的计算和存储功能, 对失压记录不仅局限于DL/T 566-1995规定的功能, 而且功能有很多扩展。当发生失压情况时, 失压相会不停地闪烁, 而且会通过循环显示或按键显示来检查失压相、失压起止时间、失压期间总电量等。电能表作为电能计量器具, 有严格的管理办法, 一旦发生异常会立即更换处理, 来保证计量的准确性。

3 综合比较

3.1 技术条件比较

综合以上分析, 对关键指标做比较如表1所示。

由上表比较看出, 失压计时器具备的技术条件, 多功能电能表都具备, 且要优于失压计时器的技术要求。

3.2 特殊情况分析

1) 当三相失压时, 多功能电能表黑屏, 不再累积电量, 有的多功能电能表可记录三相失压有的不能。对于失压计时器, 即使三相都无电压, 只要起动电流大于0.5%In, 失压计时器工作且报警。这种特殊情况多功能电能表的确有缺陷, 但如果已经实现电能量信息采集功能, 失压事件会即时远传到主站, 提供报警, 工作人员会很快处理。并且通过电能量信息采集系统主站记录, 可以清楚的查清失压时间, 也可通过抄读多功能电能表CPU数据记录, 分析出失压时间。所以多功能电能表的数据存储功能和电能量信息采集系统的数据采集和报警功能可以弥补这一缺陷。

2) 当多功能电能表内部发生失压, 则失压相不能正确计量, 也不会记录失压。由于电压是通过试验接线盒并联连接的, 而这种情况失压计时器也不会有失压记录, 失压计时器不能发挥它的功能。但多功能电能表具有分相计量并存储数据的功能, 可通过电能量信息采集系统的数据抄读, 对采集数据进行比对、统计分析, 发现异常, 对设备运行工况发现异常如TA/TV回路、表计状态等, 将异常信息通过接口传送到相关职能部门。

由以上两种特殊情况可以看出, 多功能电能表强大的数据存储功能和电能量信息采集系统在失压计时方面提供了可靠的参考数据, 为电量追补提供了依据。

4 结语

按照国家电网公司“大营销”体系建设的标准要求, 通过以上对失压计时器和多功能电能表的分析比较, 可以做出这样的结论, 只要具备安装的是多功能电能表并实现了电能量信息采集功能, 就可以不需配置失压计时器。

电能计量误差及计量改进 第10篇

1 我国电能计量工作存在的问题

要想保证电能计量的准确性就要注意以下几个问题, 即计量结构的盲点、计量装置是否准确、抄表的准确性等等。现在我国在电能计量过程中主要存在三个问题, 一是现在我国应用的电能计量装置都不具有计量功能, 这是由于现在我国电力部门在进行电力计量时主要依据发电及出口电量和厂用电量之间的差额, 但是事实上大部分电厂都会将电能计量装置安在发电机的出口, 这就存在一定的误差;二是现在我国使用的电能表一般都是国产的三相感应式的, 这种电能表还存在很多缺陷, 会造成误差;三是目前我国现场校验电能表的方式不科学。

2 产生电能计量误差的原因

2.1 电能表存在误差

现在经常使用的有两种电能表, 即感应式的和电子式的。由于电能表自身的结构缺陷和周围环境的影响, 在电能计量时会存在一定的误差, 但是相比较而言, 感应式电能表的误差更大。

在铁芯非线性磁化曲线以及摩擦力矩的影响下, 电能表在负载比较小时就会出现较大的误差。这是因为转矩在负载比较低时较小, 在这种情况下只要保证补偿力小于摩擦力矩, 就会增大电能表的误差;但是当负载变大时, 力矩也会同向变化, 这时摩擦误差和非线性误差都会降低, 总体误差较小。只有电流接近标定的电流值时, 误差才最小。

2.2 互感器的综合误差

因为互感器本身存在问题, 所以在使用过程中会产生一定的误差。这就造成了实际测量的值与表示的值之间的差异。

2.3 二次回路压降引起的误差

这种误差主要是指电压互感器二次侧与电能表电压端子间的电压幅值相对于实际二次侧电压的百分数比差以及两者之间角差和相位差的总和。二次回路压降引起的比差和角差可以等效于电压互感器的比差和角差, 但两者之间也有所不同, 主要是由于二次回路压降引起的误差及其影响因素具有不稳定性, 而电压互感器的误差比较平稳。此外, 一般情况下, 安装于电厂或变电站的互感器与安装于控制室电屏上的电能表之间都会有较长的间隔距离, 这就使得之间连接的二次导线走向复杂而行程较长, 导致了电压互感器二次侧电压与二次回路上电能表端子电压不相等, 从而使幅值降低和相位发生变化, 最终形成压降误差。

3 电能计量误差改进措施

3.1 优化电能计量装置

电能计量产生误差最根本的因素是电能表本身的结构和功能, 因此在电能计量误差的改进工作中, 一是要优选符合计量规程的计量装置。应以计量精度和稳定性能好为选择电能表的依据, 具体现场应用时, 可以根据以上依据选择多功能电能表, 同时还要尽量避免电能表二次回路与保护共用;二是要以标准化和规格化为要求改进计量点。在选用电能表时, 应该考虑选用宽负荷 (S级) 电能表, 以满足大范围负荷变化的需求;三是要在调整互感器误差互补、增大电压二次导线的载流能力及减少转换过程的接触点等方面开展有效工作, 以切实减少计量装置的综合误差;四是电力计量研发部门应在高精度电压互感器上加大研发力度, 电力部门要持续加强电压互感器二次负荷管理。

3.2 改进电能计量方式

可以通过三个方面的措施对电能计量方式进行改进:一是根据现场实际情况在高压计量装置上增设失压计量器, 及时、准确读取失压记录数据, 并在电费收缴时以失压记录数据为依据做合理的电量追补;二是要保证电能表接线方式正确、合理。对三相四线制系统中使用的互感器二次绕组和电能表之间最好采用6线连接, 而对在中性点绝缘系统中使用的电能计量装置, 应采用三相三线制电能表, 但其中两台互感器的二次绕组应采用4线方式连接;三是对电流互感器的变比进行优化选择。对于具有季节性用电方式或用电负荷变化较大的用户, 在选用电流互感器时应该优选二次绕组有抽头的电流互感器。

3.3 调节互感器的合成误差

首先根据负载电流、功率因数值的变化绘制负载特性曲线图, 并运用式 (1) 、 (2) 的方法计算出互感器的合成误差值;其次是根据互感器实际负载进行角差测算, 从而确定互感器的比差;第三是以功率因数与时间的变化曲线为依据, 结合电力负载特性来计算平均功率和平均负载因数;第四是以合成误差特性曲线为依据求得互感器的合成误差值, 然后再根据求得的合成误差值来校验和调整电度表。

3.4 降低电压互感器二次回路压降

二次回路压降引起的电能计量误差的削减措施主要有三个方面:一是在满足现场实际需求的基础上减少串接节点数量, 消除不稳定因素的影响。在低于35k V线路的计量回路中不易安装熔断器, 同时要设法减少计量回路中节点的数量, 并对各个节点做好周期性的清理和测试工作, 以此来消除各类不稳定因素对电能准确计量的干扰;二是应该装设专用二次回路, 最大程度的增大导线载流能力, 减少计量回路阻抗;三是有条件时宜采用三相四线制全电子式电能表。全电子式电能表具有回路电流小、输入阻抗高的特点, 其在负载不平衡时的计量上具有明显的优势;四是应使用电压互感器二次压降自动补充装置。该装置能够保证电能表输入电压和电压互感器二次侧出口电压相一致, 可以使电压互感器的压降对计量误差的影响减弱。

3.5 加强计量装置的验收和检验工作

对于新投运或新改造的电能计量装置, 应该针对电流互感器、电压互感器及电能表的精度等级等要求, 严格按照相关规定对其进行优选和优化配置;要对安装前的电能表、互感器进行验收和测定, 安装完成投运后应该对电能表和互感器进行定期的检验和轮换工作。

4 结论

要想使电力企业得到更长久的发展, 就要重视电能计量的准确性, 要保证电能供应的公平性, 确保电能计量的结果符合实际。另外, 减少电能计量误差也可以更好的节约电能, 对我国经济发展和社会建设都会起到极大的促进作用。我们要对这个问题给予足够的重视, 要采取适当的措施减少计量误差。

摘要：随着经济的快速发展, 人们对电力部门也提出了更高的要求, 但是在进行电力核算时经常出现电能计量的误差, 这会对用户的电能核算工作造成极大的危害, 也不利于用户的经济利益。所以, 我们必须要采取措施尽量减少电能计量的误差, 这就需要我们进行不断地研究, 要不断改进电能计量的方式。

关键词：电能计量,计量方式,计量误差,改进措施

参考文献

[1]曹宇.浅谈电力系统电能计量误差成因及解决措施[J].中国新技术新产品, 2011 (23) :160.

[2]贺虹.降低电能计量误差的方法[J].中国电力企业管理, 2011, 5:121-122.

探索供电企业电能计量装置管理 第11篇

关键词：供电企业；电能计量；管理

中图分类号：F425 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）21-0030-02

1 概 述

随着我国城市化进程的不断加快，居民正常生产生活及企业生产经营都需要大量的电能供应，社会对电能的质量、电能覆盖范围等要求日益增加。电能计量是对电力企业正常生产经营的有效管理手段，而且是企业最为基础和核心的生产工作之一，电力计量工作的开展涉及到企业经济效益及社会效益等诸多方面。现阶段我国也不断通过电力体制改革或出台相关管理法规等方式促进电能计量的顺利开展。电能计量管理工作内容较为繁杂，需要细致落实。

通过电能计量装置我们才能清楚地了解电力企业的发电数量，线路损耗等情况。因此，本文认为十分有必要对我国供电企业电能计量装置管理进行有益探索，以提高计量准确度，促进供电企业健康发展。

2 供电企业电能计量装置管理影响因素

电能计量装置对于电力企业来说非常的重要。电能计量装置的基本构造简单地说，就是电表箱（或者电表柜）内的所有表计、元件、线路及其相关的互感器、铅封等等的总和。用来计量用户用电情况，并具有抗破环功能。低档的就是一个箱子，里面一块电表。高档的东西很多，还有具有数据分析、数据传输、各种保护功能，等等。

从电能计量装置上来看不难发现，电能计量装置是比较精密的仪器，只有保证仪器的精密程度，才能保证误差。只有保证电能计量装置的计量准确性，才能保证国家的税收和老百姓的权益，保证电费准确查收。保证国家的财政支出。

2.1 电能表选型

电能表选型不当会直接影响到供电企业电能计量的准确度。一定要事先对电能表型号、电压等级、基本电流、最大额定电流、误差值、使用说明等情况认真分析和检查，并严格参照《电能计量装置技术管理规程》中电表选择的相关规范进行。因为这些因素都可能影响到电能表的测试精准度和计量装置管理的复杂性。

2.2 电能表误差

不同类型的电能表的误差值是不同的，同一型号的电能表其误差值也可能不同，但是只要电能表的误差范围符合国家标准范围，则对电能计量组织管理的影响基本上就可以忽略不计。

首先是电能表的材质，应当为五类磁钢，因其能够使电能表的误差较为稳定，便于电能计量，而且不容易失去磁性。但是电能表市场上，一些生产厂家为了减少成本，利用成本较低的三类磁钢生产电能表，虽然能够降低生产费用，也能使电能表正常读取电能数值，但是难以保证电能计量误差的准确性，而且由于三类磁钢长期使用其磁性会逐步降低，这就增加了电能表的故障率。

2.3 电压互感器及其二次回路

电压互感器，尤其是母线电压互感器是最为重要的计量装置之一，其出线复杂度高，致使供电线路的二次负载压力过高。

供电企业为了减少其负载强度，避免供电间断或者计量不连续问题出现，往往会在电压互感器的二次回路上加装特定的熔断器，并通过在单线和母线的电压互感器及其二次回路接触段增加活动的辅助接点来保证电网安全运行。

但是这些辅助接点或者熔断器很容易在潮湿的环境中生锈，无形中增加了接触电阻，造成了电能计量的不准确性。

3 优化计量装置管理的措施

3.1 优化计量方式

对于一些用电量较高的客户群体，如果其配电变压容器容量超过了150 kVA，则要“特殊”对待。如果该用户诚信等级较低，曾出现过偷电等行为的话，则应当制定“高供高计”的模式；如果用户诚信度高，没有不良用电经历，则应当采取“高供低计”的策略，更好地服务用户。而对于城镇居民家庭用电则需要采取“一户一表”的政策，进行“低供低计”。

3.2 合理设置组织结构

健全科学的组织机构设置时对供电企业计量装置管理的组织保障。供电企业应当根据自身规模及实力大小，设立相应的计量管理站（所），成立计量装置管理中心。并对中心的权、责、利做出明确的规定，全权负责一些特殊客户群体的电能计量装置的管理，对装置的安装、检修、拆移等各个环节和流程进行把控。

在管理中心还应下设大客户部和校检部，分别负责“高供高计”和“高供低计”客户的维护与其计量装置的管理，并对电能表进行校对和定期的检测。

并安排专人负责普通家庭供电的“一户一表”的计量装置的安装、检测和拆除。

3.3 做好电能计量装置定期检查

对电能计量装置进行定期检查能够有效减少电能计量装置的突发故障出现率，真正做到“防患于未然”。

相关的负责人应当利用先进的仪器和设备对电能计量装置运转情况进行定期检查和不定时的抽检，保障电能计量装置正常运转，并提高装置的运行效率。

因此，装置检查人员首先应当通过不断地学习提高自身业务能力和综合素质水平，不断掌握最先进的检测技能，并积极实践。尤其是要细致检查，有效减少窃电行为的产生，对于一些技术性操作的窃电行为要及时发自按并掌握有利的证据和数据。通常来讲，对于大客户群体的计量装置的检查应当保证每月最少3次，普通客户的计量装置的检查应当不低于2次/月，而对于城镇居民用电的电能表应当至少每月检查一次。而且在季节变化较强的地区，每年应当有两次较大规模的集中检查或电力电表普查。

一旦在电能计量装置运行中发现问题和故障要及时进行信息反馈，并经过专门的研究和讨论，并再次对电能表及其周围的计量装置进行现场查验，做好数据的收集、整理和分析，并派专业人员进行故障排除。

3.4 降低电能计量装置错误率

首先，对于计量装置的设置一定要根据计量规程的相关要求进行。具体来讲，对电能表选择应当选择稳定性强、精准度高的多功能式电表。现阶段，市场上的多功能电表一般都会具有4种电能计量方式，正向有功、正向无功、反向有功和反向无功，以及失压记录、脉冲输出、追补电量等功能。

计量装置设置要尽量合理组合，并结合电压互感器误差情况、电流大小等有效减少互感器合成误差。当互感器合成误差小到一定程度时就可以直接忽略，此时只需要根据互感器及其二次回路误差来调整，减少了电能计量装置组合的综合误差。

在对互感器二次回路中的导线长度和截面选择时，应当在指定电路截面面积和导线长度的基础上，保证二次回路造成的误差值在允许范围内。

针对高于35 kV的电压互感器及其二次回路，为避免误差过大，只安装一定量的熔断器即可，而应当尽量不安装子母线之间的辅助触点；而对于不足35 kV的电压互感器及其二次回路，则在其电压互感器的二次回路上及单线和母线的电压互感器及其二次回路接触段都不加装熔断器和活动辅助接触点。

另外，电力保护与测量回路设置应当与电流和电压回路区分开，避免混用。

其次，要通过选择正确的计量方式来降低电能计量装置错误率。比如，针对采用中性点绝缘系统的电能计量装置要使用三相三线的电能表，以提高现场检验效率，避免电流互感器之间的电流影响而造成检测值与实际值差距过大。

3.5 提升GPRS的应用效能

借助GPRS监测终端，并利用高速交流采样方式计算出每相电压、电流、有无功率、电表读数等情况。并在不同时刻读取相关的数据，并将小时电量与电能表显示的值进行比较，判断用户在电能使用过程中是否出现了电量流失。

而针对有2种线路的用户的电能加量应当通过加装交流采样模块并利用RS485技术于终端连接。此外，要利用GPRS技术手段做好对认为窃电行为实时监测。将从电表读取的数据与高精度交流采样电能计量装置测出的电量值进行比较和分析，及时发现窃电行为，实现电能计量装置管理的科学化、信息化和技术化，维护供用电相关企业和人员的权益。

4 结 语

供电企业电能计量装置管理中依然存在着阻碍其发展的问题，只有对这些问题进行很好的解决，才能够真正的让供电企业的计量工作获得更好的发展。企业要不断探索相应的管理措施，让计量装置的管理成为企业进步和发展的最佳推动力。

参考文献：

[1] 蔡华.加强供电企业电能计量装置管理[J].电子制作，2013，02：175.

[2] 张洪涛.初探供电企业关口电能计量装置的技术管理[J].硅谷，2013，02： 2-3+23.

[3] 胡志宏.电能计量装置的计量技术分析[J].低碳世界，2014，17：103-104.

[4] 林振宇.电能计量装置运行及预防管理浅析[J].中国高新技术企业， 2015，34：107-108.

高压电能计量 第12篇

1 电力系统中有功电能的计算与误差分析

1.1 电力系统中有功电能的计算

在整个电力系统中, 计算电能资源中的有功电能, 主要根据一定时间内的电能资源的平均功率加上计量时间这两个因素。计算公式为:W=TP, 在这个公式中, T表示的是在进行有功电能计算的实践, P是相应的有功功率的功率值。在整个电力系统中, 只要计算出在一个时间范围内的有功功率就可以计算出这个范围内的有功电能的状况。打个比方, 在一个三相四线制的系统运行的时候, 根据这个电力系统运行的状况来计算有功电能。在三相四线制的电力系统中, 其瞬时的功率加在一起等于这个电路中的平均有功功率的任何一个时刻。但是也有例外, 就是在三相四线制电力系统中出现谐波分量的状况的时候, 要计算相关的有功电能, 就要计算系统的瞬时功率, 通过计算这个功率来把有功电能的状况计算出来。

1.2 电力系统中有功电能的计量误差分析

在进行电力系统运行的时候, 要计算电力资源的消耗和使用, 很多时候都是通过电能表来计算的。其运行中数字式的电能表在整个电能系统的计量过程可以从下图1来看出:

在电力系统运行的时候, 进行计量和检测有功电能过程中, 运用数字化电能表, 要全面实现对于电力系统中有功电能的实时检测, 一般都是通过电能表中的前置低通滤波器来开展的。但是即便这样, 前置低通滤波器在检测运行的时候还会产生一定的误差。一方面在电力系统进行运行的术后, 低通滤波器在进行有功能能运行状况检测的时候不可能把所有的都检测在内, 这样一来, 可能会造成一部门高频率有功电能出现损耗或者流失掉, 在进行电能的监测的时候不可避免的产生误差;另一方面, 在电力系统中, 要进行有功电能的检测, 使用全数字化电能表, 应用前置低通滤波器可能会产生一定的信号分量的转移, 这样在监测过程中也可能产生误差。根据通常意义上对功率进行计算的方式, 我们可以进行假设, 把瞬时功率当做是p (t) , 那么可以计算出, 在某一个时间段内的有功功率的公式可以算出来。假设, 当实际功率为3的时候, 因为就前置滤波器来说, 会有一个动态响应的过程, 这样就会产生响应的延时, 所以, 在进行积分的时候产生误差是在所难免的。根据计算可以看出, 在一个时间段内, 用前置滤波器计算出来的有功功率是2.93, 这样的误差就是比较大的, 基本已经达到了2.3%, 如果不计算时间, 单纯的计算积分的话, 所谓的绝对误差在0.0013, 在计算下一个周期, 可以看出, 不计算时间的误差跟上一个周期相同, 但是有功功率却缩小了一般作用。这样就可以看出来, 0.0013这个误差主要是通过前置滤波器的延时这个原因造成的, 并且实际上, 相对误差却是随着积分的周期数的不断增加而呈现出递减的规律, 主要是以2的指数的变化为违规率。

2 电力系统暂态状况下的电能计量分析

在电力系统运行的时候, 数字化电能表对于有功电能的监测一般都是在系统运行比较稳定的状况下进行的。但是, 电力系统的运行状况在处于暂态的时候, 就可能会对电能的监测与计量产生影响, 导致问题的存在。我们可以以单相电路所谓运行状况作为案例, 对系统在运行的时候的暂态状况出现的问题进行探讨。电力系统出现暂态的状况的时候, 在系统中会出现电压突然下降, 还可能产生其他的电压变化, 在电压出现突然的变化的时候, 这种变化会影响有功电能的检测的状况。

在电力系统运行的时候, 如果是处于暂态的状况。那么系统运行的时候就有功功率出现的状况或者说是周期跟上文所述的三相电压的有功功率的周期是不相同的。与此同时, 有功功率的检测值跟电力暂态的出现具有一定的关系。在电力系统运行的时候, 主要是根据傅里叶变换原理来进行电路电压信号的处理。但是这种情况也有例外, 就是在电力系统中电路电压信号的变换, 运用傅里叶变换并不能进行实现。需要进行小波变换的应用。因此, 如果电能系统运行处在暂态状况下, 进行电力系统运行的有功电能的功率计量的实现, 需要进一步结合了小波变换和傅里叶变换的原理。只有把两者结合起来, 才能更好的实现电能功率计量工作。在电力系统运行的时候, 电路电压的负载数值会对有功功率的变化产生影响。电力用户主要分为两种:一种是非线性负荷用户, 还要一种是线性负荷用户。所以, 就这样的状况来看, 电力用户的电力负荷不一样的话, 对于电力系统的有功功率的影响必然不相同。

3 关于电能计量与计费问题的思考

有功功率的综合是基波有功和谐波有功的之间的总数和。就当前情况来看, 对于谐波有功究竟怎么进行计费并没有一个完全统一的标准, 如果电表生产厂家不一样, 其有功计量的也是不一样的。当前供电系统所采用的计量方面的装置一般分为两种类型:一种是感应式电能表, 还有一种是电子式的电能表。就感应式的电能表来说, 根据其主要的工作原理以及相应的构造决定了, 一般是在比较理想的状态下才会有比较好的工作性能。这样的电子性能是非线性的, 当有谐波存在的时候, 计量的电能量就不是基波有功和谐波有功的之间的总数和。就电子式电子表来说, 因为计算电能的方法存在差异, 种类也比较多, 其中很大的部门是进行一个大致的计算, 计算出一个总的电能量。所以, 这些状况的存在就很难真正的把用户的实际用电状况反应出来。事实上, 比较理想计费方法是把谐波有功电能的计费和基波产生的有功电能分开, 采取不相同的收费标准。对于线性负荷来说, 当电网被谐波污染的时候, 依据现在的标准进行电费的统计, 用户在缴费的时候需要交纳总功率的电能, 但是用户实际交纳的费用应该只是一些有电能, 因此, 这样的标准来收取费用是存在一定的不合理之处的。他们不仅仅是多缴纳了相关费用, 而且由于存在谐波现象可能会损坏一些用电设备, 因此, 就需要得到相应的赔偿。这就需要解决谐波源的探测等方面的技术问题。要在技术进步的基础上, 形成全社会范围的共识, 就电费收取的公平问题上达成一致。

4 结束语

综上所述, 对于电力系统的电能计量存在误差的状况以及相应的计费问题进行科学合理的探究和思考, 能够维护电力企业的利益, 还能够维护电能使用者的利益。除此之外, 为了更好的减少电能计费误差的存在, 提高电能计费的公平性, 需要提高电力系统中电能计量技术, 为电力系统的发展做出积极的贡献。

摘要：文章首先分析了电力系统中有功电能的计算与误差, 接着是电力系统暂态状况下的电能计量分析。这样不仅减少了电能资源的浪费, 也在定程度上维护了电力企业的利益, 而且能够更好的完善电能计费管理。

关键词：电能计量误差,电能计费,思考

参考文献

[1]周莉, 刘培.电能计量误差分析与电能计费问题的讨论[J].电工技术学报, 2012 (2) .