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如何提高電力計量的準確性

發布時間:2012-05-25 08:19所屬分類:電力瀏覽:1加入收藏

在電力系統中,電費計量是一個重要的環節,它對電力用戶特別是大型工業企業影響極大。由于大型廠礦、制造工廠用電量巨大,供電電壓等級高(可達

  電力計量是一項較為系統的工作,可通過人為與電腦2個方面的控制達到最佳效果。在國家布局的電力系統中,電力計量作為常規的系統工作擁有自己的操作系統。為了更好地管理電力工作,合理輸出電力,優化電力設備,及時更新與維護電力生產狀態,作為記錄電力設備日常工作狀況主要手段的電力計量成為電力工作人員的核心工作之一。

  國家需要繼續發展,經濟需要繼續進步,今天中國的經濟已經進入一個高速循環的正增長狀態,就像一輛急速馳騁的跑車,靠著強勁的引擎不斷奔馳。電力與水利作為民生發展的重要推動力量早已被納入國家總體戰略體系。其中,電力供應尤如中國前進的“發動機”,一旦被利用或出現問題,都將導致無法想象的困難。現在分析電力及電力計量基本內容的基礎上,闡述如何提高電力計量的準確性。

  1電力的基本內容

  電力是以電能作為動力的能源,發明于19世紀70年代,其發明和應用掀起了第二次工業化高潮。20世紀出現的大規模電力系統是人類工程科學史上最重要的成就之一,是由發電、輸電、變電、配電和用電等環節組成的電力生產與消費系統。它將自然界的一次能源通過發電動力裝置轉化成電力,再經輸電、變電和配電將電力供應給各用戶。

  而無論是日常生活用電,還是科研、技術研究,都必須依靠當代各種電力生產才能得以實現。電力也因此成為這個世紀以至以后的世界人類社會發生質變的第一契機。下面,我們將結合電力的特點,詳細論述電力生產的一些重要途徑。

  (1)火力發電。火力發電是通過煤等燃料的燃燒產生巨大熱能,再進一步轉化為電能的過程。它作為最早的發電手段,消耗能源大,但電力供應效率卻比較低,因此在當代被取代的趨勢已經越來越明顯。

  (2)水力發電。水力是火力之后第2種被人類所利用的能源,是最好的大自然天然能源之一。水力發電與火力發電最大的不同在于能源的可再生性及更高的可利用率。水力發電基本上不用擔心能量轉換與儲存的問題,因此在許多國家大型工程項目中,都能見到水力發電的“身影”;同時,水力與電力間的轉換也被科學證明是最有效、最環保的。

  (3)風力發電。風力發電是把風的動能轉化為機械能,再帶動發電機生產出電力的過程。風力發電可利用率大,生產方式也較簡單,且更加環保。但與水力發電相比,風力發電與火力發電一樣,對于物理能源的利用空間有限,更受到地理環境的制約。風力發電作為我國電力能源重點項目之一,已成為國家第二大電力工程項目。

  (4)核能發電。核能發電是進入20世紀下半葉才逐漸開發出來的電力能源獲取手段,它是人類對自然資源利用最大化、最優化的一個體現。作為新世紀電力工程的帶頭產業,核能發電從節約能源到效率最大化等各個角度來說都是人類能源利用史上的一次飛躍。新世紀,核能技術不斷發展,核能發電必然能夠承擔起更多的發電任務。但與可再生能源相比,核能在電力生產領域的應用還存在許多隱患,是否大規模應用核能及如何應用仍需當代人三思而后行。

  2電能計量裝置分類

  電能計量裝置指用于計量電能量的由電能表、計量用互感器及其二次回路、試驗接線盒、電能計量柜(屏、箱)組成的裝置。將計量互感器與電能表分別裝于不同場所的計量柜(戶外互感器不設柜),分為計量互感器柜和計量儀表柜。同時按照標準計量裝置可以分為5大類:

  2.1Ⅰ類電能計量裝置

  省級電力調度(交易)中心統一調度的發電商、自備電廠上網關口電能計量裝置;省電力公司與各市供電公司之間的下網關口電能計量裝置;變壓器容量為10000kVA及以上高壓計費客戶的電力客戶電能計量裝置。

  2.2 Ⅱ類電能計量裝置

  非省級電力調度(交易)中心統一調度的發電商、自備電廠上網關口電能計量裝置;省電力公司與各縣(市)供電公司之間的下網關口電能計量裝置;變壓器容量為2000kVA及以上高壓計費客戶的電力客戶電能計量裝置。

  2.3 Ⅲ類電能計量裝置

  各市、縣(市)供電公司內部用于考核有功電量平衡的110kV及以上送電線路電能計量裝置;變壓器容量為315kVA及以上計費客戶的電力客戶電能計量裝置。

  2.4 Ⅳ類電能計量裝置

  發供電企業內部用于分析、考核的電能計量裝置;負荷容量為315kVA以下計費客戶(不含居民)的電力客戶電能計量裝置;

  2.5 Ⅴ類電能計量裝置

  單相供電的電力客戶及三相供電的居民客戶計費用電能計量裝置。

  3提高電力計量的準確性

  隨著電網改造的完善,供電企業的網架得以構建和完善。但隨著城鄉居民生活水平的不斷提高,供電企業電網建設的步伐遠不能跟上人民用電需求的增長速度,節能降損便成為提高縣級供電企業經濟效益的首要任務,因此,提高電力計量的準確性就顯得尤為重要。

  (1)主副表法。主副表法是指在同一個關口計量點裝設2塊同等級的關口表,共用同一套電壓互感器、電流互感器和二次回路。事先指定其中一塊表作為主表,供電量結算使用,另一塊表作為副表,供電量參考使用,2塊表一經指定后就不能隨意交換。應定期對同一時間段內的主副表電量進行比對校核,一旦超出允許誤差就應立即報警,到現場查找原因;如果只有一塊表出現超差或故障,則以另一塊表的電量供結算使用,這種方法不適用于2塊表均

  出現超差或故障以及電壓互感器、電流互感器和二次回路造成的超差或故障的情況;如果2塊表均出現超差或故障,則應使用其他方法進行電量追補。

  (2)母線電量平衡法。這種方法基于母線電量平衡的原理。當采用母線電量平衡法時,應在母線各進出線處均裝設關口表,若其中一塊關口表出現超差或故障時,可根據母線電量平衡的原理,通過該母線上所有其他關口表的電量以及母線線損計算出該關口表的追補電量。母線電量平衡法適用于母線各進出線均裝設關口表的情況。

  (3)線路兩側表法。線路兩側表法是指在關口線路兩側各裝設一套電能計量裝置,事先指定其中一套電能計量裝置提供的電量供結算使用,另一套電能計量裝置提供的電量備用。應定期對同一時間段內線路兩側的2套裝置計量結果進行比對校核,一旦超出線損允許范圍應立即報警,并到現場查找原因,以其中正常的電能計量裝置提供的電量為準,再根據線路線損計算電量進行電量追補。這種方法雖適用范圍廣,但要求準確計算關口計量裝置故障期間的線損電量。

  (4)合理選擇表計類型。為了保證電能計量裝置準確地測量電能,必須按照有關規程要求,合理選擇電能表的型式、電壓等級、基本電流、最大額定電流以及準確度等級。對于月平均用電量在100萬kW.h以上的Ⅱ類高壓計費用戶,應采用0.2級的電壓、電流互感器,0.5級的有功電能表及2.0級無功電能表。對于月平均用電量在10萬kW.h以上的Ⅲ類用戶,應采用0.2級的電壓、電流互感器,1級的有功電能表及2.0級無功電能表。同時在實際運行中,若用戶的負荷電流變化幅度較大或實際使用電流經常小于電流互感器額定一次電流的30%,長期運行于較低載負荷點,會造成計量誤差,應采用寬負載電能表。當用戶的一次電流小于60A,宜采用電流規格為10(60)A或3×10(60)A的單相或三相電能表,反之宜采用1.5(6)A或3×1.5(6)A的單相或三相電能表。同樣地,二次電壓為100V的用戶不能選用電壓規格為220V或380V的電能表,二次電壓為220V或380V的用戶不能選用電壓規格為100V的電能表,否則,選用電流或電壓規格不合適的電能表,不但不能正確進行電能計量,而且容易因電流或電壓過載而將電能表燒壞。

  (4)值班運行記錄法。值班運行記錄法是指在確定關口表超差或故障發生的確切起止時間的基礎上,根據變電站值班人員運行記錄中的關口線路負荷計算出該時間段內的平均負荷,再與超差或故障持續時間相乘,計算出追補電量。如果不能確定超差或故障發生的確切起止時間,可以選用與超差或故障發生時間最接近的關口電能計量裝置正常期間前后2個抄表時間之間的時長作為追補電量計算時間,平均負荷則依據運行記錄中追補電量計算時間內的關口線路負荷計算,然后算出這2個抄表時間之間的追補電量。值班運行記錄法不用計算線損電量,比較簡單實用。

  在關口電能計量裝置的電壓互感器、電流互感器和二次回路均未出現超差或故障時,應優先選用主副表法;在其出現超差或故障時,則應優先選用線路兩側表法。在進行電量追補時應至少選擇2種方法并相互驗證,最終酌情考慮采用其中哪一種方法進行電量追補。進行電量追補時還可綜合參考負荷曲線、失壓記錄、變電站運行記錄、電能量計費系統采集數據等進行驗證,以保證追補電量計算的準確性。

  4結語

  電力計量是電力工作的重要部分,也是電力使用中最核心、最日常的手段,保證其準確性可以使電能使用率實現最小化,使用效果實現最大化。中國的電力行業已經在最先進理論和技術指導下不斷向前邁進,在電力需求越來越大的21世紀,我們仍需將電力工作做到更細、更深,這樣我國的經濟發展戰略才能得到基本保證。

  并且提高電力計量的準確性不僅可以避免電能生產者與消費者之間的經濟糾紛,還有助于電力公司、大型工礦企業統計各級線路損耗,為電力經濟管理提供可靠的依據,無論對電力公司或是電力用戶,都具有重要意義。

  [參考文獻]

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