电能计量装置的现场检查方法

  jdjl158 ·  2008-05-30 16:24  ·  58863 次点击
电能计量装置是供电企业对电力用户使用电能量多少的度量衡器具,是电能贸易结算的依据。电能计量装置包括电能表、互感器及二次回路接线。电能计量装置的准确性与否不但影响到供电企业的形象和信誉,而且也直接关系到供电企业的经济效益。因此正确计量电能,不仅要求电能计量装置准确度要通过室内的校验得到保证,并且还要对计量装置的现场运行状态及接线准确性进行检查,下面给出具体的检查方法。
1检查前的准备工作
检查前要准备有关电能计量装置的信息资料,如被检查的电能表表号、检验日期、检验人员、安装日期、上次抄表度数等,互感器的出厂编号、检验日期、检验人员、铭牌变比、实际变比、封表箱的铅封号等,以便现场核对判断。还要准备钳形万用表、相序器、秒表、现场校验仪等。
2计量箱的检查
表箱开封前,先检查表箱的铅封是否完整,是否与档案相符,最好把原铅封字样带到现场比较,以便于准确判断真伪,由于供电部门加强了铅封管理,采用了防撬铅封、激光防伪防撬铅封、数字铅封等,所以,铅封的真伪最好由铅封的管理部门来识别。这样就有利于检查出利用伪造表箱和电表的铅封的计量异常现象。
打开表箱后还要检查电表外观有无异常,表脚螺丝有无松动或烧焦的痕迹,电压钩是否被断开,电流互感器的铭牌是否与档案相符,电流互感器的一次匝数是否正确,二次电流、电压线有无明显折断的痕迹等等的外观检查。
3三相四线电能表检查
2.1检查外观接线。用相序表检查电压的相序是否为正相序,电压与电流是否接在同一相,用万用表和钳型电流表测量各相电流电压,是否平衡,有无失流失压,接头接触是否良好等。检查电流互感器的极性是否与电表的电流进出线相对应。
2.2分相断电压法和电流短接法。分别短接A、B、C相电流的进出线或断开A、B、C相电压,看电表转盘转动的快慢,如果负荷比较稳定且平衡,则短接一相电流或断开一相电压,电表转速为正常的2/3,还可用分相接上各相的电压电流的办法进行检查,比如接上A相的电压电流,此时电表的转速应为正常的1/3。如果以上情况异常,说明计量装置有问题。
2.3近似法测算电表误差。当负荷稳定且平衡时,可以根据下列公式进行测算
t0=(3.6×105kin0)/(1.732C0IUcosФ)(1)
其中t0为电表转n0圈时的理论时间,C0为电表常数,cosФ为功率因数,Ф为相电压与相电流的相位差,ki为电流互感器的实际变比,I为一次线电流,U为线电压。
γ=(t0-t)/t×100%(2)
其中γ为电表误差,为电表转n0圈秒表实测时间
2.4用电能表现场校验仪检验电表误差。用现场校验仪可以直观的测出电能表的各相电压、电流、功率、误差。更重要的可以通过向量图判断电表的接线是否正确。当发现电能表误差较大时,应将其拆回校验。
4三相三线表的检查
4.1测量线电压法:三相三线表一般都是安装在高压计量箱中使用,属于高供高计方式,高压计量箱的电压线圈最易受雷击开路,所以测量电能表的电压显得十分重要。用万用表测电能表各电压端钮间的线电压,正常时Uab=Ubc=Uca=100V,如果测出的结果是Uab=0,Ubc=Uca=100V,则说明A相电压断开,Uab=Ubc=50V,Uca=100V,则说明B相电压断开,Uab=Uca=100V,Ubc=0,则说明C相电压断开。失压的原因可能是电压线圈损坏或电压回路接触不好等。
4.2断开B相电压法:如果三相电路对称,而且已知电压相序和负荷性质的情况下,将电表的B相电压断开,加在电能表两电压线圈上的电压总和为Uac,故加在A元件的电压为1/2Uac,加在C元件的电压为-1/2Uac,根据相量图可列出此时的功率表达式为:
P=1/2UacIaCOS(30º-φ)+1/2UacIaCOS(30º+φ)
经整理得P=1/2*UpIpcosφ=1/2P
此时电能表功率减少一倍,所以电表转速减慢一半,此时接线正确。如果断开B相电压后,电表不是减慢一半说明接线有误。
4.3电压交叉法:当负载不够稳定时,就无法用断B相电压法来判断电能表接线正确与否,这时可采用电压交叉法:将电能表A、C两元件的电压接线互换位置后,根据相量图计算:
P=UcbIaCOS(90º+φ)+UabIcCOS(90º-φ)
=UpIp
=UpIp
=0
电表功率为0,电能表不再转动,说明接线正确,反之接线肯定是错误的。
4.4向量图法:当以上方法无法确定接线的正确与否时,可采用向量图法,使用此法要求三相电压基本对称,负载电流、电压稳定,知道负载的性质及功率因数的大概范围。
4.4.2确定电压相序和相别
为了确定各相电压与电流的相位的关系,在测得电压正确结果后,及进行电表电压端子排电压相序测量,用相序表测定三相电压相序,根据测得的相序和找出的B相电压,确定其余两个电压端钮连接的电压线所属相别。
4.4.2画出向量图
把两只单相标准表电流线圈分别与被测表的两个电流线圈串联电压对应并联,读取标准表数据Pa-ab、Pc-bc,接着将接到两只标准表的电压线互换位置,读取数据Pa-bc、Pc-ab,最后两只标准表都加电压Uca读取Pa-ca、Pc-ca,若某只标准表反转,应将连接的两根电压线互换位置,使其正转,但读数要记为负值。验算应满足:Pa-ab+Pa-bc+Pa-ca≈0,Pc-ab+Pc-bc+Pc-ca≈0,Pa-ab,Pa-bc,Pa-ca,Pc-ab,Pc-bc,Pc-ca可看作是Ia、Ic在Uab、Ubc、Uca上的投影,因此可根据a-ab,Pa-bc,Pa-ca,Pc-ab,Pc-bc,Pc-ca用相同的比例画出Ia、Ic在Uab、Ubc、Uca上的投影,如Pa-ab为正值,则在Uab上截取,如Pa-ab为负值,则在Uba上截取,由各投影末端引垂线所得交点与原点O的连线,就确定了A相电流的相位和相对值。用同样的方法可画出C相电流,如下图:
4.4.3判断。根据负载功率输送方向和负载性质及其功率因数,对绘出的电压、电流向量图进行分析判断,一般能判断电表接线有无错误,也可以根据作图得出的Ia与Ic来判断,正常时两流大小应相近,相角差为120度,相位差还应结合现场的实际功率因数进行判断。
4.5改正接线:查清错误接线后应该把接线改成正相序的正常接线,即B相电压改接在电表中间电压端钮,A相元件加线电压Uab和电流Ia,C相元件加线电压Uab与电流Ic。
4.6电表误差检测:误差检测基本上与三相四线电表相同,用校验法校电表时,如果有电流试验端子最好用校验仪电流回路直接串入计量二次电流回路比较准确,如用钳形电流表误差会稍大些,校验误差后还可以利用向量图来检查接线。三相三线电能表有48种接线方式其中只有一种是正确,即当校验仪显示出接线方式:UabIaUcbIc时为正确接线。
5停电检查
如果现场允许停电,停电检查是一种安全、可靠的检查方法,是保证计量装置接线正确的基础。停电检查的主要内容有:
5.1互感器的变化和极性试验。对于安装前经过互感器误差试验,并有检定合格证的可以不再进行变化试验。但还应进行互感器的实际二次负载测试和实际二次负载下的互感器的误差测试。检查核对互感器的极性标志是否正确,一般现场都是采用直流法进行试验。
5.2三相电压互感器的组别试验。对于三相电压互感器的连接组别,可采用直流法或交流法,相位表法进行测定。
5.3二次回路检查。检查二次回路,一方面是作二次回路的导通试验,另一方面是核对二次接线连接的是否正确,明确各相电压、电流是否对应。电能表、电压互感器,电流互感器的接线有没有差错。在停电情况下,任意断开电流回路的一点用万用表串入测量其回路直流电阻,正常时其电阻近似为零,若电阻很大则可能是二次接错或短路,测量电压回路时,在电压互感器的端子处断开,分别测量Uab、Ubc、Uca的直流电阻此值应较大,如接近零或很大,可能是短路或开路,则必须分段查找以缩少检查范围。
5.4核对端子标记。根据电力系统中一次设备的相色(一般是以黄、绿、红三种颜色来区别U、V、W三相的相别)核对二次回路的相别。首先核对电压互感器、电流互感器一次绕组的相别与系统是否相符、然后再根据互感器一次侧的相别来确定二次回路的相别。同时还应逐段核对从电压、电流互感器的二次端子直到电能表尾之间所有接线端子的标号,做到标号正确无误。
5.5检查计量方式是否合理。根据线路的实际情况,用户的用电性质,检查选择的计量方式是否合理。其中包括电流互感器的变化是否合适,是否经常运行在标定电流的1/3以上。计量回路是否与其他二次设备共用一组电流互感器。电流、电压互感器二次回路导线的截面是否符合要求,电压互感器二次回路电压降是否合格,无功电能表和双向计量的有功表中是否加装止逆器,电压互感器的额定电压是否与线路电压相符。有无不同的母线共用一组电压互感器的,电压与电流互感器分别接在变压器的不同电压侧。
6使用先进的电能计量产品
6.1现在普遍采用多功能电子表,它具有准确性,可靠性高,集测有功、无功、电压、电流、功率因数等功能,并且具有失压、失流、断相等报警功能,还能记录这些事件记录失准情况下的时间,应追补电量多少等信息。通过大量安装这种表计,使我们计量现场检查更科学、方便、准确。
6.2GPRS远程大用户用电管理系统和居民小区集抄系统的推广使用,两者都是实现远程自动抄表和监视用户用电的系统,它可以把用户计量装置上的电压、电流、功率因数等信息通过GPRS或电话网传输到主站计算机上,让我们在办公室里就可以实现对计量装置的运行情况进行检查。
7结束语
通过对电能计量装置的现场检查,可以减少计量差错和用户窃电的可能,对降低供电企业线损,提高经济效益有着重要的作用。

9 条回复

ycmls  2010-07-14 10:54
多谢了,回去好好学习
zyf2shihui  2010-07-03 15:35
很详细 慢慢看
jence  2010-07-03 15:30
谢谢分享
lcj  2009-08-16 11:14
很好,实用,谢谢!
yulanxie  2009-05-07 17:02
讲得很详细,谢了
gx_liudsh  2008-07-03 14:57
能不能告知相序表的型号规格
xgjjskh  2008-05-30 17:44
介绍比较详细,谢谢!
jdjl158  2008-05-30 16:29
降低电能计量装置综合误差
电能是一种商品,电能计量装置则是一把秤,它的准确与否,直接关系到供用电双方的经济利益。所以,我们应该最大限度降低电能计量装置综合误差,做到公正合理计费。下面略谈如何降低电能计量装置综合误差。
1 电能计量装置分析及存在问题
电能计量装置包括电能表、互感器、二次接线三部分,其误差亦由这三部分的误差组成,统称为综合误差,即为电能表误差、互感器合成误差、电压互感器二次导线压降引起的误差三者的代数和。可以用下式表示:
γ=γb+γh+γd
式中γb--电能表的相对误差,%
γh--互感器合成误差,%
γd--电压互感器二次导线压降引起的误差,%
在实际的计量装置中,除了电能表的误差γb可以在负荷点下将其误差调至误差最小,其他的计量装置误差均与实际二次回路的运行参数有关。要降低计量综合误差γ,则在新投运和改造的计量装置选型上,要求电能表、互感器都必须符合《电能计量装置技术管理规程》要求,按负荷类别选取适当的准确度等级,并在投产前做好各项测试工作,在以后的运行管理中,还要根据规程规定进行周期检定和轮换制度。电流互感器、电压互感器的合成误差在额定二次负荷范围内均可用准确度来控制。而电压互感器二次导线压降所造成的误差,在综合误差中也占有相当的比例,可以通过电能表、互感器的合理选择来补偿,从而降低计量装置的综合误差。
(1)电能表选型及使用不当引起的误差:
①为了保证电能计量装置准确地测量电能,必须按照有关规程要求,合理选择电能表的型式、电压等级、基本电流、最大额定电流以及准确度等级。对于月平均用电量在100万kW.h以上的Ⅱ类高压计费用户,应采用0.2级的电压、电流互感器,0.5级的有功电能表及2.0级无功电能表。在实际运行中,若用户的负荷电流变化幅度较大或实际使用电流经常小于电流互感器额定一次电流的30%,长期运行于较低载负荷点,会造成计量误差,应采用宽负载电能表。
②用三相三线电能表测量三相四线电能将引起附加误差。由于三相负载不平衡,中性点普遍有电流存在,而Ib=In-Ia-Ic所以,缺少电流Ib所消耗的功率,引起附加误差。
(2)电流互感器选用不当引起的误差:
①电流互感器二次容量的选择。接入电流互感器的二次负荷包括电能表电流线圈阻抗、外接导线电阻、接触电阻。所以,在选择电流互感器时,应从三方面考虑二次容量大小,通过选用电流回路负荷阻抗较小的表计,如电子式电能表来满足二次容量的要求,必要时还可利用降低外接导线电阻的方法。
②由于一次电流通过电流互感器一次绕组时,要使二次绕组产生感应电动势,必须消耗一部分电流I0来励磁,使铁芯产生磁通。电流互感器的误差是由铁芯所消耗的励磁安匝引起的。
电流互感器误差取决于互感器的比差、角差,而比差、角差又与外接负载阻抗Zb、铁芯导磁率μ、铁芯阻抗角α,铁芯损耗电量角φ有关。由互感器电流特性曲线(图1)、负荷特性曲线(图2)和误差特性表(表1)可见,二次负荷要控制在25%~100%之间,一次电流为其额定值60%左右,至少不得低于30%,才能使电流互感器运行在最优状态,从而降低电流互感器误差。
(3)电压互感器二次导线压降引起的误差:
电压互感器的负载电流通过二次连接导线及串接点的接触电阻时会产生电压降,这样加在负载上的电压就不等于电压互感器二次线圈电压,因此产生计量误差。根据《电能计量装置技术管理规程》DL448-2000规定,对于Ⅰ、Ⅱ类计费电能计量装置,电压互感器的二次压降不大于额定二次电压的0.2%,其他计量装置,则应不大于额定电压的0.5%。
2 降低电能计量装置综合误差的措施
(1)根据计量规程要求,完善计量装置设置:
①选择高精度、稳定性好的多功能电能表。由于电子技术的发展,现在多功能电子表已日趋完善,其误差较为稳定,且基本呈线性。一只多功能电子表可同时兼有正、反向有功,正、反向无功四种电能计量和脉冲输出、失压记录、追补电量等辅助功能,且过载能力强、功耗小。对Ⅰ、Ⅱ类用户应采用全电子式电能表。
②根据电流、电压互感器的误差,合理组合配对,使互感器合成误差尽可能小。配对原则是尽可能配用电流互感器和电压互感器的比差符号相反,大小相等,角差符号相同,大小相等。这样,互感器的合成误差基本可以忽略,只需根据互感器二次压降误差配合电能表本身误差作调整,便可最大限度降低计量装置综合误差。
③电压互感器二次导线的选择。根据互感器二次回路的实际情况选择二次导线的截面和长度。在一定负载下,给定电缆截面面积,在规定电压降下,给定导线长度,导线截面积至少不少于2.5mm2。
④电流互感器二次回路导线截面积最小值为4mm2,且中间不得有接头,导线经转动部分处应留有足够的长度。在投产前,必须测量电流、电压互感器的实际二次负荷,使之在互感器标定的额定负荷之内。
⑤对35kV以上的计费用电压互感器二次回路,应不装设隔离开关辅助触点,但可装设熔断器,对35kV及以下的计费用电压互感器二次回路,应不装设隔离开关辅助触点和熔断器。电流、电压回路应设专用二次回路,不与保护、测量同回路。
(2)采用正确的计量方式,减少计量误差:
①对接入中性点绝缘系统的电能计量装置,应采用三相三线制电能表,其2台电流互感器二次绕组宜采用四线连线;对三相四线制的电能计量装置,其3台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六线边线。如采用四线连接,若公共线断开或一相电流互感器极性相反,会影响计量,且进行现场检验时,采用单相法每相电流互感器二次负载电流与实际负载电流不一致,给测试工作带来困难,且造成测量误差。
②对计费用高压电能计量装置应装设失压计量器,及时读取失压记录,作为计量人员追补电量的依据。
(3)合理选择电流互感器变比:
要求正常负荷电流在电流互感器额定电流的60%左右,对季节性用电的用户应采用二次绕组具有抽头的多变比电流互感器。
(4)采用电压误差补偿装置:
如果电压互感器二次回路的负荷导纳变化范围不大,可采用电压误差补偿器,补偿二次导线电压引起的比差和角差。
(5)开展计量装置综合误差分析:
把投产前电流、电压互感器合成误差、电压互感器二次回路压降误差通过计算形成数据表,在每次的周期校验时,都可以对照各项数据配合电能表进行调整,使计量综合误差达到最小。同时,按规程规定做好电能表、互感器、电压互感器进行周期检验和轮换工作。
jdjl158  2008-05-30 16:26
互感器的检定方法
一、 原理:
互感器变比精度很高,一般比国内外高等线电流、电压表的精度高很多,因此不能用仪表直接测出精度误差。在实际计量检定工作中,是制作一个更高精度的标准互感器,与被试互感器一次串接同时工作,然后用互感器校验仪测出两台互感器二次产生电流(或电压)相互抵消后的差值电流(或电压),作为被试互感器的误差。
互感器校验仪是一个非常复杂的组合仪表,但它测试的是两个互感器的误差值,因此不需要很高的精度,国家规程规定1.0~2.5级都可以。
计量检定的等级主要取决于标准互感器的精度,按规定要高出被测互感器两个精度等级,例如,检定0.2级互感器,标准互感器至少应为0.05级,检定0.1级互感器,标准互感器至少应为0.02级。
电流互感器检定原理图:(请查看图1)
图中:
1、 调压器和升流器用来产生互感器的工作电流:
2、 CTx被测互感器,Cto标准互感器,一次串接,二次进互感器校验仪,校验仪对两个二次电流进行比较,测试它们之间的误差和相角,即比差、角差;
3、 Z负载箱,用于模拟被测互感器实际工作状态。
电压互感器检定原理图:(请查看图2)
图中:
1、 调压器和升压器用来产生互感器的工作电压;
2、 PTx被测互感器,Pto标准互感器,一次并联加压,二次进互感器校验仪,校验仪对两个二次电压进行比较,测试它们之间的误差和相角,即比差、角度;
3、 Y负载箱,用于模拟被测电压互感器实际工作状态。
二、 互感器试验中容易出现的技术问题:
互感器测量精度较高,测量接线复杂,加之是工频基波测量,环境干扰大,因此,往往每个设备在计量局检定合格,组合后检定出的数据区别却较大。
互感器校验仪的精度其实并不是仪器的最重要指标,在互感器检定规程中,要求整个回路带来的测试误差不超过被试互感器级别20%即可,实际上,是要求校验仪在实际工作中显示的数据必须真实可信。
1、 互感器校验仪的选频滤波性能:
互感器检定是对基波的测量,由于标准和被测互感器的二次电流的误差电流波形二、三次畸变很大(可达500%),并被高频干扰调制,因此,校验仪必须有很好地选频滤波性能,分离基波,进行测量。
失真产生的因素很复杂,在低精度(0.5级以下)无饱和铁心补偿的互感器测试中,一般失真度在10%左右,影响不明显,国标要求校验仪谐波衰减32dB以上,足以满足使用。但在高精度或有饱和铁心的互感器测试时,这个指标太低了。
该项目国内检定没有测量,一般厂家往往也不给指标,用户在选购新仪器时,应与2700、HGE2或HE15老式仪器比较,确定是否可信。
2、 校验仪的引入负载以及与标准互感器的匹配:
校验仪对被试互感器带来的附加负载,校验仪给标准互感器带来的负载,在国家规程中均有严格规定,国内计量检定不检测这些指标,厂家大多也不给指标,但它们是不同单位检定数据不同的主要原因之一。
3、 导线负载:
负载Z在制作时,为连接导线预留0.06欧姆电阻(个别有0.05的),因此试验中要求图中A、B、C三根导线电阻之和为0.06欧姆。在额定负载小(10VA)的电流互感器检定时,该导线电阻对数据影响很大。
4、 电压互感器负载引出点错误
负载线与校验仪电压取样线,要分别从互感器端子上引出,共用一根线,会因为导线上的压降引入测试误差。
5、 接线不规范误差:
随着测试技术研究的深入,仪器生产厂开发出了新的标准互感器,新标准有很多优点,比如双级电流互感器,可以克服标准互感器和校验仪之间的负载匹配问题,而使用单位依然按五十年代接线,反尔出现较大误差。
6、 地线:
由于是工频测量,空间电磁场及浮动电势,对测量有较大影响,在测试中,地线起着重要作用。必须按规程正确接地,在0.05级以上测试中,或在一次为高压时,犹为重要。
建议用户在购买仪器时,应选择有多年行业基础的成套设备厂,而不是某一单件生产厂,它们在互感器测试理论及经验上都有本质的区别。这样,第一可以保证仪器全部指标都附和规程要求,第二各种接线、仪器匹配均经过厂家规划设计,可避免使用错误,影响产品质量。您可以看作您购买的是厂家的测试技术、理论、经验,而不仅仅只是一台仪器。
三、 设备:
检定电流互感器所需基本设备包括:
1、 互感器校验仪:测量标准互感器和被试互感器间的误差,显示工作电流。
2、 标准电流互感器:互感器检定中用作标准器,精度一般比被测高两个等级以上,设计有多个变比抽头,适应不同互感器的检定。
3、 升流器:与调压器配合,匹配产生各种需要的测试电流。其容量、造价随电流增加而增加
4、 负载箱:模拟被测互感器的实际工作状态。
5、 调压器:用于调节测试电流,一般与保护和开关等安装在一个操作台内,分粗调和细调两个调压器,以满足调节细度。在额定电流2500A以下测量时,可以用10KVA通用的调压器组合制作,更大电流须特殊制作,一般需要30~60KVA。
6、 大电流连接电缆:连接几百、几千安培电流,电缆价格不能忽视。
检定电压互感器所需基本设备包括:
1、 互感器校验仪:测量标准互感器和被试互感器间的误差,显示工作电流。
2、 标准电压互感器:互感器检定中用作标准器,精度一般比被测高两个等级以上,设计有多个变比抽头,适应不同互感器的检定。
3、 升压器:与调压器配合,匹配产生各种需要的测试电压。其容量、造价随电压增加而增加
4、 负载箱:模拟被测互感器的实际工作状态。
5、 调压器:用于调节测试电压,一般与保护和开关等安装在一个操作台内,分粗调和细调两个调压器,以满足调节细度。一般用10KVA通用的调压器组合制作即可。

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