線路關口表改造

1、220kV線路關口表改造 江浩慧李金聲文摘針對我廠最初裝設的感應系電度表，介紹了電子式電度表和感應系電度表的性能，功 能。以及原來的接線方式和現(xiàn)在的接線方式進行了比較，對改造前后進行了經(jīng)濟效益比較。關鍵詞電子式電度表 電脈沖式電度表 三相三線 三相四線關口表0引言電能計量和管理的需要以及電子技術的發(fā)展，使電子式電度表在20世紀70年代就已出現(xiàn)。 隨著電子技術的飛速進步，電力工業(yè)的發(fā)展，電力安全生產(chǎn)電能計量，電力調(diào)度自動化的管 理已經(jīng)進入實用階段，促使了電子式電度表的高技術、高質(zhì)量、高可靠性的發(fā)展，電子式電 度表的功能逐漸增多并日臻完善。電子式電度表一般由電能測量機構(gòu)和數(shù)據(jù)處理機構(gòu)兩部分組成，根

2、據(jù)電能測量機構(gòu)的不同又 分為機電脈沖式電度表和全電子式電度表。機電脈沖式電度表沿用感應系電度表的測量機構(gòu)，其數(shù)據(jù)處理機構(gòu)則由電子電路和計算機控 制系統(tǒng)實現(xiàn)，因而機電脈沖式電度表是一種電子線路與機電轉(zhuǎn)換單元結(jié)合的半電子式電度表。 機電脈沖式電度表技術開發(fā)的重點放在有關電能管理的數(shù)據(jù)方面，使之能夠進行本地和遠地 的數(shù)據(jù)傳輸以及遙測和遙控。機電脈沖電度表以感應系電度表為基礎，繼承了感應系電度表 結(jié)構(gòu)牢固，長期運行可靠和價格低廉的優(yōu)點。全電子式電度表不在使用感應系測量機構(gòu)，而是由乘法器完成對電功率的測量。由于它沒有 傳統(tǒng)電度表的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，因而又被稱為“靜止式電度表”或“固態(tài)電度表”。近年來，各種新型電

3、子式電度表不斷推出，型號各異，功能眾多。但基本原理相同，主要功 能可歸為三個方面：計量，計費功能，包括分時計量、最大需量和預付費等；保護功能包括 過電流，過電壓保護與防竊電等；通訊功能，可以是紅外通訊、無線電通訊或載波通訊等。1與感應系電度表的性能比較目前電子式單、三相多功能、預付費、復費率電度表已經(jīng)被廣泛使用。其功能齊全，可 靠性、準確度都明顯地超過了傳統(tǒng)的機械感應式電度表。電子式電能表利用單片機處理與控制技術，可方便地實現(xiàn)正、反向有功，感、容性無功或四 象限無功的累計和當月電量的計量，并依據(jù)內(nèi)部時鐘實現(xiàn)分時，從而實現(xiàn)時段/費率功能。同 時，又具有最大需量計算功能，并很方便地改變需量積分周期

4、和滑差時間。因而一只電子式 多功能電能表，可以取代有功、無功電能表及需量表。由于是感應系電度表不可避免的受到元件間電磁干擾，渦流干擾，漏磁干擾所引起電能表的 附加誤差，引起電能表潛動；三相電能表元件轉(zhuǎn)矩不平衡的影響同樣也是困繞感應型電能表 的一個問題。同時感應式電能表在震動大的場所穩(wěn)定性差，經(jīng)過1至2個檢驗周期，軸承磨損 較大，嚴重影響電能表的使用壽命，影響到計量準確性。1.1功耗電子式電度表的功耗小于0.6W，感應系電度表的功耗接近1.8W，比電子式電度表大1.2W。1.2靈敏度同一規(guī)格的兩種表，感應式電度表的啟動電流為0.5%，而電子式電度表只有0.2%；在額定電 壓下電子式電度表在2.2

5、W就可以啟動，電子式電度表的啟動電流是感應式電度表的40%，在 額定電壓下啟動功率下降了 3.3W。電子表電路中的A/D變換器的精度可達2-14以上，因此 分辯力和精度很高，可以設計0.5級以上的高精度電能表。1.3潛動性能感應電度表在額定電壓，無負載電流情況下有潛動現(xiàn)象，電子式電度表無潛動現(xiàn)象。1.4誤差電子式電度表誤差變動較小，而感應系電度表誤差變動較大。低負載時電子式電度表誤差偏 正，而感應系電度表出現(xiàn)較大的負誤差。1.5校驗電子式電度表的線性較好，調(diào)整校驗方便。而感應系電度表校驗相對比較復雜，電子式電度 表直接輸出脈沖信號，可直接送到檢定裝置上進行校驗，而感應系電度表是由光電頭采樣，

6、采集信號變成脈沖信號后再送到檢定裝置上進行檢驗，而光電頭調(diào)整不方便，比較麻煩。機 械表由于采用磁路結(jié)構(gòu)非線性失真大，一致性差，因此要采用各種補償機構(gòu)，采補償機構(gòu)又 降低了穩(wěn)定性，也不利于生產(chǎn)使用中的調(diào)校，因此要生產(chǎn)精度高的機械電能表的難度相當大。 1.6故障率電子式電度表應用了專用大規(guī)模集成電路，體積小，在靜態(tài)下工作無機械磨損，且隨著 技術進步和設計水平以及元件質(zhì)量的提高，其故障率呈明顯下降趨勢。而感應系電度表屬動 態(tài)下機械運動，許多部件容易發(fā)生磨損，機械部分容易出現(xiàn)故障。電子表因采用錳銅等高穩(wěn) 定性材料制作電流采樣元件，高質(zhì)量的電路作運算處理元件，因此總體的穩(wěn)定性很好，用戶 在安裝前可以實現(xiàn)

7、免調(diào)，工作中的調(diào)校周期也可以大大延長，從而節(jié)省了人工。機械表因采用機械轉(zhuǎn)動方式工作，摩擦力不穩(wěn)定，因此穩(wěn)定性與電子表相比顯得較差，經(jīng)運 輸后準確度就可能超差，在安裝之前必須重新調(diào)校。安裝運行后的表由于上述原因，穩(wěn)定性 又會逐漸變差。另外，機械表由于是一個具有移進磁場的儀表，是由驅(qū)動元件、制動磁鐵、轉(zhuǎn)動元件和 計數(shù)器等組成的，因此還存在以下缺點：1.使用的制動阻尼磁鐵受溫度影響較大，高溫狀態(tài) 下容易失磁，使得表計走慢，給供電部門造成電能損失。2.機械式電能表由于受磁場對稱性 和發(fā)熱影響，容易發(fā)生潛動即空走。3.感應式電能表在輕負荷運行時，往往出現(xiàn)過補償現(xiàn)象。 電子式電能表主要有失壓次數(shù)及失壓累計

8、時間記錄、接線方式判別、編程時間及次數(shù)記錄、 異常情況報警等功能。這些功能對于防止非法操作、判別竊電、追補損失電量很大幫助。如 人為掉電，側(cè)LCD屏有缺相指示，失壓記錄中記載失壓時刻，失壓相別及失壓累計時間等數(shù) 據(jù)，可以很清楚地掌握證據(jù)及追補電量。全電子式電能表在我區(qū)已使用較為普遍，昌吉供電局，準東供電局，市供電局已先后使 用全電子式電能表，反映較好。2三相三線與三相四線接線方式的比較220kV線路關口表是我廠重要表計，關系到我廠經(jīng)濟效益的好壞，自從1999年7月26 日220kV線路投運以來，線路關口表裝設的電能表為哈爾濱電表廠生產(chǎn)的DS38感應系機電脈 沖電度表，該表型號陳舊，負載容量大（

9、35VA），十分不適于我廠計量要求，2002年考慮到 此類型電度表以及三相三線電能計量方式適用于完全對稱三相電路（三相電壓與三相負載對 稱），當系統(tǒng)電壓不對稱，三相負載不對稱時將造成計量方法誤差，于是在線路定檢時將電度 表更換為三相四線電子式電度表。三相不對稱時三相三線電度表計量公式：P33= UA lACOS A+ UB IBCOS B+ UC ICCOS CUBINCOS NIN中性點電流三相不對稱時三相四線電度表計量公式：P34= UA IACOS A+ UB IBCOS B+ UC ICCOS C可見三相不對稱時三相三線電度表計量方式比三相不對稱時三相四線電度表計量方式少計量: UBI

10、NCOS NBIN= IAZ0 A+ IBZ0 B+ ICZ0 C三相負載不對稱時將造成計量方法誤差： 考慮到不平衡時間問題引入時間系數(shù)kt kt =0.5考慮到不平衡率問題引入不平衡系數(shù)kpkp =0.8r=- kp* kt UBINCOS NB/ （UA IACOS A+ UB IBCOS B+ UC ICCOS C） X100%3 經(jīng)濟效益以2003年第2季度旁路關口表現(xiàn)場校驗參數(shù)為例：UA=60.760V IA=0.9300A A=10.72UB=60.810V IB=0.9423A B=11.54UC=60.784V IC=0.9618A C=11.59IN= IAZ0 A+ IBZ

11、0 B+ ICZ0 C=0.0374Z336.56r=-0.536%經(jīng)濟效益：以我廠年發(fā)電量20億計算三相三線計量方式少計電量：20 億Xr%=2000000000X（-0.536%） =10720000 （度）以每度電0.2元計算：10720000X0.2=2144000 元由以上數(shù)據(jù)可看出將三相三線計量方式改為三相四線計量方式經(jīng)濟效益十分明顯。電子 式多功能電度表（準確度0.2、0.5級）含有有功、無功電量，有功、無功功率，有功無功電 能及四象限分時計量，具有正反向計量功能與感性容性有功、無功四象限計量以及多種費率 計量、最大容量發(fā)生時間記錄，電壓事件實時記錄等功能，即電子式多功能電度表是一表多 用。在配置表時降低了安裝成本與購表資金，減少了電能計量屏的尺寸，節(jié)約了采購費用與 安裝費用。電子式電度表功耗低（5VA），而感應系三相