電力計量優化論文
隨著我國計算機技術和現代通訊手段的不斷髮展,電力計量技術在自動化、系統化、智慧化等方面取得了巨大進步,這不僅是現代電力系統發展趨勢,更是適應電力客戶的實際需求。下面是小編為大家推薦的，歡迎瀏覽。
篇一
《 電力計量優化設計 》
摘要：針對目前電力計量中存在的低負荷、超負荷執行情況下的漏電或竊電現象，從電力計量設計入手，提出了一種解決方案。
關鍵詞：計量;優化設計;電流互感器;複合變比
作者簡介：趙朋昌***1984-***，男，山東肥城人，山東省寧陽縣供電公司生產技術部，助理工程師;趙娜***1983-***，女，山東泰安人，山東省寧陽縣供電公司發展策劃部，助理工程師。***山東 寧陽 271400***
中圖分類號：TM452?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079***2012***30-0136-01
由於電力計量系統中電流互感器的計量範圍受限，電力計量中普遍存在著比較嚴重的超負荷、低負荷執行情況下的漏電或竊電現象，供電部門一般都將其視為線損，導致在低負荷或超負荷情況下計量失準造成漏計量。實際用電時，特別是電力負荷比較大的客戶，用電負荷並不是一成不變的，而是隨時間不斷變化的，當用電負荷達到電流互感器額定電流20%～120%的範圍之內時，電流互感器誤差較小，能夠滿足準確級精度要求，從而確保電能計量的精確性，但是當負荷超過電流互感器額定電流的120%或者低於20%時，電流互感器就會產生較大的誤差，超出的越多，誤差增加的就越多，電力計量準確與否，將直接影響供用電雙方公平交易。針對這一問題，寧陽縣供電公司在變電站新建、改造、擴建及業擴工程設計階段詳細分析每條出線的負荷特點，根據每條出線的用電性質、負荷變化情況合理選用多變比電流互感器，同時利用複合變比電流互感器自動轉換計量裝置，通過實時線上檢測，確定當前執行的負荷電流的大小，經過內部比對分析後，自動發指令，自動調節計量裝置在小變比和大變比之間的準確切換。通過以上優化設計可大大減少在低負荷、超負荷執行情況下的漏電或竊電現象，降低相應線路的線損率，提高經濟效益。
一、電力計量優化設計實施過程
1.估算每條線路的負荷
對公司變電站出線，根據此條線路上所接配變總負荷及負荷同時率計算出每條線路所帶負荷，此時應考慮該條線路所帶區域五年內的經濟發展情況，據此可以估算出此條線路的最大負荷。對變電站內的使用者專線，可根據使用者的裝機負荷及負荷同時率計算出專線所帶最大負荷。對企事業單位等使用者報裝配電變壓器，可根據使用者所報負荷和實際勘察情況計算出該變壓器所帶最大負荷，從而選擇相應容量的配電變壓器。
2.確定用電型別
對不同的用電情況進行分類是電力計量優化設計的前提。不同型別的用電客戶，用電情況也千差萬別，綜合分析各種用電客戶的實際情況基本可以將用電客戶分為以下幾種型別：日常用電型、不間斷用電型、季節性用電型、間歇性用電型、階段性用電型和不確定性型等七種用電型別。以上七種用電方式中只有不間斷用電型客戶用電負荷相對穩定，基本無變化，如自來水供應等二十四小時不間斷生產的電力客戶。其他型別用電客戶的用電負荷總是會出現比較大的變化，比如季節性用電的農田灌溉，甚至有些住宅小區用電負荷季節性變化都很大，夏季和冬季時，空調和電暖氣用電負荷較大，春秋季節，天氣涼爽，用電負荷也降到了最小，這也是比較典型的季節性用電型別。日常用電型的客戶大部分是辦公大樓、學校、住宅區等，這些客戶用電十分有規律，一般是上午上班時間開啟電腦、空調等各種用電裝置，用電負荷快速增長並達到相對穩定的狀態，下班時間多數用電裝置短時間內關閉，用電負荷迅速降低;住宅小區的用電特點是，用電高峰一般都集中在中午十二點左右和晚上七點左右，其餘時間用電負荷較小。階段性用電的客戶如鋼廠、泵站等。它們是分階段用電的，產能受銷售或需求影響，開機時間無規律，但是一旦開機，其用電負荷會保持在一個平穩的區間;還有間歇性用電型客戶，如石油行業的抽油機等，這種用電型別用電負荷基本是不斷變化且沒有規律的;此外還有不確定性用電，如大型活動場館等，此類用電型別平時處於長時間空載執行或輕載執行，當有大型活動需要時才執行至正常負荷區間。以上幾種用電客戶用電時間和用電負荷大小的變化是比較大的，這就要求計量用電流互感器的計量範圍必須足夠大、計量精度必須足夠高，否則在長期空載執行或輕載執行的過程中會造成計量丟失或計量失準。
3.選擇計量用電流互感器的變比
***1***根據負荷情況確定計量用電流互感器的變比。對公司所屬變電站出線，根據估算出的負荷情況，可計算出滿負荷時該條線路的電流值，從而確定計量用電流互感器的變比。對使用者配電變壓器，根據變壓器的容量計算出滿負荷時的電流值，從而確定電流互感器的變比。選定電流互感器的變比時儘量兼顧最大和最小負荷，當不能兼顧大小負荷時，就要寧大勿小，因為超負荷時的漏電量，比低負荷時要大的多，如果設計小的變比，一旦超負荷，電量損失的就更嚴重。
***2***根據負荷變化範圍確定計量用電流互感器的變比範圍。不同用電型別的客戶，其負荷變化的範圍也不盡相同，如果是連續生產的企業，用電負荷變化不大，只要確定最大用電負荷，配用合適變比的電流互感器，其用電負荷是不會超出或低出電流互感器的準確計量範圍的。當用電單位的配電變壓器容量很大或有多臺變壓器時，用電負荷從一臺低負荷執行到多臺滿負荷執行或從最大負荷到最小負荷，用電負荷會在較大範圍內變化，如果按多臺變壓器的總容量確定電流互感器的變比，當全部變壓器的執行負荷之和在總容量的20%～120%時，計量的準確性就很高，然而當全部變壓器的執行負荷之和在總容量的20%以下或120%以上時，就會出現計量不準確的現象。由此可見，選擇計量用電流互感器的變比時要統籌考慮用電負荷的變化範圍，以防止或減少低負荷和超負荷時的漏計量問題，那就必須根據負荷電流變化範圍選取一種計量範圍寬的多變比電流互感器，即複合變比型電流互感器。這種互感器就是同時具備兩個或兩個以上變比的電流互感器，其中大變比一般是小變比的2～5倍，這樣就可以在用電負荷較小時，讓其執行在電流互感器的小變比，用電負荷較大時讓其執行在大變比，以減少因超負荷或低負荷造成電流互感器的計量失準，從而導致的漏電或竊電。 4.實現複合變比轉換的自動化
一是在實際電力計量過程中，當用電負荷增加到一定量，需要更換電流互感器的變比時，必須先停電才能從小變比換到大變比，不可能隨著用電負荷的變化頻繁更換電流互感器的大小變比。因此，用人工更換電流互感器變比的辦法是不現實的。二是在更換了電流互感器的變比後，用電的倍率也發生變化。因此執行在不同變比時，計量電量不能真實反映實際用電量;為了得到準確資料就要使用兩套計量裝置來分別計量電量，這樣在同一線路上使用兩套或多套計量裝置，這種方法可操作性不高。三是既使更改了電流互感器的變比，計量裝置也不能計算出在某個變比下電流互感器的執行時間，因而無法準確計算出用電量。
針對以上問題，寧陽縣供電公司在設計計量系統時採用複合變比電流互感器自控轉換計量裝置，這種裝置是一種智慧化自動轉換變比的計量裝置，與複合變比電流互感器配套使用，在執行過程中，會隨時檢測線路電流的變化，當線路電流增加到電流互感器小變比額定電流值時，即可轉換到電流互感器的大變比執行，當線路執行電流下降到電流互感器大變比額定電流值的20%時，又自動轉換到電流互感器的小變比執行，這樣就完成了一個轉換過程。在整個計量過程中，因在自動轉換裝置內部電路中已將兩個不同變比的倍率調整成同一倍率，所以在整個變比轉換過程中不需要分別記錄執行時間，在整個過程計量用電量時，均可按一個統一的倍率計算實際用電量，從而實現了複合變比電流互感器的自動計量，寬範圍計量。這種計量方式，在保證了電流互感器計量精度的同時，解決了電流互感器在低負荷和超負荷時的漏計量，因此，這種計量方式非常適用於日常型用電、季節性用電和負荷變化較大的電能計量客戶，來杜絕低負荷和超負荷漏計量或竊電，降低線路損耗。
二、應用效果
寧陽縣供電公司在設計階段即優化電力計量用電流互感器的配置，取得了良好的效果。以磁窯變電站10kV高鐵線為例，該線路原電流互感器變比600/5，線路上安裝1000kVA變壓器8臺，變電容量達8000kVA，但是由於用電同時率忽高忽低，導致用電負荷變化較大，該線路電流有時在50A左右徘徊，有時能達到450A，在較小電流狀態下，電流互感器不能準確計量，從而導致電量流失，將原電流互感器改裝成一組200～600/5A的複合變比電流互感器和三倍率的自動轉換計量裝置後，運行了兩個月後，電量損耗降低了2.95%。另以寧陽縣陽光景園小區和弘盛現代城小區為例，兩個小區變壓器容量均為1600kVA，變壓器型號相同，用電型別相同，月用電量相當，但是陽光景園小區的計量裝置採用了複合變比電流互感器自動轉換裝置，而弘盛現代城小區的計量電流互感器為單變比，兩者相比，陽光景園小區的電量損耗比弘盛現代城小區低4.2%。
三、結論
經過優化設計後的變電站出線或使用者變電站，其計量裝置一直在最佳狀態下執行，執行一段時間後線損均出現不同程度的下降，有效的減少了由於嚴重的低負荷、超負荷所造成的漏計電量，使電能計量更準確，大大降低了線路損耗，有力促進了電力交易的公平性和合理性，同時為寧陽縣供電公司創造了可觀的經濟效益。
參考文獻：
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篇二
《 電力計量中的誤差分析 》
摘要：對於電力計量的裝置調教不及時從而導致供電的收入減少,這樣的現象時常出現。從相關的統計資料可以看出每次電力系統的裝置普查，都可以追回數百萬度的電量。所以提高電能計量系統的精度，已經是供電公司提高經濟效益、減少損失的重要手段。
關鍵詞：電流互感器 誤差 措施
中圖分類號：O361文獻標識碼： A
前言
在工程現場一般的工作環境和用電情況都比較複雜，所以用電單位要加強對電量計量儀器的管理與維護，這樣才能有效地提高電量計量的穩定性、高效性、準確性和安全性。在建設和諧的社會主義的今天，提供給用電雙方一個綠色的、穩定的供電環境，是電業單位的追求目標和責任。一定要在現在的基礎上更好完善自身，更好的為百姓服務。
電能是存在於供用電雙方之間的一種商品，其耗電值測量的準確與否直接關係到雙方的經濟利益，電能計量裝置則作為一把公平秤存在於供用電雙方之間。為了使這把“秤”能夠更加準確的計量出用電值，合理、公正的計算出電能的實際用電情況，文章從變壓器裝置、用電的日常管理以及計量裝置和反饋電等方面對計量控制進行了研究，提出了確保電度計量準確的可行方法。
一、如何選擇計量裝置
電能表以及互感器和二次接線，這三個部分變構成了我們常用的電能計量裝置。而電能表誤差、互感器合成誤差以及電壓互感器二次導線壓降所引起的誤差三者之和，即綜合誤差，便是我們要減小的電能計量誤差。在綜合誤差中，電壓互感器二次導線壓降所引起的誤差佔有不可忽略的比例，人們可以通過對電能表以及互感器的合理選擇來控制這一誤差值，從而有效的減小綜合誤差。
1.電能表的選擇
在實際的施工過程中，如果使用者的用電負荷電流變化的空間較大或者實際使用的電流值常常要比電流互感器額定一次電流的百分之三十還要小，且長期在用電量較低的負載情況下執行，則會使計量存在誤差，這種情況下應使用寬負載的電能表。
在核對電能表準確度時，應將三相四線有功電能表電壓以及電流元件的接線方式作為重點的核對物件。如若電能表的電壓以及電流元件的任一相序接錯的話，則電能表的計量準確度很難得到保證，更甚者電能表將不能計量用電情況。如若將有功電能表的兩相電流元件接錯順序，則在電能正常使用的情況下，有功電能表將停止轉動，使得計量裝置不能實際的計算出使用者的耗電情況。
2 電流互感器的選擇
電流互感器的選擇通常遵循以下原則：其二次負荷值必須為額定的二次負荷值的25%~100%。如若電流互感器的二次負荷超過了其額定的二次負荷，則電流互感器的準確度將大大降低，從而對計量的準確度產生了影響。在工程施工現場，為了逃避用電量，施工單位普遍採用電流互感器倍率偏大的計量表，這樣才小功率裝置進行運作時，電能表基本處於不工作狀態，這樣使得對用電量的計量出現很大的誤差。為了避免以上情況的出現，供電維護單位就要對施工現場的變壓器負載電源進行隨時監測，遵循上述的原則來選擇電流互感器，從而確保能夠準確的計量。
3 電壓互感器的選擇
通過對電流以及電壓互感器的誤差進行合理的配對，從而降低互感器的合成誤差，使之儘可能的減小到最小值。配對原則如下：電流以及電壓互感器的比差符號相反，大小相等，角差符號相同，大小相等。達到了以上原則，則電壓互感器的合成誤差基本可以忽略不計，只需要將互感器的二次壓降誤差考慮在內，配合電能表自身存在的誤差作調整，使得綜合誤差在最大範圍內得到降低。
依據電壓互感器二次迴路的具體情況來確定二次導線的截面面積和長度，從而確定電壓互感器的二次導線。在負載確定的情況下，給定了電纜的截面面積，在規定的電壓降下，導線長度是確定的，則導線的截面面積最少不應該小於2.5mm2。
二、 確保高壓線路相序正確
通常情況下為了確保施工工地供電的穩定性，對重要用電部位的供電大多是採用雙迴路10kV或者35kV的電源進行供電。採用雙迴路供電，10kV和35kV的電壓時來自不同的電源點，受到了高空線路，以及電纜和地下線的連線影響，兩組電壓的相序排列有可能是不相同的。在這種情況下就要求在雙迴路供電工作開始時，對10kV和35kV的電源相序進行核對，確計量裝置的接線做好基礎。
在對35kV以以下電壓計量費用時採用電壓互感器二次迴路，於此同時，不應該裝設隔離開關輔助接觸點和熔斷器。其電流、電壓的迴路不應該與保護、測量為同一迴路，應該裝置專用的二次迴路。
三、用電管理
用電情況檢查。供電維護單位應加強反竊電檢查工作的力度，重視日常巡視工作，採用高科技的技術監測手段，對於可疑的計量裝置進行徹底的檢查，確保計量的準確性。
應當使用普通電流表或鉗形電流表對相關回路進行電流檢查。這麼做的重要作用是：檢測電流互感器的變化比是不是正確;對電流互感器的短路、開路或極性連線的錯誤的檢測;以及通過比對電流值大概估計電錶數值的正確與否。
使用萬用表的電壓檔或者使用普通電壓表對計量電壓的迴路電壓進行檢查，從而觀測電壓是否正常：主要檢測的是有沒有接觸不良或者有沒有開路造成電壓偏低或失壓等現象;檢測是否有電壓互感器極性連線錯誤造成的電壓異常;檢測電壓互感器出口線端到電錶的迴路是否正常。
使用相位伏安表或者普通相位表對電錶的電流回路和電壓回路間的相位關係進行檢測，以用來判斷電錶連線線的正確與否。三相三元件電錶接線的相位檢測以及三相兩元件電錶接線的檢測：在檢測之前應當確保電壓正常，相序正確，以及需要注意負荷潮流和電能表流轉方向，避免出現錯誤的判斷。
四、減少計量裝置誤差的改進措施
1 完善計量裝置。通過改造計量點工作，可以消滅無表估算和一表乘三等不正常的計量方式。同時還應完善計量裝置，減少因工藝的不合格或外界因素的影響而引起的誤差。我國多數電力部門已將計量點改造工作列入計劃，並取得了明顯成效。
2 計量方式正確。純動力負荷的專用配電變壓器採用三相三線 V型接線的計量方式。照明或綜合配電變壓器分別計量的均採用三相四線Y型接線的計量方式，採用三塊單相電度表計量，可瞭解配變臺區三相負荷的平衡情況，以便調整和分析;其中一相表計損壞，不致影響其他兩相的計量。對更正電量和更換損壞表都比較方便;輪換、校驗簡單;接線簡單，出現誤接線的機率小;對綜合誤差分析有利，搭配互感器和表方便，可比較容易的調整計量裝置的綜合誤差。
3 選擇計量點位置。減少互感器的負載，可提高計量精準度。合理選擇計量點的位置，縮短互感器與表計的引線，就可以減少引線電阻，達到減小互感器所帶負載的目的。因此，計量點的位置離配電變壓器越近越好，最好選在配電變壓器臺中。
4 合理計量動力電。為了防止表前竊電，合理計量照明和動力的用電量，計量點結構一定要設計合理，採用表閘分開，燈動分別計量的形式。“標準配變臺區”的包括了燈動分別計量，表闡分開的內容。所有驗收的標準配變臺，結構都是水泥磚石砌成，中間隔開，兩面開門。一個間隔安裝照明和動力電度表以及互感器等計量裝置，另一個間隔安裝刀閘開關和熔絲等控制裝置，表門鑰匙由電力部門掌管，刀閘開關門鑰匙由使用者掌管。這樣即合理選擇了計量點的位置，又解決了燈動分別計量的問題，還防止了表前竊電。如果計量點密封的好，可以減少外界溫度變化而引起的計量誤差，從而提高了計量精度。
參考文獻
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