电能计量中常见问题的.doc

目 录1 电力系统电能计量的重要性42 电力系统中电能计量方法42.1 确定电力系统关口的原则42.2 用户电能计量方法52.2.1 传统手工型52.2.2 IC卡型52.2.3 自动抄表53 电能计量对节能降耗的作用63.1 电能计量对节能降耗的作用63.1.1 科学先进的电能计量工具为节能改造提供了准确的数据63.1.2 电能计量数据分析为节能改造提供了科学依据63.2 电能计量在节能降耗中的实践63.2.1 建立计量器具信息管理系统,确保计量数据准确性63.2.2 以如何降低运行中的110kV主变损耗为例64 电能计量中常见的问题分析74.1关于关口计量装置设计中的几个问题74.2 关于电压互感器二次电压降补偿器84.3 关于电能变送器84.4 关于四象限无功计量84.5 计量器具方面845.1 多功能电能表84.5.2单相感应式长寿命表94.5.3 单相静止式电能表9小结参考文献10致谢电能计量中常见问题的分析研究摘 要在电力农网建设和改造过程中,电力的生产输送和利用都离不开电能计量,电力企业的许多经济技术指标必须通过全面、准确、可靠的电能计量来反映,提高电能计量的正确性尤为重要。文章分析了电力系统电能计量的重要性,介绍了相关电力系统中电能计量方法,阐述了电能计量在节能降耗中的应用，对电能计量中常见的问题进行了分析研究。关键词:电力系统电能计量节能降耗随着我国电力系统的改革,对电能计量工作提出了更高的要求,特别是从传统的计划经济向市场经济的转变,电能测量技术更为重要,需要重视它的完整性和准确性。电能计量直接关系到电力系统发电量、线损、煤耗、厂用电、供电量、用电量等各项技术经济指标的计算。随着电力系统的发展,用电波动十分剧烈,峰谷差愈来愈大,计量系统在大幅度的工况变化中工作,使其计量误差增大,已成为电能计量不可忽视的问题。1 电力系统电能计量的重要性电能是国民经济和人民生活极为重要的能源,电气化程度和管理现代化水平是衡量一个国家发达与否的重要标志。电力生产的特点是发电厂发电、供电部门供电、用户用电这三个部门连成一个系统,不间断地同时完成。发、供、用电三方如何销售与购买电能、如何进行经济计算,涉及许多技术、经济问题。营业性计费的公正合理,涉及电业部门与用户的经济利益。提高电能计量的正确性,对发、供、用电三方都是十分需要的。随着我国电力系统的改革,对电能计量工作提出了更高的要求,特别是从传统的计划经济向市场经济的转变,电能测量技术更为重要,需要重视它的完整性和准确性。电能计量直接关系到电力系统发电量、线损、煤耗、厂用电、供电量、用电量等各项技术经济指标的计算。随着电力系统的发展,用电波动十分剧烈,峰谷差愈来愈大,计量系统在大幅度的工况变化中工作,使其计量误差增大,已成为电能计量不可忽视的问题。利用经济杠杆,实施分时计度并分时计价的电能计量方式,在一定程度上可以起到调控负荷、“削峰填谷”的作用,有利于电力系统的运行和发、输、配、用电设备的充分利用。由于电力电子技术在各行各业用电设备中的采用,负荷向电力系统注入大量的谐波,引起电压、电流波形严重畸变。如何计算谐波电能是亟需解决的问题。2 电力系统中电能计量方法现行的电能计量方案是在发电机、网络交换关口处安装电能计量装置。电力系统中关口是指厂网之间、区域性电网之间电力设备资产和经营管理范围的分界处。关口电能计量装置是衡量关口分界处电能量的流向及其大小的装置,它记录的电能量作为技术经济指标统计、核算的基础数据,是保证电力市场能否正常运行的关键。2.1 确定电力系统关口的原则目前,为考核地区线损率、网损率、上网电量、过网电量、购网电量、地区负荷及地区负荷率等指标,定义了产权关口、结算关口、协议关口、调度关口、线损关口和负荷关口等多种关口。这些关口的划分方法不一致,标准不统一,亦无审核机构。在管理上又各自为政,不能适应电网的发展。为了实施电网商业化运营,以经济核算替代指标考核,以表位法替代余量法管理线损,应统一标准,明确电量关口,划清网级电力市场的界面,规范管理。规范电力系统关口的首要原则是:第一,以产权分界点为界限,建立网级电力市场界面,以达到统计电量、结算电费的目的,为商业化运营奠定基础;第二,以电量关口为基础,规范管理线损,消除“吃网损”的现象,公平分配网级电力市场公司的利益;第三,以适合于商业化运营的、规范化的经济方式核算。2.2 用户电能计量方法对电能计量的方法可以分成以下几种类型:2.2.1 传统手工型这是最为古老的方式,采用的是“一家一表”模式,到一定时期由电力工作人员挨门挨户收取电费。这种方法的缺点是显而易见的,不但劳动强度大,而且不能对用电户进行统一管理。但是这种方法在我国的广大农村还在广泛的使用。2.2.2 IC卡型为了降低电力部门人员的劳动强度,采用了由用电户上电力公司购电这种方式。为此开发了新型的电能计量仪表IC卡式电度表,采用预付费式,用户先用卡购电,然后才能使用。这种方式在城镇地区广泛使用。2.2.3 自动抄表自动抄表这种方式是近些年被广泛探讨和实现的一种方式,它是计算机技术和网络通信技术在电力部门应用的一个生动实例。它的基本实现模式是:电能用户的用电量通过计量仪表计量后,由采集器采集,采集器和通信网络相连,通过网络传输到电力部门的管理中心。目前采用的网络传输技术主要有光纤网络、电话网络、电力线载波网络、总线网络以及无线通信网等技术。自动抄表的发展方向和计算机网络的发展紧密相连,它的一个发展方向就是所谓的“三网和一”,即电力网、广播网、通信网和三为一,通过提供一个高带宽、大容量、高速度的网络将通信、数字业务、广播等结合起来。3 电能计量对节能降耗的作用3.1 电能计量对节能降耗的作用电能计量不但是电力市场交易和营销的基本技术支撑和基础数据来源,同时也是生产技术单位对设备是否经济运行进行判别的基础数据来源,通过准确的计量核算,可以分析在用的电力变压器等电网设备的损耗是否超过允许值,对高损耗电网设备进行处理或更换,降低企业的单位能耗。 3.1.1 科学先进的电能计量工具为节能改造提供了准确的数据电压、频率、有功、无功等主要数据的直接来源就是电能计量器具。计量器具的准确度、技术先进程度将直接影响数据的产生和分析应用。供电企业要加大投入,更新能源计量器具和进行技术创新,及时获得准确、系统的计量数据。3.1.2 电能计量数据分析为节能改造提供了科学依据要不断加强数据分析,向计量管理要效益。通过对运行中的电网设备实施节能监测,依据准确的计量数据进行研究分析和评价,发现存在的问题,实现有的放矢地对电网设备进行节能技术改造、运行方式调整等,有效提高电能利用率,减少电能损耗,提高电网经济运行水平。3.2 电能计量在节能降耗中的实践3.2.1 建立计量器具信息管理系统,确保计量数据准确性为提高计量管理水平,增强计量技术基础,促进计量管理在节能降耗方面发挥更多积极作用,江门供电局统一计量管理,严格按照计量法及有关法律条文规定,建立了计量器具信息管理系统,实现了计量部与直属供电局基层班组之间实现仪表使用情况和仪表检定结果进行无纸化传递及相关信息资源共享。该系统的应用,有效完善了强制检定仪表制度,全面落实了仪表周期检定,保证了仪表检定合格率,提高了计量管理水平。3.2.2 以如何降低运行中的110kV主变损耗为例从技术上来看,电力变压器作为电力系统的重要电气元件,其将电能向不同电压等级的设备传输,使电力适用于广大的用户,但在能量转换的过程中必然产生损耗,其损耗分为铜耗和铁耗。铜耗是由于线圈直流电阻和漏磁场在导线、结构件以及油箱壁作用引起的,铁耗主要是变压器铁芯的磁滞损耗和涡流损耗、结构件的涡流损耗以及介质损耗。损耗的大小直接反映了变压器运行的经济性。因此,通过电能计量数据分析,可以准确判断变压器是否处于经济运行状态,从而及时采取各种节能降损措施使变压器能够在最佳运行区间运行,降低电力变压器的损耗,向负载提供最大的输出功率,促进降低线损,提高企业效益。4 电能计量中常见的问题分析4.1关于关口计量装置设计中的几个问题关口计量点是电网最重要的计量点,包括发电厂的上网的电量,220千伏及以上大用户电量(含用户自备发电机上网电量),跨省电网之间的交换点电量,电网经营企业与其供电企业的供电关口计量。关口计量装置代表在线计量最高技术水准,按DL/T 448-2000和SDJ 9-1999规程要求的类计量装置配置,即有功表不低于0.5级,无功表2级,电压互感器0.2级,电流互感器0.2或0.2级,电压互感器二次电压降0.2%。考核用电功率因数的用户,装设两只具有止逆装置的感应式无功电能表或一只可计量感性无功和容性无功的静止式无功电能表;需要供、受电双向计量时,应分别装设两只具有止逆装置的感应式无功电能表或一只可计量感性无功和容性无功的静止式无功电能表,也可装设一只四象限有功、无功组合式电能表。按功率因数调整电费办法规定,用户功率因数的计算公式为:= (+)2+2 感性无功和容性无功的方向是相反的,计算时应采用绝对值相加。因此无功电能表应当止逆。同理,静止式无功电能表的感性无功和容性无功也应设置成绝对值相加的计量方式。四象限有功、无功组合式电能表中的无功计量方式也按上述原则设置。对于执行峰谷电价和功率因数调整电费的计量点,应装设具有计量分时有功电量、进相和滞相的无功电量的多功能电能表,对于还执行两部制电价的,其多功能电能表应具有测量最大需量的功能。4.2 关于电压互感器二次电压降补偿器电压互感器二次压降补偿器主要是为了“补偿”计量二次回路的电压降,以减小因二次压降造成的电能计量误差。而解决计量二次回路电压降过大,且行之有效的方法很多,如增加导线截面、采用低功耗电能表、缩短电压互感器与电能表之间的连线(就近计量)等。采用电压互感器二次压降补偿器反而增加了电能计量装置的故障点,影响其可靠性和稳定性,且易造成用户的异议,引起不必要的纠纷。因此,不推荐应用此类补偿方式来降低电压互感器的二次压降。4.3 关于电能变送器近几年,在电力系统的大容量机组基建工程设计中,多次出现用各种类型的电量变送器代替电能表的事件,因设计用途不同、误差计算方式不同及误差调整的开放性等不符合电能计量的特殊性要求,因此,它不能作为电能计量装置使用。4.4 关于四象限无功计量长期以来,对送受方向的电量交换点,都装设具有止逆机构的感应式无功表两只,用于计量2， 180的无功电量,即一只无功表计量感性无功电量,另一只无功表计量容性无功电量。目前,由于送受方向的电价政策和对无功电量的考核要求不同,在前面已经叙述过的电网关口的五种电量交换点,都应装设测量四个象限无功电量的电能表,并优先使用具有四象限无功计量的三相电子式多功能表。这方面,传统的感应式三相无功表,由于存在原理上的缺陷,应逐步予以淘汰。4.5 计量器具方面计量器具新技术应用方面,进入九十年代以来,国际上相继推出高精度、宽负荷、长寿命、多功能的电能表,电力系统将这些计量新技术率先引入大用户、关口计量和一户一表工程中。45.1 多功能电能表目前,跨省电网和独立电网安装使用的多功能电能表约几十万只(机电式或电子式)。在产品标准方面,目前电力行标多功能电能表(DL/T 614-1997)、多功能电能表通迅规约(DL/T645 -1997)已经推出,作为计量产品与通迅方面的统一验收标准。和国家标准还没有明确时,因此，在批量进口多功能表时,应该自定义技术指标,慎重处理进口产品测试技术问题。多功能表存在的问题是型号繁多,通迅接口与规约不统一;器件参数裕量小,抗干扰能力差。4.5.2单相感应式长寿命表单相感应式长寿命表具有较高的过载倍数,功耗小,无磨擦、免维护,对环境影响防护性能好,是一户一表工程优选计量产品。在产品标准方面,由于难以对长寿命表产品的设计、材料、工艺等要素作出统一的规定,到目前为止,国际和国内都没有对此表出台专业标准。因国产长寿命感应式电能表还未得到运行验证,对其如果不执行抽检计划,仍按照5年或10年进行轮换,就无法验证我国生产的“长寿命”电能表的使用寿命。也不能只按照制造厂的承诺和理论数据、试验室模拟试验结果开展管理。运行统计数据是最可靠的。例如公司、瑞士公司的长寿命表都有实际运行记录,证明运行25年或30年后合格率仍符合指标。因此,建议DL/T 448-2000的规定对运行中的类电能表的抽样检定应包括长寿命技术感应式电能表,以利于收集资料,积累经验,提高电能表制造水平。4.5.3 单相静止式电能表单相静止式电能表具有结构简单、误差稳定、防窍电、功耗小等优点,在一户一表工程广泛使用。但是,静止式电能表应用的时间还不长,其轮换周期需要验证。即使是按检定规程5年轮换回来后,目前供电企业的检修能力还有限,也无法确定进行哪些检修项目和内容,也无法科学地确定经修理后还能准确可靠运行的时间。所以, DL/448-2000规程规定对运行中的电子表进行抽检,对同一厂家、型号的静止式电能表按轮换周期,到期抽检10%,做修调前检验,若满足规定要求,则其它运行表计允许延长一年使用,待第二年再抽检,直到不满足规定要求时全部轮换回来。5.小结在电力农网建设和改造过程中,电力的生产输送和利用都离不开电能计量,电力企业的许多经济技术指标必须通过全面、准确、可靠的电能计量来反映,提高电能计量的正确性尤为重要。文章分析了电力系统电能计量的重要性,介绍了相关电力系统中