电能表互感器（精选7篇）
电能表互感器 篇1
前言
随着计算机技术不断普及发展, 通信技术以及计算机能力也在不断增强提高中, 我国的自动化技术已经深入各个领域之中, 数字化变电站自动化在技术上也在进步提升中, 尤其是近年来的无人值守变电站的不断推广, 对于变电站的数字化提出了更高的要求。但是, 传统的电子式互感器或者电能表存在有许多问题, 对于推进自动化技术产生了巨大的阻碍, 所以在我国的相关领域中开始大量的研究电子式互感器和智能电能表, 并且已经有所研究成果, 应用进入相关领域中, 在其中起到了十分重要的作用。
1 电子式互感器
1.1 电子式互感器
电子式互感器是一种由连接到传输系统和二次转换器的一个或者多个典雅或者是电流传感器一起组成的仪器, 一般情况下是被使用在传输正比于被测的量, 从而可以供给测量的仪器、仪表以及控制装置。可以分为电容式互感器以及空心线圈组合式互感器, 低功率互感器以及校验、能效测评用电子式互感器等几种, 是随着传统的互感器在使用中暴露出不能符合我国现在电力系统发展后所研究发明出来的一种互感器, 相对比较传统的互感器而言, 可以最大程度上对于我国当下传统互感器有所替代, 促进我国电力系统的发展和进步。
1.2 电子式互感器校验系统原理
传统的电磁式互感器或是电流互感器中存在有一定的缺陷, 例如在绝缘问题上和在电磁干扰问题上, 都是难免会出现磁饱和问题, 同时也存有在造价和体积方面的缺点等, 随着近年来我国对于电力的要求越来越高, 电力系统的容量也在不断增高, 同时传输容量等级也在不断增加, 导致了这些问题越来越明显, 并且越来越阻挡了我国电力系统的发展进步。电子式互感器的出现解决了传统互感器中存在的问题, 并且以小体积、绝缘性能好等优点迅速取而代之, 此处主要针对其校验系统进行介绍。
电子式互感器的校验系统相对于传统的互感器校验系统而言也有了很大的改进, 例如在传统的电磁互感器校验系统进行校验的过程中存在有过程比较复杂, 需要基于比较仪式和电位差式的共同作用下的补偿式平衡原理, 通过对于电路平衡的调节等多个途径, 最终来达到校验, 过程十分复杂并且繁琐, 而相对比而言的电子式互感器则要显得更加简单一些。其原理是通过电磁铁芯线圈、Rogowski线圈以及阻容分压器、传感元件来一起构成, 在传感机理上与传统的电磁式互感器不同, 但是也存在有模拟电压信号输出或者是数字量的输出。
1.3 电子式互感器的校验方式
电子式互感器的校验方式是根据电子式互感器输出信号的不同而有所不同, 此处将对于两种校验方式都进行介绍, 这两种校验方式分别是模拟量校验方式和数字量校验方式, 两种校验方式最终都要得出一个相差、比差和复合误差, 然后将数据进行计算。
1.3.1 模拟量校验方式
模拟量校验方式是使用在输出信号是模拟信号的时候, 标准和所测两个通道输出的都是模拟信号的时候, 就存在于二次端上, 这个时候并不需要进行转换, 而可以只要通过简单的对放大之后, 就可以计算其中所存在的误差值, 从而达到校验的效果。
1.3.2 数字量校验
数字量校验则是当输出都为数字量的时候所使用的校验方法, 对于数字量校验, 标准源通道要通过进行转换, 同时要将二次端的时间信号也进行转换, 转换为离散采样数字信号, 二次侧通道则需要通过合并单元, 通过这种方法也将时间信号转换为离散的网络数据帧序列, 两个通道同时地共用一个时钟源, 从而可以达到同步采样的效果。
两种算法都是要将标准源互感器和被测互感器的输出信号进行进一步的处理, 可以得到一个相差, 比差和符合误差, 从而达到了对于电子式互感器的校验。当然, 在对于相差、比差和复合误差的计算过程中, 需要注意通过准确的计算来得到最终结果, 所以需要谨慎选择一些比较可靠的算法来进行计算, 其中例如比较传统的离散傅里叶算法, 或者是加窗傅里叶算法, 都是十分值得推崇的。
2 智能电能表
2.1 概念及其重要性
随着社会经济不断进步和发展, 电力系统也在不断进步过程中, 电能在社会中所扮演的角色越来越重要, 所以人们一直在追求更为安全、稳定和经济性并存的电能供应, 所以电网建设中, 智能电能表是一个不可忽略的步伐。智能电能表是传统电表的一个发展和进步, 建立在传统电表的基础上, 更加多功能、更加公平和智能化, 例如可以在用户端进行查询和控制, 同时也存在着数据方面的通信、防窃电等功能, 可谓是在电力系统发展迅速的如今一个必不可少的帮手。
2.2 构成与工作原理和特点
智能电能表与传统电表想比较而言, 其主要是通过实时采样来对于用户的用电量进行采取和控制, 智能电能表是智能电网终端连接的, 集中了各种自动控制、数字信息技术等技术, 从而达到了在操作性能和使用性能上的提升, 其具有耗能少、功能比较全以及承载传输信息较多等优势。
2.3 智能电能表的校验技术
一般情况下, 在普通的电表之中, 都会设置对于电表自己内部运行状况的自动检测的程序, 这种检测程序可以将自身内部存在的异常情况进行发现并且显示成代码, 但是存在的问题是, 生产电能表的厂家比较多, 而个性化设计的存在以及现如今并没有存在一种比较确定的行业规定, 所以导致了再厂家生产的过程中, 对于电能表的报警代码设定各不相同。
而在智能电能表中, 对于报警代码是有所限定的, 智能电能表在对于自身运行进行自己检测的时候, 如果发现在程序运行中存在有问题, 将显示出来异常的代码, 异常代码在校验过程中起到了极为重要的作用, 一般情况下, 校验人员在进行代码检查的过程中, 发现了报警代码, 则可以根据报警代码所指示, 从而迅速找到故障, 这样对于检修人员的工作效率以及质量有了很大的提升。
同时, 也需要注意对于智能电能表电池的校验, 电池作为智能电能表中的一个关键元件, 是在出现任何停电情况下对于智能电能表的运行有所支撑的包拯, 但是电池使用中存在有电池的失压问题, 如果电池出现了问题, 则会使得时钟的错乱, 从而导致了智能电能表无法正常运行。所以在检验过程中, 需要注意对于电池的检查, 并且对时钟进行核对。有关部门必须做好相关统计和准备, 什么时候进行电池的退补和更换工作, 以确保智能电能表的电池正常对其进行供电。
智能电能表的检测中, 如果发现了抄读的电量和实际显示屏幕上的电量存在的差异较大的问题时, 一定要知道, 这是因为在智能电能表的电量中, 其实存在着三种电量定义, 这三种电量定义分别是正向、反向和组合电量, 如果在程序的设定中存在有问题, 那么就容易导致了屏幕上将组合电量显示了出来, 而读抄人员则是抄到了正向电量, 这种时候需要仔细对于两者进行检查分析。
3 结语
近几年来, 随着我国的计算机技术不断发展, 通信技术也在不断进行, 自动化技术以及智能化已经走进了人们的生产生活之中, 对于我国的各行各业都带来了巨大的便利, 我国的数字化变电站技术不断进步, 人民生活中对于电能的需求越来越大, 而本文中所提及的电子式互感器以及智能电能表作为其中重要的组成部分, 它们的准确性起到了很大的作用, 所以本文对于两者的校验方法和技术进行了研究, 以期待对于相关行业的发展能有一定的促进作用。
摘要：随着近年来供电企业数字化变电站的不断发展进步, 电子式互感器以及智能电能表也成为了供电企业关注的一个重点, 本文主要对于电子式互感器以及智能电能表的发展状况以及基本原理入手, 针对其校验技术进行研究和阐述, 以期能对未来该方面的发展有一定的促进作用。
关键词：电子式互感器,智能电能表校验技术
参考文献
[1]罗志坤.电能计量在线监测与远程校准系统的研制[D].湖南大学2011.
[2]张志.电子式电流互感器在线校验关键技术及相关理论研究[D].华中科技大学, 2013.
[3]黄亮.新型智能电能表的设计与开发[D].武汉科技大学, 2013.
浅析电流互感器对电能计量的影响 篇2
[关键词]电能计量；互感器；误差；配置
一、电能计量与互感器
1.电能计量。电能计量装置是一种专门用于测量记录电能量的计量设备，在电能的生产、变送、监控、统计和使用等环节中必不可少，其包括各种类型电能表、计量用电流、电压互感器及其二次回路、电能计量柜（箱）等。
2.互感器。电流互感器是利用电磁互感原理，将高压大电流或低压大电流，变换成低电压小电流的电气装置，其构造与普通变压器相似，主要由铁心、一次绕组和二次绕组等几个主要部分组成。运行中电流互感器一次绕组内的电流取决于线路的负载电流，与二次负荷无关。接在二次绕组的计量仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小，在电流互感器正常运行时，接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器。但由于电流互感器的二次确有负荷，一次电流通过铁心和绕组感应传递到二次时，需要给铁心励磁，此外两侧绕组上的压降，均会带来能量损失，引起电流互感器的测量误差。 电压互感器实际上是一个带铁心的变压器，把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量仪表装置使用。同时，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。电压互感器的运行情况相当于二次侧开路的变压器，其负载为阻抗较大测量仪表，其二次电流产生的压降和励磁电流的存在是电压互感器误差之源。
3.计量用互感器的作用。在电能计量中，通过互感器，将交流电中的高电压、大电流变换成一个安全且标准化的低电压、小电流，以便连接标准化的计量仪表，用于测量电压、电流、电功率、电能等电量，同时有效地避免了高电压、大电流对人身和计量仪表可能造成的不利影响。
4.互感器与电能计量装置综合误差。综上所诉，电能计量装置综合误差包括电能表的误差、电流互感器的合成误差、电压互感器的合成误差和电压互感器二次回路压降引起的误差。 由于互感器长年运行在现场，受其二次回路电阻、二次负载、功率因数以及电压和频率变化等多项因素的影响，而电能表实行定期轮换制，其误差可以在负荷点下测试调整到最小，且其与实际二次接线回路的运行参数无关，所以，电流、电压互感器的合成误差、电压互感器二次回路压降引起的误差在很大程度上决定了电能计量装置的综合误差，解决好装置中互感器存在的问题，有利于降低电能计量装置的综合误差。
二、电能计量装置中互感器的常见问题
1.选用不当。电能计量装置中互感器选用的不当，主要表现为互感器准确度等级太低和配备不合理。根据DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》第5.3条的规定，Ⅰ、Ⅱ类电能计量装置互感器准确度等级不应低于0.2级，但早期的电厂和变电站，互感器准确度等级普遍偏低，显然不符合规程规定。另外，要彻底解决互感器配备不合理的问题。根据规定，电能计量装置应按负荷的类别选择相应准确度等级的电能表和电流、电压互感器，并在设备投运前做好试验调校工作，使装置的误差满足规程的要求。如果配备不合理，就会增大计量装置的误差，例如经常发现的电流互感器配备过大问题，出现“大马拉小车”现象，不仅设备浪费，还增大了电能计量的误差。
2.超差。互感器超差主要表现为互感器本身的比值、相位存在误差超差和安装错误引起的超差。根据DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》第7.3条的规定，高压互感器每10年现场检验1次，又据JJG313-2010《测量用电流互感器》JJG314-2010《测量用电压互感器》检定规程的规定，测量用电流互感器、电压互感器的检定周期分别为2年和4年。因此，必须严格按照规定，开展互感器的现场检验，当互感器误差超差时，应查明原因，制定整改或更换计划，尽快解决。
3.负载超范围。现场互感器的二次负荷是影响电能计量装置安全、准确、可靠的最重要环节之一，二次负荷的变化很容易引起互感器误差的变化，即计量性能的改变。根据DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》第5.4条的规定，互感器实际二次负荷须在25%～100%额定负荷范围内，超出这个范围时，互感器容易超差。因此，为保证电能计量的准确性，必须定期对现场互感器的二次负荷进行准确的测量，负载超范围时应及时查明原因，尽快整改。
4.电压互感器二次回路压降问题。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DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》第5.3条的规定，对于Ⅰ、Ⅱ类用于贸易结算的电能计量装置，电压互感器的二次压降不大于额定二次电压的0.2%，其它计量装置，则应不大于额定二次电压的0.5%。 由于电压互感器二次回路压降直接影响电能计量的准确性，甚至对系统的稳定运行产生不良影响，因此降低二次回路压降也是我们保证计量准确、可靠的重要措施，目前常用的方法主要有降低二次回路阻抗和减小二次回路电流。
三、电能计量装置中互感器的合理配置
1.电流互感器的配置。计量用电流互感器，在选用上应与用电负荷电流大小变化相匹配，使之既能满足负荷在满载时最大电流的需要，又能满足负荷在轻载时最小电流的需要，配置过大或过小，都会影响计量精度，增加线损。在电流互感器的选用上，首先是其额定电压Ue应与被测线路线电压Ux相适应，且满足Ue≥Ux；二是对额定电流的确定，电路中的一次运行负荷电流，应保证在正常运行中的实际负荷电流，达到额定值的60%左右，至少不得低于30%，同时应在电流互感器二次电流10%～120%范围内，电流过大过小都会使电流互感器的精度降低，过大还容易烧毁互感器；三是对额定功率因数的确定，计量用电流互感器额定二次负荷的功率因数应为0.8～1.0；四是对准确度等级的选择，电能计量装置应按其所计电量的多少和计量对象的重要程度，根据DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》中的规定选择准确度等级符合要求的电流互感器；另外是额定容量的选择，电流互感器的额定二次电流，应根据二次回路中所带负载电流的大小来选择。
2.电流、电压互感器的组合配对。针对电流、电压互感器的误差，进行组合配对，保证互感器合成误差尽量小。配对原则是最大程度配用电流互感器和电压互感器的比差符号相反，数值相等或相近；角差符号相同，数值相等或相近。这样，可以忽略互感器的合成误差，最大限度减少计量装置综合误差。
参考文献：
[1]DL/T448-2000电能计量装置技术管理规程[S].
电能表互感器 篇3
关键词：电能计量互感器,故障,谐振,措施
我们知道, 国家对于10 kV的用电系统一般采用的运行方式是控制其中性点不接地, 并且按照有关电能计量的规定, 一般对于10 kV的高压型计量装置需要采用三相两元件进行计量, 通过电压互感器以及电流互感器两种设施分别对计量的装置提供所需的电流以及电压。电力工程在设计过程中如果达到了10 kV, 其计量电压通常由电压互感柜中的电压互感器提供的。随着我们国家工农行业的快速发展, 人们对于电能的需求也变得越来越多, 由于电力变压器的存储容量变得越来越大, 从而导致了10 kV的电力系统出现了许多负面影响例如:电力的负荷程度重、负荷的类型不一以及负荷的密度大等等。这种工作环境的大幅度改变使得高压电能计量的互感器经常出现严重故障, 影响了电能计量互感装置的正常使用。因此, 技术人员需要加强对电能计量互感装置的管理, 从而确保电能计量互感器的安全运行。
1 电能计量互感器产生故障的原因
现如今, 由于高压限流的熔断器结构简单、便于人们的维修以及经济可靠等优点被越来越多的技术人员用来作为35 kV之内的电能网络的保护装置, 该装置能够保护在过负荷或者过电流情况下的电能计量系统。当10 kV的电能计量互感器出现故障的时候, 高压限流的熔断器就会开始自动熔断操作, 将电能计量互感器柜从出现故障的电网里切除, 进而缩小互感柜中故障的影响范围, 提高了电网设备的安全运行性。
1.1 谐振过电压
当系统的电压高达10 kV的时候, 电能计量互感器柜中安装的电压互感器一般是用来进行专用计量的不接地型电压互感器。通常互感器在正常工作的时候, 如果能够确保一次绕组从始至终连接在一起, 一次回路所需的电源完全由10 kV的电网提供以及电压互感器的内部阻抗基本为零这三个工作过程处于平衡状态, 互感器相互之间就不会发生并联的谐振现象。然而, 由于外部环境因素等影响, 也有可以出现电能计量系统中开关非同期合闸等现象, 从而导致串联谐振的发生。当谐振现象出现以后, 由于电压的波形会随之进行相互间的叠加, 电能计量系统的电压值受其影响也会不断升高, 当达到一定电压程度, 电压互感器的内部就会产生巨大的感应电压, 这种电压已经超越了电压互感器的绝缘耐压水平, 会导致电能计量互感器的出口熔断器发生熔断或者烧毁等无法挽回的故障。
1.2 电能系统出现单相接地现象
从电能计量互感器自身来看, 由于其内部的装置之间励磁电抗的作用力比较, 所以通过互感器的电容的电流值变得相应较小, 从而导致电能计量互感器的零序侧部分积聚了大量的电荷。当电能系统出现单相接地现象并得到解决以后, 电能计量互感器的内部就会出现电感放电回路, 这种类型的回路能够将故障发生期间聚集的所有电荷通过直流电源的形式给佩有铁芯的电感线圈进行发电, 在发电的一瞬间就会导致在电能计量互感器的高压部分产生一个幅值比较强大的低频电流。进而在一瞬间造成了高压熔断器中熔丝熔断等故障。
1.3 雷击过电压
具有10 kV的电能计量系统的架空线路一般采用的是不带架空地线方式, 由于其线路运行的周边环境大多为高山地区, 并且线路使用的三相LGJ类导线几乎全部暴露在空气当中, 因此, 受雷击过程中产生的雷电电荷的影响, 架空的导线上可能会产生大量具有感应作用的雷电电荷, 当雷电不小心击中了这些带有电荷的导线, 导线上产生的雷电电荷就会随着电击的作用向线路两侧开始游动, 从而形成雷电入侵波, 这种入侵性的电波能够直接作用在电能计量的互感器中, 导致一些电气设备由于受到外界电流的冲击出现了故障。
2 电能计量互感器故障的解决措施
我们知道, 互感器作为电能计量设施中的重要组成部分, 其是否能够安全有效的运行直接关系到电能计量系统的可靠以及电能计量设备的精度。通过对电能计量互感器产生故障进行科学专业地分析, 我们可以利用有关专业知识进行科学预防和改进。
2.1 定期检修电能计量设备
设备的管理人员应该定期的加强电力设备有关的检修以及维护工作, 确保电能计量设备在运行期间的外界环境卫生情况。通过及时的检修, 可以在第一时间发现电力设备是否具有的安全隐患, 从而采取相应的解决措施。
2.2 对电力设备的参数进行合理设计
在电能计量互感器使用之前, 要对其装备进行合理的参数设计, 确保电能计量互感器的设备不仅安全有效, 而且还能够与之更好的交融, 例如互感器的二次保险、避雷器的使用以及具有消谐振作用的装置等。
2.3 为配电系统寻找合理的供电方式
技术管理人员可以通过合理的供电方式, 为配电系统的电力负荷在扩容过程中预留出相应的容量与接口。我们还可以通过控制配电系统中互感器数量的多少来减少配电系统的铁磁谐振在一定时期内的发生率。从经济效率方面考虑, 在确保配电系统能够安全稳定运行的同时, 我们还可以通过适当地减少配电系统有关维护点的数量, 降低工作成本, 减少了工作人员的工作量。
3 结语
通过以上的分析和研究我们可以发现, 电能计量互感器产生故障的原因多种多样, 其中绝大多数是由于电能计量互感器柜中电压互感器的故障引起的, 由于电能计量设备对于电力工程的运行以及经营和电能的使用者来说都是非常重要的存在, 因此, 保证其正常无故障的工作需要电力管理者进行特别的重视。
参考文献
[1]贾玲.电能计量互感器故障原因分析与对策研究[J].机械工程与自动化, 2010 (8) .
[2]何蓓, 李辉.电能计量互感器异常断相分析与故障仿真[J].系统仿真学报, 2008 (6) .
[3]许建立.10 kV电压互感器断线对馈路有功计量的影响[J].农村电气化, 2004 (8) .
浅析电流互感器对电能计量的影响 篇4
电力企业生产效率需要以电能计量来进行保证, 而且电能计量也直接关系到电力企业和电能用户的经济效益, 这就需要确保电能计量的准确性。而且电能计量装置中其中最为重要的组成部分即是电流互感器, 所以其对电能计量准确性的影响较大。通常情况下, 电流互感器在运行过程中如果出现饱和和剩磁现象时, 则会导致电能计量装置出现电流波动, 从而对电能计量的准确性带来较大的影响。所以通过对电流互感器结构的分析, 从而判断出电能计量装置误差的来源, 并采取切实可行的策略来减少电流互感器对电能计量装置误差的产生, 确保电能计量的准确性。
1 电流互感器的结构分析
电流互感器其由闭合的绕组、铁芯和绝缘外壳组成, 通过电磁感应原理来进行工作。其绕组由一次绕组和两次绕组两部分组成, 一次绕组具有较少的匝数, 需要在检测时电流通过全部线路, 而二次绕组由于其匝数较多, 而且回路具有较好的闭合性, 所以在近乎短路的状态下也能进行工作。电流互感器发挥着较强的功能性作用, 不仅能够将一次系统和二次系统有效的联络起来, 而且可以将大电流转变为小电流, 从而供应给系统的各个部分, 同时对于整个系统的运行状况也能够进行真实的反映, 确保工作人员能够安全的进行工作。
2 电能计量装置的误差来源分析
电力企业销售情况需要由电能计量装置来进行体现, 同时电能计量装置也是电力用户用电量多少的计量装置, 通过电能计量装置所记录的电能量, 从而完成电力企业和电能用户之间的交易计算, 所以电能计量装置的精准性是交易双方公平性和公正性的基础, 直接关系到双方的切身利益。特别是在当前人们物质文化生活不断提升的情况下, 对电能的需求及电能的质量要求不断提升, 电能计量的精确性更具有极为现实的意义。目前电能计量装置还存在着一些不完善的地方, 在具体运行过程中不可避免地会存在着一些误差, 从而对电能计量的精确性产生较大的影响, 所以我们需要针对电能计量装置误差产生的原因进行分析, 确保电能计量的精确性。
2.1 电能表选用不合理
电能表选用不合理是导致电能计量装置产生误差的重要因素, 当电能用户负荷电流变化幅度较大时, 则会导致电流互感器长时间处于低载负荷点上进行运行, 从而使电能计量误差的产生。同时电能表与实际测量电能的相、线参数不一致或是三相不平衡时, 也会导致误差的存在, 从而影响计量的准确性。
2.2 电能表质量问题
由于电压采样器和电流采样器也会导致电子式电能表误差的产生, 目前很大一部分电能表的电流采样器都是由锰铜合金板制造的, 由于其温度系数较小, 电阻会随着温度的变化而呈现非线性变化, 这样也会导致电能表误差在温度影响下呈现非线性变化。
2.3 电压互感器的电压降
根据相应的电力知识, 当负载电流通过电压互感器的串接点接触电阻以及二次线本身的电阻, 会产生一定的电压降, 从而使得电能表和电压互感器两端的电压不相符, 电能计量也会因此产生一定的误差。
2.4 电流互感器的选用不合理
根据电磁感应和磁动势平衡原理, 激磁磁动势的存在, 是电流互感器产生误差的主要原因。激磁磁动势对互感器的具体影响体现在互感器的角差和比差。根据互感器的特性可以知道, 只有保证一次电流在额定电流的百分之三十与百分之六十之间, 才能使互感器达到最佳状态, 从而大大减小电流互感器的误差。而目前对于电流互感器的选择在此类标准方面的要求还过低, 甚至有些电流互感器远远不符合上述标准, 加大了电能计量工作达到精准性的难度。
3 减小电流互感器对电能计量误差的策略
3.1 采用高精度“S”电流互感器
在实际的电能运输中, 一些电路的负荷电流经常在不到额定负荷百分之三十的电能表中运行。这要求供电企业必须采购“S”级电流互感器, 以保障电能计量在1~120%负荷之间的准确计量。
3.2 电流互感器的选择
二次负荷在电流互感器中主要是指外接导线的电阻、电流线圈和电能表的阻抗以及接触电阻。因此在对电流互感器进行选择的时候, 应该从这三个方面综合的考虑电流互感器的二次容量大小, 同时尽量选择在电流回路中阻抗较低的电能表, 比如电子式电能表等。此外还能够用减小外接导线电阻等方法, 进一步的增加电能计量的精度。
3.3 一次电流及其二次负荷
在确定电流互感器额定一次电流的时候, 应该使其在正常工作中的实际负荷在额定负荷的百分之三十和百分之六十之间, 如果不能保证此点要求, 那么就应该选择高动热的稳定电流互感器, 使变比减少, 达到电能计量的精度要求。对电流互感器的额定电流进行科学合理的选择, 能够使电流互感器时刻都工作在最佳状态上, 从而最大程度的削减电能计量的误差。并且还应采用专用的计量用互感器或专用的高精度电流互感器计量用绕组。
3.4 对电流互感器进行必要的检修
需要对电流互感器进行检查, 确保其铭牌与实际应用情况相符合, 同时还要确保其与线路的工作要求相符合。还需要对电流互感器的一次和二次回路进行检查, 看其回路的连接是否正常。另外为了确保电流互感器的接线正确, 则需要对接线部分进行检测, 避免计量差错及事故的发生。
3.5 调整电流互感器的误差
导致电能计量误差产生的最根本原因是电流互感器误差和电能表本身的误差, 所以在实际应用过程中, 需要对这二者的误差进行科学合理的补偿, 并结合电能计量装置运行的环境, 最大限度的减少互感器误差的产生, 同时还要科学合理的对电压和电流互感器的角度和比差进行调整, 从而确保电压互感器和电流互感器在合成过程中其误差处于最低水平, 确保电能计量的准确性。
4 结束语
近年来, 在经济快速发展带动下, 电能得以更加广泛的应用, 这就对电能计量的准确性提出了更高的要求, 为了确保电力企业与电能用户的合法权益能够得到保障, 则需要电能计量管理人员更深入的对电流互感器的核心内容进行了解, 并对其在电能计量中的影响因素进行深入剖析, 确保电能计量的精确性, 从而有效的提高电力企业的经济效益, 加快电力企业的健康、稳定发展。
摘要：近年来, 电力企业取得了较快的发展, 电力企业的经济效益需要通过电能计量这个基础措施来实现, 所以电能计量的准确性与电力企业和电能用户的经济利益也息息相关。电能计量装置通常由电流互感器、电能表和二次回路三部分组成, 而在这些组成部件中, 电流互感器作为重要设备之一, 对电能计量的准确的具有非常重要的影响。文中通过对电流互感器的结构和电能计量装置的误差来源进行了分析, 并进一步对减少电流互感器对电能计量误差产生的策略进行了具体的阐述。
关键词：电流互感器,电能计量,误差分析
参考文献
[1]詹发军, 霍剑.电压互感器二次回路压降影响电能计量的原因及改善措施[J].新疆电力技术, 2008, 4:26-28.
[2]徐红丽.电流互感器为不完全星型接线中线断线对电能计量的影响[J].西南民族大学学报 (自然科学版) , 2012, 6:960-963.
电能表互感器 篇5
无线传感器网络由大量节点构成, 这些节点具有尺寸小、价格便宜、低功耗的特点, 它们密集地又随机地呈分布式地处于该网络的内部。节点的功能就是接收、处理和传输数据。无线传感器网络的框图如图1所示。
本文介绍的用于社区电能监测系统的无线传感器网络正是基于这项技术设计的。具体做法是在社区中需要监测电能的区域设置无线传感器节点, 当某一区域的电能消耗超标时, 相应的警示灯会显示出监测结果, 或者可以将该区域的传感器节点ID显示在控制终端。和传统的有线网络相比, 该系统的监测数据不但具有实时性, 而且也不再受到人为因素的干扰, 有更好可靠性。另外, 由于无线传感器网络自身的特点, 该系统还具有很好的低功耗的特点。因此, 可以被推广应用。
1 硬件设计
本文图2为系统中传感器节点的硬件设计框图。传感器节点分为四个单元进行设计:
1.1 传感器单元:
用于监测并接收环境中的电能消耗原始数据, 可设置于社区需要检测电能的各个位置;
1.2 信号处理单元:
将这些原始数据进行放大、滤波、电平转换和A/D转换等处理, 转变为处理器可以识别的数字信号;
1.3 运算处理单元:
内部包括处理器AT-mega128L和存储器, 用于处理和存储数据。AT-mega128L内部有128KB的ROM, 可用于有效的监控软件的运行。另外, 其内部还集成了4KB的SRAM。不过为了满足该系统处理大量数据的需要, 还外置了FLASH存储器;
1.4 无线通信单元:
则将处理好的数据应用无线通信的方式传递给系统中的其它节点。芯片CC2430能够实现IEEE 802.15.4协议和满足ZigBee应用需求。其通信速度可达到250Kpbs, 通信距离范围为10-75m, 而且接收数据时功耗为60mW, 传输数据时功耗为52mW。
2 软件实现
本系统的软件设计分为两个部分:一部分运行于控制终端, 另一部分运行于无线传感采集节点。实际上, 两个部分的软件设计很类似, 下面主要介绍无线传感器节点的软件设计和与控制终端的接口问题。
2.1 传感器节点软件设计
该部分软件设计由三部分构成, 应用程序、系统软件程序和驱动器软件程序。其中, 应用程序用于实现基于FFT变换的算法;系统软件程序包括A/D转换和无线通信模块, 完成数据的接收、处理和传输;驱动器软件程序则主要和硬件驱动相关, 具体涉及到如并行传输口、内部SRAM、定时器和SPI接口等。
2.2 节点与终端接口问题
控制终端决定了节点所采集数据的数量和采集时间间隔, 并使节点能够进入睡眠状态以节约能耗。
整个系统具体的工作过程如下:程序启动以后, 首先控制终端从配置文件读取相关的参数, 如采样频率和传感器节点的ID;其次, 控制终端初始化存储器和无线传感单元, 还有并行传输单元、A/D转换单元和芯片CC2430。所有单元都保持和整个系统工作同步;最后, 控制终端控制各传感器单元采集数据, 并用基于FFT变换的算法处理采集到的数据, 并将处理的结果发送回控制终端。图
图3为无线传感单元的各个状态的变换情况。
结束语
介绍了用于社区电能监测系统的无线传感器网络, 完成了系统的硬件设计和软件实现。所设计的系统具有实时、可靠和低功耗的特点, 满足实际社区电能监测的需要。如果应用该系统可以使社区电能监测更易于实现, 同时方便根据需要做必要的电力调度。
摘要：无线传感器网络技术的飞速发展, 使其得到了广泛应用。介绍用于社区电能监测系统的无线传感器网络, 目的是为了设计出实时、可靠和低功耗的系统, 使社区电能监测更易于实现, 同时方便根据需要做必要的电力调度。
关键词：电能监测,无线传感器网络,应用
参考文献
[1]陈林星.无线传感器网络技术与应用[M].北京:电子工业出版社, 2009.
[2]戴晓华, 王智等.无线传感器网络智能信息处理研究[J].传感技术学报, 2006 (1) .
[3]崔莉, 鞠海玲等.无线传感器网络研究进展[J].计算机研究与发展, 2005 (1) .
电能表互感器 篇6
关键词：电流传感器,防窃电,电能表箱,设计
1 问题的提出
电是日常生活中必不可少的能源, 为了统一管理, 工作人员采用电表记录电量, 但总有些人为了个人的一己私利而损害国家利益, 非法窃取电能, 给国家造成重大损害, 同时也给管理人员造成极大的困扰。据统计, 北京市供电企业的被窃电量1996年时为1.36亿kWh, 折合人民币4030万元;2001年, 北京地区被窃电量2亿kWh, 折合人民币9050万元;到2002年, 被窃电量已经上升为2.22亿kWh, 折合人民币1.02亿元[1]。
基于这一情况, 电力部门采取了对电表进行防盗的措施, 主要措施是在电表外加装防盗箱, 但不能从根本上解决问题。有些防盗装置采用了电流传感器, 但没有防护措施, 窃电者还是能够通过搭线窃电, 给国家造成损失。
2 带有电流传感器的防窃电电能表箱设计
1-门;2-防盗栏;3-观察窗;4-电能表;5-防护套;6-电流传感器;7-表箱体8-组合开关;9-电表出线;10-电子密码锁。
针对现有技术所存在的缺点, 笔者设计了一种能够彻底杜绝窃电发生的带有电流传感器的防窃电电能表箱的技术方案:在传感器与电表之间的信号线设置防护套, 有效避免搭线窃电行为的发生。
防窃电电能表箱结构基本组成为: (1) 门; (2) 防盗栏; (3) 观察窗; (4) 电能表; (5) 防护套; (6) 电流传感器; (7) 表箱体; (8) 组合开关; (9) 电表出线; (10) 电子密码锁。
如图所示, 表箱体7带有可开关的门1, 表箱体7为长方体状, 表箱体7的门上设置有观察窗3, 观察窗3为用户和抄表员提供便利, 为防止不法份子的不法窃电行为, 在与观察窗3相对应的门的内侧设置有不锈钢防盗栏2;在所述表箱体7内的下部设置有组合开关8, 组合开关8与电表出线9连接, 所述表箱体7外侧边进线处设置有电流传感器6, 所述电流传感器6与电能表4之间的信号连线上设置有不锈钢防护套5;表箱体7的门1上设置有电子密码锁10。
3 结束语
窃电严重地侵害了供电企业和守法用户的权益, 不仅给国有资产造成巨大损失, 而且严重扰乱了供用电秩序[2]。本技术方案的有益效果可根据对上述叙述得知, 由于采用了在电流传感器与电能表之间的信号连线上设置有不锈钢防护套可有效避免不法窃电行为的发生;观察窗为用户和抄表员提供便利, 为防止不法份子的不法窃电行为, 观察窗上设置有防盗栏;电子密码锁增加了电能表的安全性。
参考文献
[1]赵兵, 吕英杰, 邹和平.一种新型防窃电装置的设计[J].电力系统保护与控制, 20O9 (23) :116-118.
电能表互感器 篇7
近年来, 各行各业发展过程中对电能的需求量不断增加, 这就需要确保电力系统稳定的运行, 使其能够提供持续稳定的电力能源供应。而电压互感器作为电力系统的重要组成部分, 直接关系到电力系统运转的稳定性。但目前在电压互感器运行过程中, 由于其二次回路会有二次压降产生, 这就使电能计量会有误差产生, 为用户带来经济上的损失。所以需要我们在实际应用过程, 对电压互感器二次压降的现象进行充分的了解和掌握, 并采取必要的措施, 以尽量减少二次压降给电能计量所带来的影响, 确保计量的公正性和合理性。
1 电压互感器二次回路接线现状
电压互感器为测量仪器仪表和继电器线圈提供电能的供应, 属于一次和二次回路的重要元件, 一旦二次接线故障发生, 则会使二次回路的安全运行受到严重的影响, 导致一定的经济损失发生。在实际工作中通过对110k V、35k V电压互感器二次回路进行现场检查发现了一些问题, 这些问题充分的反映了电压互感器二次回路的接线现状。
1.1 在对110k V电压互感器检查中发现, 其二次回路计量装置没有使用专用的电缆进行引线, 而是利用保护装置端的电缆串接到关口计量装置的。
1.2 部分不用的测量表计等负载装置还有接在电压互感器二次回路的情况。
1.3 二次回路中使用的继电器较为落后, 多为老式的电磁式继电器, 功率消耗较大。
1.4 二次回路使用的管式熔断器存在着锈蚀的情况。
2 常规变电站电压互感器二次回路压降的原因分析
2.1 电压互感器过载运行
目前随着用电量的增加, 电力负荷的增大, 电力系统的变电站普遍进行了增容, 这样就导致电压互感器的负荷加重, 一旦电压互感器的负荷超过其额定容量, 则会导致其负载电流增大, 从而导致计量回路二次压降现象发生。
2.2 计量电压回路控制电缆过长
在实际应用中, 通常都会采用1.5平方毫米的电压回路导线作为电缆进行铺设, 虽然这个规格的导线符合设计规程的要求, 但一旦电压互感器与电能表在安装位置上距离较远时, 则会导致控制电缆过长, 这必将会导致二次回路上出现压降。
2.3 计量回路接触电阻大
通常为了变电站内二次设备及运行维护人员的安全, 都会在常规变电站二次回路中进行开关、保险及闭锁等装置的安装, 这样就会导致电压互感器的二次侧与计量表接线柱之间的接线端子需要进行多次的转接, 出现了若干个接点, 而且随着使用时间的增加, 这些串接的原件及接线端子不可避免的会出现老化及氧化的情况, 导致各接点的电阻增加, 从而增加二次电压的损失。
3 改进措施
由于电压互感器二次压降对于电能计量的准确性及电力系统的稳定运行都具有重要的影响, 所以在日常应用过程中, 对二次压降问题进行了大量的改善工作, 以确保实现电能的公正计量, 确保电力系统的正常运行。
3.1 降低回路阻抗
在改善电压互感器二次回路压降问题时, 则需要重点对二次回路阻抗进行关注, 二次回路阻抗主要包括导线阻抗、接插元件内阻和接触电阻三个部分, 这三个部分要想对其导线阻抗进行降低, 则需要通过增加导线截面积来实现。而在这其中, 接插元件的内阻是处于固定状况的, 不会发生变化, 而占主导地位的是接触电阻, 但其具有较大的随机性, 所以具体的降低阻抗的方案可以如下设计:通过对电压互感器二次回路的导线进行更换, 选择截面积更大的导线。由于接插元件阻抗具有不变性, 所以可以利用定期对接插元件及接头进行打磨, 从而尽可能的减少接触阻抗, 令二次回路阻抗的数值尽可能减小。
3.2 减小回路电流
一般情况下, 电压互感器二次计量绕组与保护绕组是分开的, 计量绕组负载为电能表等, 负载电流小于200m A, 因而现场测试若发现电压互感器一次回路电流大于200m A时, 可采取以下措施减小电流: (1) 采用专用计量回路。目前电压互感器二次一般有多个绕组, 且计量绕组与保护绕组各自独立。否则电压互感器二次回路电流较大。 (2) 单独引出电能表。专用电缆对于计量绕组表计较多的情况, 即使该绕组负载电流较大, 但通过专用电缆的电流因只有电能表计的负载而减小, 因而电能表计回路的电压互感器二次回路压降也较小。 (3) 选用多绕组的电压互感器。对于新建或改造电压互感器的情况, 有的电压互感器有两个二次主绕组和1个辅助绕组, 可取主绕组中的1个作为电能计量专用二次绕组, 这样该回路因只接有电能表而使电流较小, 从而压降也较小。 (4) 电能表计端并接补偿电容。由于感应式电能表电压回路为电压线圈, 电抗值较大, 使得流过电压线圈的电流即电压互感器二次回路电流无功分量较大, 电压互感器二次回路负载功率因数较低。
3.3 电流跟踪式
电流跟踪式补偿器基本原理是利用电子线路通过对电压互感器二次回路电流的跟踪产生一个与二次回路阻抗大小相等的负阻抗, 最终使二次回路总阻抗等效为零。这样, 即使有PT二次回路电流的存在, 由于回路阻抗为零, 压降也为零。由于二次回路总阻抗等效为零, 可以保持压降为零。但对于二次回路阻抗变化的情况, 则不能自动跟踪, 也就是说, 如果熔体电阻或接点接触电阻发生改变, 则回路等效阻抗不为零, 这是该补偿器的局限性。
3.4 电压跟踪式
电压跟踪式补偿器的原理是通过一取样电缆, 将电压互感器二次端电压信号与电能表计端电压信号进行比较, 以产生一个与二次回路压降大小相等, 方向相反的电压叠加于电压互感器二次回路, 使电压互感器二次回路电压降等效为零。当电压互感器二次回路电流或阻抗改变导致回路电压改变时, 补偿器自动跟踪压降的变化并产生相应变化的补偿电压叠加于电压互感器二次回路, 以保持回路压降始终为零。因而这种补偿器几乎适用于所有场合, 唯一不足的是需同时敷设一条从电压互感器二次端电压信号取样的电缆。
3.5 其他方法
对于电压互感器二次压降问题的解决可以采取一些临时性的措施, 如将安装在二次回路上的元器件取消, 也可以对电压互感器进行定值补偿。在临时性的降压解决时, 还有利用电能表调快的方法来解决的, 但此种方法是违背电能计量管理规定的, 所以不宜在解决二次压降问题时进行应用。
4 结束语
由于电压互感器二次压降会给电能计量带来较大的误差, 导致电力企业和用户的经济利益受到损害, 所以需要加强对电压互感器二次压降问题的研究, 从而采取切实有效的措施实现对二次降压的有效控制, 确保电能计量的准确性。
摘要：经济的快速发展, 加快了电力市场改革的进程, 电力企业为了在激烈的市场竞争中占据优势, 只有不断的提升企业的经济效益, 增加企业的核心竞争力。在电力企业发展过程中, 电能计量与企业的经济效益具有直接的关系, 所以为了确保电能计费的公正性和合理性, 则需要做好管理和改造电压互感器二次回路的工作, 从而实现正确的电能计量。有利于加强能源的节约和提高收费的合理性。
关键词：电压互感器,二次回路特性分析,电能计量
参考文献
[1]左新燕, 何毅民, 王玉珍.电压互感器二次接线的改进[J].石河子科技, 2001 (5) .
[2]毕志周, 曹敏, 吕宏.减小电压互感器二次回路压降的方法研究[J].云南电力技术, 2000.
[3]陈新亮.电压互感器二次回路压降改造的分析[J].华东电力, 2006.