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摘要:文章对电力仪表在电力系统中应用的作用和重要性进行介绍,对电力系统中电力仪表运行和使用中产生误差超标问题的具体原因,并针对这些原因提出了对误差进行预防和控制的有效措施,以供参考。
关键词:电力仪表;测量误差;超标;解决
1引言
目前在电力系统中所应用的电力仪表是一种智能仪表,其通常具有多种功能,不仅可以进行电量测量和电能计量,而且可以进行测量数据的限制,甚至可以对测量数据进行采集和传输等功能。因此,由于其功能多样化以及性能优良等优点,在目前的电力行业以及智能建筑和企业中广泛应用。尤其是在电力系统中,其测量结果的准确性直接决定系统运行的安全与稳定,甚至会有测量误差超标而导致设备无法正常运行以及造成较为严重的安全事故等问题,需要对电力仪表测量误差超标的原因进行分析并对其进行有效的预防和控制。
2电力仪表测量分析
在电力系统中应用的电力仪表其主要作用就是进行电力参数的测量、对电能质量的监视和分析,并针对电气设备的运行状态来对其运行中的问题提供有效的解决方案。其不仅可以实现上述功能,而且可以对所监视和测量的数据进行分析并且在参数超限时进行报警来提醒工作人员进行及时处理,并且对所测量的数值以及整个事件过程进行详细的记录。其中电力仪表对电力系统中的现场设备运行状态进行监视以及远程控制和报警输出的功能是通过I/O模块来实现的,而且可以通过标准的通信接口来进行电能脉冲输出以及4~20mA模拟量的输出。此外,电力系统中的电力仪表还可以对电量测量所需要的各种电压、电流、频率等、电能统计所需要的各种有功电能和无功电能累计以及电能脉冲输出等、电能质量分析所需要的谐波分析、波形系数以及三相不平衡度分析等、进行负荷监视所需要的有功以及无功统计还有线电压和相电流以及公路最大值和最小值的统计等、越限报警所需要其他参数数值等几十种电力参数的进行采集和分析。此种电力仪表在电力系统中的应用,实现了对系统中所应用的大量的传统仪表的代替,还可以应用于电力监控系统中济宁远程数据采集和控制。而且电力仪表的体积较小、功能多元化,安装、检修和使用比较方便。
3电力仪表误差超标的因素综合分析
3.1谐波因素
由于谐波问题而导致电力仪表出现误差已经不是一个新的问题,长久以来此问题一直是影响仪表测量准确性的主要因素之一,尤其是在目前电力整流以及电力环流设备大量应用且其容量也在不断增加的形势下,此因素对电力仪表测量误差的影响高更为突出。这主要是由于目前的电力系统结构逐渐复杂化,切中的变频调速装置、电弧炉以及其他的非线性负载的电力电子装置会与交流电压和电流产生的波形进行相互作用而导致其波形由正弦波向非正弦波转变,因此就会在电网的阻抗上形成压降而造成电压畸变问题的发生,且此电压畸变通常是基于频率的倍数发生,这就是谐波,此时在谐波的影响下会导致其中一部分的基波电能向谐波电能进行转变,并且在电网中进行传播而对其他的电力设备以及通信线路造成危害比你更直接导致电力仪表测量出现较大的误差。
3.2互感器因素
在目前电力系统的高压供电系统中,电力仪表的使用方式通常是经过互感器来对高电压信号进行转变来确保此信号与电力仪表相匹配,其主要由一次绕组线圈和次级绕组线圈组成,互感器引起误差的原因主要有以下几点:一是由于互感器本身具有较低的准确度。二是没有进行专用互感器二次绕组的配置,在电压较低其负载不均衡的情况下会对其精准性造成影响。三是互感器负载超出其限定的负荷限值。此外,其二次接线不合理而引起的二次回路电压降也是引起误差的主要原因,通常规定其不应超过互感器额定电压的0.2%,否则就会导致其与二次回路中的电压无法保持一致而出现误差问题。
3.3人为因素以及外界环境因素
人为因素导致的误差主要表现在由于疏忽而在测量过程中对仪表造成振动以及其他外力影响而引起指针的振动;测量人员在测量之前没有对仪表进行校准,尤其是针对水平情况的校准,导致在倾斜状态时由于侧压力的影响而导致转动滑轮的细小位移,从而导致误差的产生。最后是由于仪表读数时由于操作不当而导致出现的误差。而外界环境因素则主要是由于电力仪表在电路中进行连接的过程中会由于与外线路的电压差而导致内部转动滑轮变化从而导致误差的发生。而且外部环境中的温度因素会导致仪表中的非线性元件产生阻抗或者电感系数的变化,也通常会导致误差的产生。
4电力仪表测量误差超标的改进措施
针对电力仪表测量误差对电力系统运行所产生的危害,以及电力仪表测量误差的产生原因,首先需要对电力仪表进行严格选择,重点要选择具有较高精度、稳定性以及多功能,且主要是与测试电力相匹配的电力仪表,而且还要在电压互感器二次回路中采用导线进行连接来确保其实际二次负荷与二次回路的完整性来避免误差的产生。其次是对补偿装置进行充分利用。主要是可以采用电压误差的补偿装置并且设定合适的补偿阀值来确保电力仪表测量值的合理性,而且此补偿阀值的设定需要电压互感器的倍率与二次回路进行计算和确定。再次是采用屏蔽隔离措施。其主要是在对电力仪表进行设计和使用过程中所产生的误差而采取的措施,针对设计过程中的硬件电路模块,采用光电扣合隔离器等将RS485硬件通信接口模块等核心构件与外界进行电气隔离,而且隔离设备的选择需要根据模块和外界环境的不同来进行的。在使用电力仪表进行测量工作的过程中,则需要通过外壳接地、外部电路接地等方式来进行屏蔽隔离。最后是确保按照正确的方式对电力仪表进行使用。在电力仪表的使用过程中需要对其接线方式、摆放方式、测量方式等使用方式进行正确选择和应用,这就需要针对其正确的使用方式来对员工进行培训,最大限度地降低由于人为因素而导致的测量误差超标的问题。并且加强对仪表运行环境的监视和控制,确保其运行环境中的温度、湿度等符合其正常使用的要求。
5结语
在电力系统中应用的电力仪表测量的准确性不仅对电力市场运营的经济效益和公平性具有重要的意义,而且对于电力系统的安全和稳定运行也具有重要作用。在分析电力仪表运行中出现测量误差超标与谐波、互感器、人为以及环境等因素有关之后,提出了相应的预防和控制措施,希望这些措施的提出能够给同行提供借鉴作用来有效提高电力仪表测量的准确性,推动我国电力市场经济效益的提高。
参考文献:
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