電廠的電量計量與表計調節研究

劉世杰 曹仁杰 衛夢超

摘 要 在熱電廠中，為了隨時掌握電氣設備的運行狀況，必須對其進行實時監控。因此，需要在一些關鍵設備上安裝多功能電力儀表，以便能對電氣參數進行隨時測量。多功能儀表若安裝不當，其測量的值不能真實反映出電氣設備的運行狀態，儀表顯示的結果會誤導熱電廠的技術人員，從而對熱電廠的生產運行做出錯誤的判斷。本文從熱電廠中各種電氣設備上使用的計量儀表的必要性以及工作原理和調節方法入手，探討熱電廠中多功能儀表的重要用途和存在的重要意義。

關鍵詞 多功能儀表;電量計量;表計調節

引言

計算機的高速發展帶動著工業自動化和智能化得到了廣大的普及。在電廠中，為了實現電能量的自動計量、結算以及對發電工作進行考核等一系列功能，多功能儀表被用于熱電廠中的系統中，這也是智能化得到普及的一種形式。通過該智能系統，使得電網中其他子電站的電量數據直接被傳輸至該系統的主站和自動化辦公平臺，為電廠提供精確可靠的數據，使得各級電廠之間實現高效的辦公，并且，對于各電網子系統中的實際用電量進行在線監測。

1 多功能儀表安裝目的

隨著我國改革開發的不斷深入，在電氣行業中對于電的測量和電能計量裝置提出了更高的精度和準確度的要求。據此，由國家電力公司西南電力設計院主導，經國家經濟貿易委員會批準，制定并頒發了行業規范《DL-T5137-2001電測量及電能計量裝置設計技術規程》。根據該規程，在發電廠的輸配線電路和用電線路、供電和配電的線路等處需要安裝設置多功能儀表。該儀表可以對電路的電氣各種參數，比如電壓、電流、功率、電能等各種和電力參數相關的數據進行在線監測，并可以實現開關的狀態監測、超出限度的報警、模擬量的輸出、電能脈沖和通信等各種功能。

多功能儀表也可以根據電廠的使用位置不同，所要監測的參數不同而有所區別。多功能儀表廠商會據此生產出不同型號和規格的多功能儀表，以此滿足不同電廠和不同監測對象的需求。

2 安裝位置

多功能儀表在安裝之前，首先要選擇一個合適安裝該儀表的位置，并在配電柜上按照儀表的實際尺寸開一個槽用于安裝該儀表。多功能儀表一般可以被安裝在進線柜、配電柜的面板或者電子間保護屏上。考慮到美觀性和安裝儀表盤后電氣設備的外在空間盡量不發生改變，絕大部分都會做成內嵌式的安裝，并且安裝在相應的繼保屏上，大大縮短了從儀表到DCS機柜上線路的布置，從而使得傳輸過程中的信號干擾大大減少，與此同時，由于線路布置的簡單，也方便了技術和維護人員的操作與日常檢查。

3 工作原理

多功能儀表的構成主要為測量單元和數據處理單元等，除了對無功或有功的電能量進行計量外，還可以實現測量需量、對輸出的數據進行存儲記錄等功能。其主要的工作原理是，輸入系統的高電壓U和大電流i分別經過電壓變換器和電流變換器后，被送至乘法器，在乘法器內完成電壓和電流的瞬時值相乘，輸出一個在一定時間內與平均功率成正比關系的直流電壓Uo，再利用U/f轉換器，將Uo轉換成相應的脈沖頻率fo，也就是得到了一個與fo成正比關系的平均功率，通過對該段頻率分頻，并對該段時間內的計數器進行計數，就能在儀表上顯示出相應的電能。

4 調節方法

由于多功能儀表在系統中起到著對線路中的各種電氣參數進行監測的作用，其精度的準確直接影響到電廠各種電氣是否在正常工作，以及電廠和終端用戶的經濟利益，因此，如何提高多功能儀表的精度，讓其準確地顯示設備實際的工作參數，是電廠需要深入探討的課題。

多功能表具有計量功能，一般有三部分組成，電能表，互感器和二次接線。其誤差的產生一般都和這三部分息息相關。筆者根據自己的一些工作經驗，總結了以下幾點多功能儀表的誤差調節方法，拋磚引玉，供同行業人士探討。

（1）首先對多功能表進行檢測，包括走字試驗、潛動試驗、起動試驗以及誤差的測定，測試的結果與規格相比較，確認其誤差范圍值;

（2）對于誤差值超過規格的參數，需要進行適當調節，調節時為了確保電氣的安全可靠運行，電流和電壓的負載均需要確認。若該儀表是三相表，還需要追加確認平衡方面的問題。比如有些計量系統里面有中性點絕緣系統，這時就需要選用三相三線制的多功能表，其兩臺電流互感器二次繞組使用四連線更加合適。有些多功能表示三相四線，這時若繼續使用四連線，其系統中的公開線接觸不良或者一相電流互感器極性相反，都會造成計量產生誤差，此時應該選用六連線;

（3）有些比較重要的設備，其參數的監測精確度要高，為了提高多功能表的整體性能，可以通過減小電能表、互感器和二次接線這三部分的綜合誤差與互感器之間的組合誤差進行優化來調節。比如，通過對互感器的合成誤差與電能表的誤差互相彌補，最大限度地減小互感器合成誤差。

（4）對于出現更加復雜的情況，比如在滿載進行調整時，一直會出現正或負的誤差，若是負誤差，應該是電壓鐵芯與電流鐵芯之間的工作間隙偏大，造成轉動扭矩的減弱，若是正誤差，則應該是制動磁鐵的磁性產生了衰減。調節的方法為，負誤差情況下，將工作間隙調小;正誤差時，增大制動磁鐵的磁性，或者更換新的磁鐵。還有一種情況就是，多功能表的相位角出現誤差且難以調整時，此時很有可能是電壓線圈出現匝間短路，或者是電流鐵芯在里面產生歪了導致磁場的布置被破壞，此時，對電壓線圈和電流鐵芯拆下重新安裝即可。

5 結束語

綜上所述，可以了解到多功能儀表在電廠中發揮著舉足輕重的作用，隨時顯示著熱電廠中的電氣設備工作狀態，也可以讓技術人員能隨時掌握設備的運行情況。若其因為錯誤的設置，或者儀表本身存在一定的問題而導致其顯示出來的數據有較大偏差，將會給熱電廠的現場調試工作帶來較大的困難。熱電廠采用精準并且合適的電能計量系統，可以更加準確的采集各線路中的電能量信息，為熱電廠的正常運行提供更加可靠的保障。

參考文獻

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