對(duì)高壓電能計(jì)量設(shè)備及其檢驗(yàn)技術(shù)研究分析

1、 對(duì)高壓電能計(jì)量設(shè)備及其檢驗(yàn)技術(shù)研究分析 摘要：高壓電能計(jì)量技術(shù)的發(fā)展得到電網(wǎng)工程的廣泛應(yīng)用，其中電能計(jì)量技術(shù)的發(fā)展極大程度的促進(jìn)和發(fā)展了電能計(jì)量技術(shù)的脈絡(luò)，同時(shí)也助力新型高壓電能計(jì)量設(shè)備的推廣和應(yīng)用。本文重點(diǎn)梳理了新型高壓電能計(jì)量設(shè)備中的原理構(gòu)造，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了功能特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了方案的適用性。通過(guò)總結(jié)出高壓電能計(jì)量技術(shù)變化的特征。并總結(jié)出了高壓電能計(jì)量設(shè)備檢驗(yàn)技術(shù)，其中包括誤差評(píng)價(jià)和檢驗(yàn)，同時(shí)也論述了高壓電能計(jì)量設(shè)備 技術(shù)檢驗(yàn)的必要性，同時(shí)梳理了相應(yīng)的檢驗(yàn)裝置，對(duì)高壓電能計(jì)量設(shè)備和檢驗(yàn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，從而對(duì)高壓電能計(jì)量技術(shù)發(fā)展提供研究思路。關(guān)鍵詞：高壓電能計(jì)量；設(shè)備；檢驗(yàn)技術(shù)電能計(jì)量設(shè)備在

2、以往的文中被常常稱作電能計(jì)量裝置，結(jié)合高壓電能計(jì)量設(shè)備檢驗(yàn)裝置中標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看。本文在進(jìn)行檢驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)于被檢驗(yàn)常常稱為設(shè)備和裝置，同時(shí)也是電網(wǎng)在用電和供電以及發(fā)電之間的進(jìn)行計(jì)量的工具。其中，配電網(wǎng)高壓電能計(jì)量設(shè)備主要用于高電壓不同設(shè)計(jì)方案中，同時(shí)也突破了不同溯源和無(wú)法確定準(zhǔn)確度的現(xiàn)象，從而對(duì)其進(jìn)步發(fā)展 趨勢(shì)做出了相應(yīng)的展望分析。一、傳統(tǒng)高壓電能計(jì)量設(shè)備傳統(tǒng)高壓電能計(jì)量設(shè)備一般是由電磁式電壓互感器與電磁式電流互感器等結(jié)構(gòu)組成的高壓電能計(jì)量箱（柜），為適應(yīng)電力系統(tǒng)二次設(shè)備電子化數(shù)字化的發(fā)展，現(xiàn)如今，其中電子式電能表取代了感應(yīng)式電能表。將傳統(tǒng)高壓電能計(jì)量設(shè)備運(yùn)用于三相三線方式的配電系統(tǒng)的原理圖。其中，電

3、磁式電壓互感器 pt1 與 pt2 需要把測(cè)線電壓信號(hào) uab與ucb，分別按照相對(duì)應(yīng)的比例進(jìn)行轉(zhuǎn)換為二次側(cè)線電壓信號(hào) uab與ucb；電磁式電流互感器 ct1與 ct2 將大電流信號(hào)i a與 ic，轉(zhuǎn)變?yōu)樾‰娏餍盘?hào) ia與 ic，電磁式互感器二次側(cè)的兩組電壓與電流信號(hào)，需要分別接入電流表 db1與db2，其累計(jì)計(jì)算所獲得的數(shù)據(jù)，再乘上電磁式互感器的電壓變比與電流變比，便能夠獲得高電壓側(cè)的電能量值1。 傳統(tǒng)的高壓電能計(jì)量設(shè)備因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)框架較為簡(jiǎn)單，運(yùn)行狀況較為穩(wěn)定，成為早期普遍運(yùn)用的高壓電能計(jì)量設(shè)備，現(xiàn)如今，不管在配電網(wǎng)還是在更 高電壓等級(jí)的電力線路上，傳統(tǒng)高壓電能計(jì)量設(shè)備依然還在大量的運(yùn)用。

4、但是隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)高壓電能計(jì)量是設(shè)備出現(xiàn)了諸多的缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：傳統(tǒng)高壓電能計(jì)量設(shè)備在進(jìn)行檢驗(yàn)過(guò)程中，具有體積大、耗材多以及能耗高等現(xiàn)象。高壓電能計(jì)量在進(jìn)行安裝過(guò)程中具有空間占量大的相應(yīng)，同時(shí)設(shè)備在進(jìn)行制造過(guò)程中，需要大量的鋼片、銅、鋼等材料；相對(duì)于三相配電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有的高壓電能計(jì)量方案在設(shè) 計(jì)過(guò)程中，每個(gè)10 k v 電壓等級(jí)要配備2、3 個(gè)電磁式電壓互感器，耗電量每年的消耗在 1 819 kwh 4 213kwh 左右。因此，使用傳統(tǒng)的高壓電能計(jì)量設(shè)備時(shí)，會(huì)是很可觀的耗電量2。二、新型高壓電能計(jì)量設(shè)備為了處理傳統(tǒng)高壓計(jì)量設(shè)備出現(xiàn)的諸多缺點(diǎn)，在配電網(wǎng)中探索出了電

5、磁式電壓與電流互感器非傳統(tǒng)互感器的替代品，其能夠與電能計(jì)量模塊相融合，構(gòu)成了三種不同的新型高壓計(jì)量設(shè)備，分別被稱為電子式高壓電能表與高壓電能表、弱輸出高壓計(jì)量設(shè)備。其中，后兩者選用分體式的方式，與傳統(tǒng)互感器與電能計(jì)量模塊并未組裝在同一殼體內(nèi)；然而高壓電能表卻不同，它是將非傳統(tǒng)互感器與電能計(jì)量模塊做一體化設(shè)計(jì)制作成為一款新 型高壓計(jì)量設(shè)備3。（一）分體式框架結(jié)構(gòu)的數(shù)字化電能表弱輸出數(shù)字化電能表設(shè)備由弱輸出型電磁式電壓與電流互感等組成新型高壓電能計(jì)量設(shè)備，其工作的原理與以往的高塔電能計(jì)量設(shè)備基本相同。數(shù)字化電能表中的電子式電壓互感器，選用分壓的原理進(jìn)行制作，與此同時(shí)，也采用了光學(xué)原理；然而電子式電

6、流互感器，采用 rogowski 線圈的方式進(jìn)行制作，或者選用低功率電流互感器，同時(shí)需要利用光學(xué)原理進(jìn)行制作。電源需要采用高電壓側(cè)的電路進(jìn)行供電，較為成熟的達(dá)到設(shè)定的方案預(yù)期4 。（二）高壓電能表一體化結(jié)構(gòu)的新型高壓電能計(jì)量設(shè)備為擯棄傳統(tǒng)高壓電能計(jì)量設(shè)備存在的體積大、重量大、耗材多、能耗高、缺乏準(zhǔn)確的誤差評(píng)價(jià)方法、事故多發(fā)、難以遏制竊電，以及管理不便等本征性缺陷，并解決分體式新型高壓電能計(jì)量設(shè)備也無(wú)法溯源的問(wèn)題。為了完善以往高壓電能計(jì)量設(shè)備體積大與重量大、能耗高等多種無(wú)法溯源的問(wèn)題，在高壓電能表的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，將高壓電能表定義為能夠直接 接入電力測(cè)量有功電能與無(wú)功電能的儀表，裝入一個(gè)殼體內(nèi)，其中

7、包括高 壓供電單元、電能計(jì)量單元與內(nèi)置計(jì)度顯示單元等組成。從高壓電能表的定義能夠了解到電子式高壓電能表，并不是一種高壓電能表，應(yīng)其部分功能單元依然處在低電壓側(cè)。沒(méi)有與高壓側(cè)的電子式互感器與電子式電流互感器安裝在同一殼體內(nèi)。（三）具有高壓電能計(jì)量功能的智能型高電壓設(shè)備高壓電能表在一體化的設(shè)計(jì)上，要基于它所形成的高壓電能計(jì)量技術(shù)，新技術(shù)的應(yīng)用具有體積小、重量輕等多種優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也會(huì)拓展到新型高電壓設(shè)備的研發(fā)中，有利于形成對(duì)電力的保護(hù)，進(jìn)而形成電力物聯(lián)網(wǎng)。例如：將新型高壓電能計(jì)量設(shè)備和變壓器進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，從而構(gòu)成智能性高壓開關(guān)設(shè)備，在原有的基礎(chǔ)上，增加電能計(jì)量的功能。一體化設(shè)計(jì)是將互（傳）感器安裝在

8、高壓電器設(shè)備內(nèi)部，從而實(shí)現(xiàn)真正的配電設(shè)備融合，使其形成數(shù)據(jù)流，其中也是電力物聯(lián)網(wǎng)在建設(shè)發(fā)展過(guò)程中，進(jìn)行創(chuàng)新的真正做法6。三、高壓電能計(jì)量設(shè)備的檢驗(yàn)技術(shù)（一）傳統(tǒng)高壓電能計(jì)量設(shè)備的檢驗(yàn)技術(shù)高壓電能計(jì)量設(shè)備裝設(shè)計(jì)量設(shè)備的主要目的是為了保證公平公正的計(jì)量高壓電能，這一目標(biāo)在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，主要依靠檢驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行保障。如上文所述，目前，采用計(jì)算綜合誤差方法用來(lái)評(píng)估傳統(tǒng)的電能計(jì)量設(shè)備，從而保證電能計(jì)量設(shè)備的精準(zhǔn)性。傳統(tǒng)的高壓電能計(jì)量設(shè)備中的綜合誤差為 ，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到電能表表稱中的誤差，同時(shí)達(dá)到降低誤差和作用。為了有效的保證傳統(tǒng)高壓電能計(jì)量設(shè)備中的有效結(jié)合，以便于滿足與設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)采用分項(xiàng)檢驗(yàn)的方式進(jìn)行相應(yīng)

9、的評(píng)定，來(lái)檢驗(yàn)電磁式電壓的目的，通過(guò)采用分項(xiàng)檢驗(yàn)的方式進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)定，以達(dá)到降低二次回路電壓誤差的目的，對(duì)僅存在的一個(gè)分項(xiàng)誤差標(biāo)稱值中，就認(rèn)定傳統(tǒng)高壓電能計(jì)量設(shè) 備中的誤差以達(dá)到超標(biāo)的情況。結(jié)束語(yǔ)綜合上文所述，對(duì)于高壓電能計(jì)量設(shè)施的發(fā)展歷程進(jìn)行整理，結(jié)合出 現(xiàn)的先后順序進(jìn)行分門別類，劃分為新型高壓電能計(jì)量設(shè)施與傳統(tǒng)的高壓 電能計(jì)量設(shè)施；結(jié)合設(shè)計(jì)的原理，采用電壓變換與電流變換等裝置的不同， 前者又劃分為弱輸出高壓電能計(jì)量設(shè)施與電子式高壓電能表、高壓電能表三種類型。本文主要是從設(shè)備的框架結(jié)構(gòu)與工作原理、技術(shù)特征等多個(gè)方面，對(duì)于上述各種類型的高壓電能計(jì)量設(shè)備進(jìn)行整理與敘述，并提出高壓 電能表通過(guò)對(duì)于各個(gè)功能單元做一體化的設(shè)計(jì)，并裝入統(tǒng)一殼體內(nèi)，使其總體工作在高電壓側(cè)，因此擁有其他類型高壓計(jì)量設(shè)備部不具備的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。參考文獻(xiàn)：1趙東芳，趙偉，榮瀟，等.高壓電能計(jì)量設(shè)備及其檢驗(yàn)技術(shù)j.電測(cè)與 儀表，2019，56（23）：1-10.2王淑然.高壓電能計(jì)量設(shè)備及其檢驗(yàn)技術(shù)j.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)， 2019，（34）：3988.3國(guó)網(wǎng)江西省電力公司電力科學(xué)研究院，國(guó)家電網(wǎng)公司.一種 35kv 及 以下電能計(jì)量裝置整體檢驗(yàn)方法及裝置： cn201610846961.3p.2017-02-22.4國(guó)網(wǎng)江西省電力公司電力科學(xué)研究院，國(guó)家電網(wǎng)公司.一種 35kv 及 以下電能計(jì)量裝置