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电厂的电量计量与表计调节研究

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  摘 要 在热电厂中,为了随时掌握电气设备的运行状况,必须对其进行实时监控。因此,需要在一些关键设备上安装多功能电力仪表,以便能对电气参数进行随时测量。多功能仪表若安装不当,其测量的值不能真实反映出电气设备的运行状态,仪表显示的结果会误导热电厂的技术人员,从而对热电厂的生产运行做出错误的判断。本文从热电厂中各种电气设备上使用的计量仪表的必要性以及工作原理和调节方法入手,探讨热电厂中多功能仪表的重要用途和存在的重要意义。
  关键词 多功能仪表;电量计量;表计调节
  引言
  计算机的高速发展带动着工业自动化和智能化得到了广大的普及。在电厂中,为了实现电能量的自动计量、结算以及对发电工作进行考核等一系列功能,多功能仪表被用于热电厂中的系统中,这也是智能化得到普及的一种形式。通过该智能系统,使得电网中其他子电站的电量数据直接被传输至该系统的主站和自动化办公平台,为电厂提供精确可靠的数据,使得各级电厂之间实现高效的办公,并且,对于各电网子系统中的实际用电量进行在线监测。
  1 多功能仪表安装目的
  随着我国改革开发的不断深入,在电气行业中对于电的测量和电能计量装置提出了更高的精度和准确度的要求。据此,由国家电力公司西南电力设计院主导,经国家经济贸易委员会批准,制定并颁发了行业规范《DL-T5137-2001电测量及电能计量装置设计技术规程》。根据该规程,在发电厂的输配线电路和用电线路、供电和配电的线路等处需要安装设置多功能仪表。该仪表可以对电路的电气各种参数,比如电压、电流、功率、电能等各种和电力参数相关的数据进行在线监测,并可以实现开关的状态监测、超出限度的报警、模拟量的输出、电能脉冲和通信等各种功能。
  多功能仪表也可以根据电厂的使用位置不同,所要监测的参数不同而有所区别。多功能仪表厂商会据此生产出不同型号和规格的多功能仪表,以此满足不同电厂和不同监测对象的需求。
  2 安装位置
  多功能仪表在安装之前,首先要选择一个合适安装该仪表的位置,并在配电柜上按照仪表的实际尺寸开一个槽用于安装该仪表。多功能仪表一般可以被安装在进线柜、配电柜的面板或者电子间保护屏上。考虑到美观性和安装仪表盘后电气设备的外在空间尽量不发生改变,绝大部分都会做成内嵌式的安装,并且安装在相应的继保屏上,大大缩短了从仪表到DCS机柜上线路的布置,从而使得传输过程中的信号干扰大大减少,与此同时,由于线路布置的简单,也方便了技术和维护人员的操作与日常检查。
  3 工作原理
  多功能仪表的构成主要为测量单元和数据处理单元等,除了对无功或有功的电能量进行计量外,还可以实现测量需量、对输出的数据进行存储记录等功能。其主要的工作原理是,输入系统的高电压U和大电流i分别经过电压变换器和电流变换器后,被送至乘法器,在乘法器内完成电压和电流的瞬时值相乘,输出一个在一定时间内与平均功率成正比关系的直流电压Uo,再利用U/f转换器,将Uo转换成相应的脉冲频率fo,也就是得到了一个与fo成正比关系的平均功率,通过对该段频率分频,并对该段时间内的计数器进行计数,就能在仪表上显示出相应的电能。
  4 调节方法
  由于多功能仪表在系统中起到着对线路中的各种电气参数进行监测的作用,其精度的准确直接影响到电厂各种电气是否在正常工作,以及电厂和终端用户的经济利益,因此,如何提高多功能仪表的精度,让其准确地显示设备实际的工作参数,是电厂需要深入探讨的课题。
  多功能表具有计量功能,一般有三部分组成,电能表,互感器和二次接線。其误差的产生一般都和这三部分息息相关。笔者根据自己的一些工作经验,总结了以下几点多功能仪表的误差调节方法,抛砖引玉,供同行业人士探讨。
  (1)首先对多功能表进行检测,包括走字试验、潜动试验、起动试验以及误差的测定,测试的结果与规格相比较,确认其误差范围值;
  (2)对于误差值超过规格的参数,需要进行适当调节,调节时为了确保电气的安全可靠运行,电流和电压的负载均需要确认。若该仪表是三相表,还需要追加确认平衡方面的问题。比如有些计量系统里面有中性点绝缘系统,这时就需要选用三相三线制的多功能表,其两台电流互感器二次绕组使用四连线更加合适。有些多功能表示三相四线,这时若继续使用四连线,其系统中的公开线接触不良或者一相电流互感器极性相反,都会造成计量产生误差,此时应该选用六连线;
  (3)有些比较重要的设备,其参数的监测精确度要高,为了提高多功能表的整体性能,可以通过减小电能表、互感器和二次接线这三部分的综合误差与互感器之间的组合误差进行优化来调节。比如,通过对互感器的合成误差与电能表的误差互相弥补,最大限度地减小互感器合成误差。
  (4)对于出现更加复杂的情况,比如在满载进行调整时,一直会出现正或负的误差,若是负误差,应该是电压铁芯与电流铁芯之间的工作间隙偏大,造成转动扭矩的减弱,若是正误差,则应该是制动磁铁的磁性产生了衰减。调节的方法为,负误差情况下,将工作间隙调小;正误差时,增大制动磁铁的磁性,或者更换新的磁铁。还有一种情况就是,多功能表的相位角出现误差且难以调整时,此时很有可能是电压线圈出现匝间短路,或者是电流铁芯在里面产生歪了导致磁场的布置被破坏,此时,对电压线圈和电流铁芯拆下重新安装即可。
  5 结束语
  综上所述,可以了解到多功能仪表在电厂中发挥着举足轻重的作用,随时显示着热电厂中的电气设备工作状态,也可以让技术人员能随时掌握设备的运行情况。若其因为错误的设置,或者仪表本身存在一定的问题而导致其显示出来的数据有较大偏差,将会给热电厂的现场调试工作带来较大的困难。热电厂采用精准并且合适的电能计量系统,可以更加准确的采集各线路中的电能量信息,为热电厂的正常运行提供更加可靠的保障。
  参考文献
  [1] 余芳.电厂的电量计量与表计调节[J].江苏科技信息,2016-2(4):68-70.
  [2] 梁丹.电能量计量系统在发电厂的应用[J].现代企业,2012,(12):58-59.
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