浅析电力生产中的电能计量与装置

吴 波

摘要:无论是人们的日常生活还是工业生产,电能相当于血液,起着至关重要的作用。但是如何对电能进行管理、计量是一个难题,其中会涉及到许多技术与装置,也会伴有经济问题。正确的电能计量对发、输、配、用四方都是十分必要的。文章对电力生产中的电能计量与装置进行了分析研究。

关键词:电能计量;电力生产;电流互感

中图分类号:TM764文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0187-02

电力系统的变革一直是老大难问题,面对不断发展的经济形势,电力系统的改革对电能计量也就提出了更高的要求,电能计量技术也变得更加重要。市场经济形势的确立,对以前的传统计划经济的电能计量是个挑战,同时,电能计量又需要增加其准确性与完整性,只有这样,电能计量才会对电力系统发电量、线损、煤耗、厂用电、供电量、用电量等各项技术经济指标的计算有直接的参考意义。用电的压力在加剧,用电波动显著,峰谷差距与越来越大,电能计量工作在变化中工作,如何保证工作质量,如何减小误差,这些要求都是对计量工作的一个考验,文章从电能计量现状与装置设计两个方面进行分析。

一、电能计量现状

现行的电能计量方案是在发电机、网络交换关口处安装电能计量装置。电力系统中关口是指厂网之间、区域性电网之间电力设备资产和经营管理范围的分界处。关口电能计量装置是衡量关口分界处电能量的流向及其大小的装置,它记录的电能量作为技术经济指标统计、核算的基础数据,是保证电力市场能否正常运行的关键。

为合理配置能源资源,提高能源利用率,促进电力工业与社会、经济、环境的协调发展,全球范围的电力体制正在打破垄断的局面,引入非管制化的竞争机制。我国的电力工业在持续、健康、快速发展的同时,也在进行体制的改革,市场运行机制必将成为电网运营的基础。随着大量独立法人性质的发电公司涌入、“多家办电”的发电模式初具规模、各供电公司实施独立核算、网级电力市场的电能购销趋于多元化、网省间以联络线的电力交换点的电量计费结算。另一方面,“公司化改组、商业化运营、法制化管理”成为电网发展的战略目标。实现这一目标的首要任务就是:以先进的技术、规范的管理构筑电力市场的运营基础——建立一套基于电能计量关口的、符合公平、公开、公正“三公”的、完善的电能计量系统,实现网级电力市场的交易结算。

二、电能计量装置设计

(一)计量装置的设置

发电站上网关口计量点一般设在产权分界处,如发电站与电网公司产权分界点在发电站侧的,应在发电站出线侧、发电机升压变高压侧(对三圈变增加中压侧)、启备变高压侧均按贸易结算的要求设置计量点。

局考核所属各供电所供电量的关口点一般设在35kV变电站的主变高压侧;所属各供电所相互间供电量的计量关口点一般设置在产权分界处。

其他贸易结算用计量点,设置在产权分界处。考虑到旁路代供的情况,各关口计量点的旁路也作为关口计量点。

10kV及以上电压供电的用户应配置防窃电高压计量装置,在用电客户配电线路高压计量装置前端T接口装设隔离刀闸,方便外校及处理计量装置的故障。

(二)计量方式

对于非中性点绝缘系统的关口电能计量装置采用三相四线的计量方式,对于中性点绝缘系统的关口电能计量装置应采用三相三线的计量方式。

(三)电能表的配置

同一关口计量点应装设两只相同型号、相同规格、相同等级的电子式多功能电能表,其中一只定义为主表,一只定义为副表。安装于局所属变电站内电能表应具有供停电时抄表和通信用的辅助电源。关口计量点应装设能计量正向和反向有功电量以及四象限无功电量的电能表。电能表的标定电流值应根据电流互感器二次额定电流值进行选择,电能表的标定电流值不得大于电流互感器二次额定电流值。电能表的最大电流值应选择4倍及以上标定电流值。10kV及以上贸易结算计量点,应配置具有失压报警计时功能的电能表或失压计时仪。

(四)电流互感器配置

电能计量装置宜采取独立的电流互感器,应具有计量专用的二次绕组,如果二次绕组具有中间抽头的,每一个抽头的误差都应符合准确度等级要求。每一个计量绕组只能对应一个计量点。电流互感器应保证其在正常运行时的实际负荷电流达到额定值的60%左右,至少应不小于20%,否则应更换变比。对二次额定电流为5A的电流互感器,其计量绕组的额定二次负载下限为3.75VA,额定二次负载最大值应不大于50VA(cosφ=0.8),一般而言,当电能表与互感器安装在同一地点时(如开关柜),CT计量二次绕组的额定二次容量选10VA,对于二次绕组有中间抽头的电流互感器,两个抽头的额定二次容量均应满足上述要求。如有充分的证据说明所接的负荷超过以上值时,可按实际值确定。

(五)互感器二次回路配置

电压、电流互感器装置端子箱内,以及电能表屏(柜)内电能计量二次回路应安装试验接线盒。电流和电压互感器二次回路的连接导线宜使用铜质单芯绝缘线,如果使用多股导线时,其连接接头处应烫焊,再使用压接的连接接头。

高压计量用的电流、电压互感器二次回路应一点接地。电压互感器二次回路接地点一般设在主控室内;就地计量的电流互感器二次回路接地点宜设置在计量柜内的专用接地桩;非就地计量的电流互感器二次回路接地点宜设置在端子箱处。

三、电能计量装置的验收和实验

(一)验收的技术资料

电能计量装置的计量方式原理接线图,一、二次接线图,设计和施工变更资料。电能表和电流、电压互感器的安装和使用说明书、出厂检验报告、计量检定机构的检定证书或测试报告。

(二)现场核查内容

产品外观质量应无明显瑕疵和受损。安装工艺质量应符合有关标准要求。电能表、互感器及其二次回路接线情况应和竣工图一致。

(三)验收实验

电能表:电能表安装前应在试验室进行检定,电能表应满足公司《三相电子式多功能电能表订货及验收技术标准》要求。

电压互感器:电磁式电压互感器可在试验室或现场进行误差测试,电容式电压互感器应在现场进行误差测试。电压互感器在额定负荷和实际负荷时的误差都应合格。

电流互感器:电流互感器可在试验室或现场进行误差测试,电流互感器在额定负荷时和实际负荷时的误差都应合格。

二次回路:应在现场检查电压、电流互感器二次回路接线是否正确;二次回路中间触点、熔断器、试验接线盒的接触情况。

(四)验收结果的处理

经验收合格的电能计量装置应由验收人员及时实施封印,并由运行人员或客户对铅封的完好签字认可。封印的位置为互感器二次回路的各接线端子、电能表接线端子、计量柜(箱)门等;经验收合格的电能计量装置应由验收人员填写验收报告,注明“计量装置验收合格”或者“计量装置验收不合格”及整改意见,整改后再行验收;验收不合格的电能计量装置禁止投入使用,更改后再进行验收,直至合格;验收报告及验收资料及时归档以便于管理。

四、结语

在实际电能计量运行过程中,为了减小电能计量装置的综合误差,提高其准确性,不但要对互感器、电能表等计量器具进行重点的考核配置,还要对互感器的二次回路的负荷和压降进行必要的检测,注重对整个过程的科学管理,才能保证整个电能计量装置的计量准确,从而提高电能计量装置的准确性,达到公平的原则。

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