2022年发电厂电能计量装置综合误差研究及应用.docx

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1、精品学习资源发电厂电能计量装置综合误差分析及应用王庆昌曾祥东陈邦文新疆拜城发电厂 842316摘要： 阐述电能计量装置的重要作用和特点；分析影响发电厂电能计量综合误差的成因；从电能计量装置治理、电流互感器二次负载测量等方面确定对电能计量装置综合误差的重要影响；强调并指出电能计量在发电厂节能降耗中的应用；关键词： 电能计量综合误差节能降耗前言：发电厂电能计量是一项重要计量活动, 电能计量有别于其它计量 , 它既是一般意义的计量工作 , 更是与电力生产基础治理不行分割的重要组成部分；电能计量的技术水平和管理水平不仅影响发电厂电能量指标的精确性, 而且事关发电企业节能降耗基础治理工作的开展；发电量、

2、煤耗、水耗、汽耗、厂用电、供电量、自用电量等各项技术经济指标的运算都需要通过辅机消耗电量进行；电能计量装置就是用于测量和记录发、供电量，厂用电量的电能计量器具及其帮助设备的总称；包含各种类型计量用电能表, 计量用电压 TV、电流互感器 TA及其二次回路等；1、电能计量装置综合误差分析电能计量装置的综合误差是电能表误差、测量用互感器合成误差和电压互感器二次回路压降引起的误差的代数和；其运算公式为: = b+ h+ yj1式中 电能计量装置综合误差 ,%；b电能表误差 ,%；h互感器的合成误差,%； yj 计量用二次回路的合成误差,%；1.1 计量用电能表误差分析电能表是电力企业中使用普遍的电测外

3、表，电能表不同于其他电测外表，是计量法规定的强制检定贸易结算的计量器具；在发电厂，电能表有三个类别，发电机关口电能表、供电关口电能表、厂用系统自用电电能表；对关口电能计量装置的要求精度比较高，尽量采纳 0.5 级电能表，厂用系统自用电电能表要求精度不高，一般使用的是感应式电度，电能表等级 1.0 级；目前，电子式电能表通过近些年的推广应用，其性能的优越性与感应式电能表相比电能表计量精确，削减了电费流失，提高了工作效率；从技术上适应电表量大，宽电源电压范畴，具备互感器合成误差补偿，变压器铜损、铁损运算；这样可以减小互感器二次负载，削减 TV 二次压降引起的计量误差；为了削减计量误差造成企业经济缺

4、失，关口表的特别要求，最高精确度可提高到0.1 级，而感应式电能表如不能做到定期校验自然形成的计量误差会超标，致使发、供欢迎下载精品学习资源电量、厂用电量的统计分析不精确；新疆拜城发电厂近年来对关口电能表已逐步更换为多功能电子式电能表，提高了供电量的精确性，收到了客观的经济效益；但在厂用电计量方面，始终用的是感应式机械电能表，厂用电耗电计量电度表共计66块计量感应式电度表；在每月统计综合用电、厂用电、自耗电量方面，每月自耗电量时高时低，在 2021 年 10 月至 12 月，自耗电量与 10 月份以前比较多耗30 多万度电；后来对厂用电计量进行了仔细分析和查找缘由，发觉#1 厂高变电能表实际误

5、差 - 1.25%，#9 电抗器电能表实际误差 -1.13% ；#0 厂高变 #5 机侧电能表现场校验时发觉此表有卡针的现象，对5 台发电机电能表进行了现场校验, 校验结果发电机电能表误差均为正误差 , 而厂用电能表是负误差 , 是导致自损耗电率上升的缘由之一；1.2 计量用互感器误差分析在组成电能计量综合误差的各项误差中，电压互感器二次压降回路压降所引起的计量误差往往是最大的，由于压降过大，造成少计电量及发供电量不均衡等事例均有显现；发电厂和变电站中的电压互感器一般与安装在掌握室内的计量外表距离较远， 电压互感器二次回路导线很长，且中间仍有刀开关、熔断器、接线端子和继电爱护装置等，它们有电阻

6、，电抗等参数，造成电压互感器二次回路有较大的压降，使计量外表端电压和电压互感器出口端电压在数值和相位上不一样，这就在电压互感器二次回路引起计量误差，影响电能正确计量；文献指出，某发电厂 110 kVI 段电压互感器二次回路压降为 0.62%；110kVI 段电压互感器二次回路压降超标，直接影响到 3 号发电机关口电能表计量装置的精确计量； 3 号机每年平均上网电量为 2 亿千瓦时，丢失电量W=W * 0.62%=1240000kWh，即年缺失电量达 124 万度；从上述例子中，可以看出PT二次压降直接影响电能量计量的精确度，由于PT 二次压降的单向性，致使电力企业漏计电能，导致巨额经济缺失；同

7、时对电力系统安全运行也是一种潜在的威逼；1.3 计量用互感器降低二次压降的措施由于电压互感器二次压降直接影响电能计量的精确性，甚至对系统稳固运行产生不良影响，为此人们在改善二次压降方面做了大量工作，归结起来可以分为降低回路阻抗、减小回路电流和增加补偿装置等三大类降低二次压降的措施；下面结合实例就前二种降低二次压降措施进行分析；1.3.1 降低回路阻抗电压互感器二次回路阻抗包括：导线阻抗、接插元件内阻和接触电阻等三个组成部分导线阻抗：由于电压互感器二次回路的长度达100M至 500M之间，而且导线截面积过小，因而二次回路导线电阻成为回路阻抗中最被关注的因素；为此在电能计量装置技术治理规程 DL/

8、T448-2000 中，对计量用电压互感器二次回路的侧试作出了相关的规定：互感器二次回路的连接导线应采纳铜质单芯绝缘线；对电压2二次回路，连接导线的截面积应按答应的电压降运算确定，至少应不小于2.5mm；2在实际应用中，电压互感器二次回路线路的截面积一般选在6mm；但无论如何选取导线截面积，导线阻抗是存在的，只是量值的大小而已；接插元件内阻：考虑到电压欢迎下载精品学习资源互感器二次回路中存在刀闸、保险、转接端子和电压插件等接插元件，在不考虑接触电阻的前提下，各元件的自阻和可以认为是一个定值，该值很小，并且不易减小； 接触电阻：很多文献指出，在电压互感器二次回路阻抗中，接触电阻占很大的比重， 其

9、阻值是不稳固的，受接触点状态和压力以及接触表面氧化等因素的影响，阻值不行防止地发生变化，且这种变化是随机的，又是不行猜测的；接触电阻的阻值在不利情形下，将比二次导线本身的电阻仍大，有时甚至大到几倍；测试中，二次线压降通常都比运算值大很多，其根本缘由就是没有估量到接触电阻有如此大的变化；从上述分析中，可以清晰看到，电压互感器二次回路阻抗的三个组成部分中，可以通 过增加导线截面积降低导线阻抗；接插元件内阻基本不变；接触电阻占主导位置，且 其阻抗变化具有随机性；于是得到降低电压互感器二次回路阻抗的详细方案为：电 压互感器二次回路更换更大截面积导线；定期打磨接插元件、导线的接头，尽量减小接触阻抗；但无

10、论实行何种处理手段，都只能将二次回路阻抗减小到一个数值， 不能减小到零；1.3.2 减小回路电流一般情形下，电压互感器二次计量绕组与爱护绕组是分开的，计量绕组负载为电能表等，负载电流小于200mA，因而现场测试如发觉电压互感器一次回路电流大于 200mA时，可实行以下措施减小电流：采纳专用计量回路；单独引出电能表 ；专用电缆对于计量绕组表计较多的情形，即使该绕组负载电流较大，但通过专用电缆的电流因只有电能表计的负载而减小，因而电能表计回路的电压互感器二次回 路压降也较小；选用多绕组的电压互感器：对于新建或改造电压互感器的情形，有的电压互感器有两个二次主绕组和1 个帮助绕组，可取主绕组中的1 个

11、作为电能计量专用二次绕组，这样该回路因只接有电能表而使电流较小，从而压降也较小；1.3.3 装设电子电能表电子电能表功能全，往往1 只表可代替有功、无功，最大需量及复费率等表，因而可减小电能表计数量，同时电子电能表输入阻抗高，单只表负载电流只有30mA左右，因而使得电压互感器二次回路电流大大降低，压降也就较小；在上述减小电压互感器二次回路电流的方法中，采纳专用计量回路和装设电子电能表的成效明显，而且易于实现；但使用上述方法减小电压互感器二次回路电流方案，只能有效降低回路中电流到肯定值，由于该值是由外表数量和外表阻抗性质打算的，一旦接线形式和连接外表数量确定了，二次回路电流的大小就基本确定了，即

12、由于电压互感器二次回路接线特点打算了二次回路电流，无论采纳何种方法，电压互感器二次电流不行能等于零；1.4 应用成效拜城发电厂针对110KV、母线 PT存在的问题，于2021 年更换了电容式电压互感器，并且将计量绕组与爱护绕组各自独立，负载电流小于200mA；减小电压互感器二次回路电流，从而降低110kV 电压互感器二次压降；更换电子式多功能电能表重新装设一条电能计量专用的电压互感器二次回路，即将电能表的二次回路与其他表计、继电爱护装置等回路分开，直接由电压互感器二次端子单引电缆专线至电能表；欢迎下载精品学习资源通过降低电压互感器二次回路电流，因而使得电压互感器二次回路电流减小，压降也就降低了

13、，从而达到了提高计量精度、削减计量缺失的目的；通过成效验证110kV 、段母线电压互感器二次回路压降由0.7285%减小到电压互感器二次出口电压的0.147%，共减小误差 0.5815 ，满意了国家电力部颁布的规程规定对类计量对象的电压互感器二次压降与一次额定电压0.25%）；2. 电能计量对火电厂节能降耗的作用电能计量不但是发电厂基本技术支撑和基础数据来源，同时也是对设备是否经济运行进行判别的基础数据来源，通过精确的计量核算，可以分析综合厂用电、厂用电、自损电量的损耗是否超过答应值，对高损耗厂用设备进行处理或更换，降低企业的单位能耗；2.1 科学先进的电能计量工具为节能改造供应了精确的数据；

14、电压、频率、有功、无功等主要数据的直接来源就是电能计量器具；计量器具的精确度、技术先进程度将直接影响数据的产生和分析应用；发电企业要加大投入，更新能源计量器具和进行技术创新，准时获得精确、系统的计量数据；2.2 电能计量数据分析为节能改造供应了科学依据；要不断加强数据分析，向计量治理要效益；通过对运行中的机械设备实施节能监测，依据精确的计量数据进行争论分析和评判，发觉存在的问题，实现有的放矢地对主要辅机设备进行节能技术改造、运行方式调整等，有效提高电能利用率，削减厂用电能损耗和设备自耗，提高发电运行水平；2.3 电能计量在节能降耗中的实践2.3.1 建立计量器具标准化信息治理系统，确保计量数据

15、精确性；为提高计量治理水平，增强计量技术基础，促进计量治理在节能降耗方面发挥更多积极作用，新疆拜城发电厂自 2006 年请新疆电力科学争论院电测技术专家现场指导建标，统一计量治理后，有效完善了强制检定外表制度，全面落实了外表周期检定，保证了外表检定合格率，提高了计量治理水平；2.3.2 以如何降低运行中的 110kV 主变损耗为例；从技术上来看，电力变压器作为电力系统的重要电气元件，其将电能向不同电压等级的设备传输，但在能量转换的过程 中必定产生损耗，其损耗分为铜耗和铁耗；铜耗是由于线圈直流电阻和漏磁场在导线、结构件以及油箱壁作用引起的，铁耗主要是变压器铁芯的磁滞损耗和涡流损耗、结构件的涡流损

16、耗以及介质损耗；损耗的大小直接反映了变压器运行的经济性；因 此，通过电能计量数据分析，可以精确判定变压器是否处于经济运行状态，从而准时实行各种节能降损措施使变压器能够在正确运行区间运行，降低电力变压器的损耗， 向负载供应最大的输出功率，促进降低线损，提高企业效益；2.3.3 以发电厂厂用电指标、降低厂用电率分析厂用电率在火力发电厂一般为7%8%，有的甚至达到10%；通过转变辅机运行方式，提高辅机效率，降低烟风道及管道阻力等措施，可以降低电厂的厂用电率，提高发电厂的经济效益；2.3.1降低风机、水泵类负载用电量的措施欢迎下载精品学习资源降低给水泵耗电量实行的措施为改善管路外形等削减水流阻力，在保

17、证负荷需要的前提下，尽量使运行的给水泵满载，以削减给水泵运行的台数； 通过滑压运行方式降低给水泵耗电率；通过技术改造排除给水泵独立式爱护阀漏流现象，可降低给水泵单耗0.4 0.6kWh/t ，节能成效明显；再循环电动状负荷给水泵电给水泵流给水泵转勺管开主汽压力拜城发电厂 对 3-1 给水泵再循环电动门关前和关后态MW流 A3量 m/h速 r/min度%MPa关前104.7275.56302.7345044.799.14关后瞬时104.7275.56345345044.799.14关后长时间稳定106.4262.1297.7342943.349.3拜城发电厂 对 3-1给水泵再循环电动门关前和关

18、后测的给水泵各变化情形进行了比较 ，表 中可以 看到 ，当 再循 环电动 门关 后瞬 间其 它参数 不变 ，给 水泵 流量从302.7m3/h直接上升到345m3/h ；由此可见独立式爱护阀再循环在此状况下漏流42.3t； 当 机 组 负 荷 上 升 时 给 水 泵 电 流 反 而 减 小 ， 即 负 荷 由 104.7MW 上 升 到106.4MW，给水泵电流由 275.56A 减小到 262.1A ； 降低制粉系统耗电量的措施为：1）改善煤质，合理配煤； 2）从运行调整方面，假如能保证不断煤、堵煤，燃烧稳固，在低负荷下，可通过削减磨煤机运行台数 来降低制粉电耗进行制粉系统的调整试验找出合理

19、的磨煤机出力、通风量、通风温度、磨煤机出口温度和煤粉细度等，使制粉系统在正确状态下运行，降低制粉系统单耗；3. 总结通过对发电厂电能计量装置综合误差分析及应用的简洁探讨，总结分析以上缘由，要加强对电能计量装置的治理，在今后的工作中要做好以下几项工作；3.1 互感器属于强制检定的电能计量器具，它是电能计量装置的重要组成部分，它显现问题造成的差错电量数量较大，将造成庞大的经济缺失，同时仍危及系统的安全运行和人身安全，所以对互感器要进行检查，检查互感器的极性是否正确、互感器的变比是否正确、互感器的比角误差是否合格；3.2 对关口电能计量装置要加强爱护检修工作，特别要留意削减小保险和空气开关的接触电阻；对不合格的电能计量装置，提出整改措施，制定解决方案，排除缺陷；3.3 当前，节能已经成为全社会关注的问题；如何改善发、供电质量，提高电能效率，削减经济缺失是发电企业共同追求的目标；【参考文献】：1 陈新亮 . 电压互感器二次回路压降改造的分析. 华东电力， 1998欢迎下载精品学习资源2 陈蕾 . 电压互感器二次电能表回路压降分析与测试. 江苏电机工程，20023 刘冀春，陈伯朗，刘敏浅谈电能质量与节能J 四川电力技术， 20214 陆祖良电能表计量现状和问题争论J 中国计量， 2021，1）欢迎下载