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論文摘要：結合實際闡述電能質量的幾種改善方法與措施；無源濾波器、有源濾波器、靜止型無功補償裝置，介紹了它們的基本組成和原理，這些方法可以有效地解決穩態時的電壓質量問題；文章還就電能質量技術的改進與提高，提出系統化綜合補償技術是解決電能質量問題的“治本”途徑，以解決動態電能質量問題。

一、電能質量指標

電能質量的定義：導致用戶設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率偏差。這個定義簡單明晰，概括了電能質量問題的成因和后果。隨著基于計算機系統的控制設備與電子裝置的廣泛應用，電力系統中用電負荷結構發生改變，即變頻裝置、電弧爐煉鋼、電氣化鐵道等非線性、沖擊性負荷造成對電能質量的污染與破壞，而電能作為商品，人們會對電能質量提出更高的要求，電能質量已逐漸成為全社會共同關注的問題，有關電能質量的問題已經成為電工領域的前沿性課題，有必要對其相關指標與改善措施作討論和分析。

電能質量指標是電能質量各個方面的具體描述，不同的指標有不同的定義，參考IEC標準、從電磁現象及相互作用和影響角度考慮給出的引起干擾的基本現象分類如下：

(1)低頻傳導現象：諧波、間諧波、電壓波動、電壓與電流不平衡，電壓暫降與短時斷電，電網頻率變化，低頻感應電壓，交流網絡中的直流；(2)低頻輻射現象：磁場、電場；(3)高頻傳導現象：感應連續波電壓與電流，單向瞬態、振蕩瞬態；(4)高頻輻射現象：磁場、電場、電磁場(連續波、瞬態)；(5)靜電放電現象。

對于以上電力系統中的電磁現象，穩態現象可以利用幅值、頻率、頻譜、調制、缺口深度和面積來描述，非穩態現象可利用上升率、幅值、相位移、持續時間、頻譜、頻率、發生率、能量強度等描述。

保障電能質量既是電力企業的責任，供電企業應保證供給用戶的供電質量符合國家標準；同時也是用戶(擁有干擾性負荷)應盡的義務，即用戶用電不得危害供電；安全用電；對各種電能質量問題應采取有效的措施加以抑制。

電能質量指標國內外大多取95％概率值作為衡量依據，并需指明監測點，這些指標特點也對用電設備性能提出了相應的要求。即電氣設備不僅應能在規定的標準值之內正常運行，而且應具備承受短時超標運行的能力。

二、電能質量標準

綜合新頒布的電磁兼容國家標準和發達國家的相關標準，中低壓電能質量標準分5大類13個指標。

(1)頻率偏差：包括在互聯電網和孤立電網中的兩種；

(2)電壓幅值：慢速電壓變化(即電壓偏差)；快速電壓變化(電壓波動和閃變)；電壓暫降(是由于系統故障或干擾造成用戶電壓短時間(10ms～lmin)內下降到90％的額定值以下，然后又恢復到正常水平，會使用戶的次品率增大或生產停頓)；短時斷電(又稱電壓中斷，是由于系統故障跳閘后造成用戶電壓完全喪失(3min，電壓中斷使用戶生產停頓，甚至混亂)；長時斷電；暫時工頻過電壓；瞬態過電壓；

(3)電壓不平衡；

(4)電壓波形：諧波電壓；間諧波電壓；(由較大的波動或沖擊性非線性負荷引起，如大功率的交一交變頻，間諧波的頻率不是工頻的整數倍，但其危害等同于整數次諧波)。

(5)信號電壓(在電力傳輸線上的高頻信號，用于通信和控制)

三、電能質量污染的治理

1、治理的基礎性工作

首先要掌握供電網絡運行狀態，對電能質量開展實時監測，以掌握其動態；第二是分析診斷其變化，即在詳細分析電能質量數據的基礎上，利用仿真軟件對電網結構的固有諧振特性進行計算與分析，排除虛假的諧波干擾；第三是開展系統的合理設計和改造，變電站的設計和投運以及新的電力用戶投運之前都要進行諧波源負荷及電能質量要求等方面的技術咨詢，線路網絡改造和建設也要結合運行負荷的特點和措施，以降低線損，降低設備損失事故，最后才是開展濾波裝置或無功補償裝置的研制、調試和現場測試，以了解治理后的效果，并總結經驗。

2、SVC裝置

近些年來發展起來的SVC裝置是一種快速調節無功功率的裝置，已成功地用于電力、冶金、采礦和電氣化鐵道等沖擊性負荷的補償，它可使所需無功功率作隨機調整，從而保持在非線性、沖擊性負荷連接點的系統電壓水平的恒定。

Qi＝QD+QL-Qc(2)

式(2)中Qi、QD、QL、Qc分別為：系統公共連接點的無功功率、負荷所需的無功功率、可調(可控)電抗器吸收的無功功率、電容器補償裝置發出的無功功率，單位均為kvar。

當負荷產生沖擊無功QD時，將引起

Qi＝QD+QL+Qc(3)

其中Qc=0，欲保持QC不變，即Qi＝0，則QD＝-QL，即SVC裝置中感性無功功率隨沖擊負荷無功功率作隨機調整，此時電壓水平能保持恒定不變。

SVC由可控支路和固定(或可變)電容器支路并聯而成，主要有四種型式：

(1)可控硅閥控制空芯電抗器型(稱TCR型)SVC，它用可控硅閥控制線性電抗器實現快速連續的無功功率調節，它具有反應時間快(5～20ms)、運行可靠、無級補償、分相調節，能平衡有功，適用范圍廣，價格便宜等優點。TCR裝置還能實現分相控制，有較好的抑制不對稱負荷的能力，因而在電弧爐系統中采用最廣泛，但這種裝置采用了先進的電子和光導纖維技術，對維護人員要專門培訓提高維護水平。

(2)可控硅閥控制高阻抗變壓器型(TCT型)，優點與TCR型差不多，但高阻抗變壓器制造復雜，諧波分量也略大一些。由于有油，要求一級防火，只宜布置在一層平面或戶外，容量在30Mvar以上時價格較貴，不能得到廣泛采用。

(3)可控硅開關控制電容器型(TSC)：分相調節、直接補償、裝置本身不產生諧波，損耗小，但是它是有級調節，綜合價格比較高。

(4)自飽和電抗器型(SSR型)：維護較簡單，運行可靠，過載能力強，響應速度快，降低閃變效果好，但其噪音大，原材料消耗大，補償不對稱電爐負荷自身產生較大諧波電流，無平衡有功負荷的能力。

3、無源濾波裝置

該裝置由電容器、電抗器，有時還包括電阻器等無源元件組成，以對某次諧波或其以上次諧波形成低阻抗通路，以達到抑制高次諧波的作用；由于SVC的調節范圍要由感性區擴大到容性區，所以濾波器與動態控制的電抗器一起并聯，這樣既滿足無功補償、改善功率因數，又能消除高次諧波的影響。

4、有源濾波器

雖然無源濾波器具有投資少、效率高、結構簡單及維護方便等優點，在現階段廣泛用于配電網中，但由于濾波器特性受系統參數影響大，只能消除特定的幾次諧波，而對某些次諧波會產生放大作用，甚至諧振現象等因素，隨著電力電子技術的發展，人們將濾波研究方向逐步轉向有源濾波器(ActivePowerFliter，縮寫為APF)。

APF即利用可控的功率半導體器件向電網注入與諧波源電流幅值相等、相位相反的電流，使電源的總諧波電流為零，達到實時補償諧波電流的目的。它與無源濾波器相比，有以下特點：

a.不僅能補償各次諧波，還可抑制閃變，補償無功，有一機多能的特點，在性價比上較為合理；

b.濾波特性不受系統阻抗等的影響，可消除與系統阻抗發生諧振的危險；

c.具有自適應功能，可自動跟蹤補償變化著的諧波，即具有高度可控性和快速響應性等特點。

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【關鍵詞】電能質量分析儀 諧波檢測 不確定度分析

在這幾年時間中，由于科學技術不斷進步，電力系統內部產生了許多非線性元件，同時也形成了較多質量方面的問題。而在這些問題中，最為重要的內容是諧波問題，所以諧波測量準確性也因此被越來越多的人關注。就電能質量分析儀諧波測量模塊來說，普遍是通過快速傅里葉變換來達到目的。同時算法本身也存在頻譜泄露現象以及柵欄效應，并且還能夠采用增強頻譜分辨率的手段進一步降低柵欄效應。所以國家標準明確提出，儀器諧波在測量過程內，使用的頻譜分析長度必須保證為十個周期，同時方式也一直為矩形加權。根據該項標準了解到，其更加注重諧波分析對應的分析率，并需要相關儀器增強同步性，進而降低頻譜泄露現象。

1 諧波測量算法原理與方法

1.1 加窗算法原理

加窗算法產生的主要原因是因為頻譜泄露，進而產生測量誤差。而頻譜泄露內部的信號普遍都不是F的倍數，這時就能夠從兩個不同方面展開研究：首先經由采樣頻率出現的轉變促使信號內部現存頻率不在F整數倍上；其次使用非整周期截斷的方式，促使F出現極大的轉變。

依照不同窗函數自身特點及主瓣過渡寬帶針對性掌握矩形窗向對應的頻率分辨率在相對較高的水平，不過阻帶衰減則較為緩慢，甚至具備一定的泄露。在大多數環境內，巴特利窗、哈明窗以及漢寧窗普遍都屬于主瓣寬度數值的兩倍左右，同時其頻譜分辨率以及阻帶衰減速度都與矩形窗情況相反，并對泄漏現象存在一定的抑制作用。根據上述分析得到的優缺點，當前大量廠商普遍都使用漢寧窗展開生產。

1.2 頻譜分析長度檢測方法

按照文章之前對加窗算法原理展開的研究能夠知道，與國家標準一致的儀器諧波測量必須具備針對F整數倍頻點進行分辨的能力，而非整數倍頻率則不能夠順利展開分辨工程，進而形成頻譜泄露現象。

通過矩形窗展開研究的過程內，需要對頻譜分析長度展開檢測，明確T的具體值是否為10周波，該標準也能夠直接視為檢測頻譜分辨率是否能夠達到5Hz。在通過漢寧窗加權的過程內，若F對應5Hz，對么測量得到的頻譜分析長度則必須對應是20周期。因此需要通過檢測的方式來決定具體方法的使用。在展開分組算法的時，檢測結果也會發生相應轉變，因此需要設計下述檢測計劃：

（1）針對儀器諧波展開進一步精度測量工作；

（2）保證儀器頻率分辨達到5Hz；

（3）按照分辨率檢測得到的結果，分析電能質量分析儀具體應該使用的方式。

2 數學模型

通過儀器上測量的實際結果與有股那標準值進行針對性比較，得出下述內容：

在本公式中：d代表儀器測量的精準程度；ih表示的含義則是第N次諧波電波測量完成之后得到的實際測量數值；而ihN表示的含義則是第N次諧波電流對應定值。

除此之外，d表示的含義是非正弦電壓信號下第N次諧波電流測量值中相對基波之間產生的誤差，最后ih則表示測量過程中，某一次諧波電流出現的測量不確認度。

3 分析不確定度發生原因

目前測量得到結果內產生的不確定主要涵蓋以下幾種來源：測量的環境、方式、設備以及測量人員。針對文章研究過程中出現的測量不確定性，其發生原因為：因為被檢電能質量分析儀器在測量過程中發生的重復性，使得標準出現確定性不顯著的分量uA，并且主要通過A類方式進行評定；因為實際電能質量分析儀在分辨率方面出現的不確定度分量uIB1、uUB1，運用B類方式進行評定；最后由于校準儀器精準度等級實際標準產生的不確定分量uIB2、uUB2，一般使用B類方式進行評定。

4 標準不確定度評定

（1）針對性測量重復性引入標準不確定度分量結果，分別用uIA、uUA表示

基于重復性條件，針對性進行10次實驗，同時保證實驗系統諧波電流值維持在0.5A，諧波電壓值維持在5%，最后獲取的被檢儀器諧波電流值的結果及諧波電壓含有率結果如表1內容所示。

經由貝塞爾公式計算結果得出的標準不確定度分量uIA、uUA表示為以下內容：

（2）基于電能質量分析儀實際分辨率差異性導致的不確定度分量uIB1、uUB1

本次實驗應用的電能質量分析儀主要為Fluke435A電能質量分析儀，其現有分辨率為0.001，與均勻分布原則相吻合，其包含因子，所以實際測量過程中，分辨率準確度引入產生的絕對標準不確定度為下述內容：

（3）基于電能質量分析儀精準度等級引入實際標準產生的不確定度分量uIB2、uUB2

本次實驗應用的電能質量分析儀主要為Fluke435A電能質量分析儀，其諧波電流及電壓的精準度波動范圍為±0.2%，與均勻分布原則吻合，其包含因子，實際測量諧波電流值半寬為=0.01A。諧波電壓半寬為=0.2v，所以實際測量過程中，儀器自身精準度等級引入實際標準產生的不確定度為以下內容：

5 不確定度評定拓展以及最佳估計值

正常情況下，被檢儀器的諧波電流值在測量過程中，其所得到的最佳估計值往往會采取平均數，而本次實驗中最佳估計值數值為0.50055A，此外被檢儀器所選取的諧波電壓最佳估計值同樣也是選擇算數平均值，而其最佳估計值數值為5.0005%V。

若置信概率維持在95%水平時，通過t分布表的查詢結果得出，最終=1.96，那么最終得到的諧波電流極其電壓擴展不確定度內容為一下內容：

=1.96×0.0083=0.01627，

=1.96×0.01214=0.02379。

6 結語

根據本文研究得到電能質量分析儀諧波電壓以及電流最佳估計值應該是5.0005%V以及0.50055A，而對應的擴展不確定度則是0.02379以及0.01627。根據比較能夠知道最終數據對應的絕對值差值普遍低于0.0368%，而這里分析的電能質量分析儀測量不確定度的評定應該屬于合格范圍內。

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關鍵詞：供配電系統 電能質量 有效控制 分析

前言

隨著社會經濟的快速發展，人們生活與工業生產對電能的需求量和質量與日俱增，電網中的總電流不斷增大，需要使用大容量的變壓器、電器設備及導線才能滿足供配電系統的要求，用戶端電量測量儀器、電器啟動控制設備的尺寸和規格也要相應增大。為了降低電能在傳輸過程中的能量損耗，提高供電系統的工作效率，筆者結合多年的實踐經驗，分析了影響供配電系統電能質量的原因，并提出了一些切實可行的改進的措施，供大家參考。

一、影響供配電系統電能質量的原因分析

一般情況下，導致供配電系統電能質量不高的原因有多種，主要包括電壓波動、電壓偏差、電機啟動時的電壓降、高次諧波等等，要想尋找有效的控制策略，必須從這幾個方面入手，弄清原因。

（1）電壓波動的影響。當用戶端的用電量負荷發生變化時，電網電壓就會發生波動，波動的強度由電波動幅度和頻率來決定。如果用戶端的波動負荷在系統阻抗上引起電壓波動，系統的阻抗就會迅速增大，從而增加系統的電壓損耗并影響電能的質量。此外，電壓波動會影響到電機的正常啟動，如同步電機會出現轉子振動、照明設備發生明顯閃爍等，嚴重時甚至會導致一些電器設備不能正常工作。

（2）電壓偏差的影響。電壓是影響電能傳輸質量的一項重要指標，電壓質量直接關系到傳輸線路的損耗量、電網的穩定性和供配電系統的安全性。電壓偏差是指供配電系統在正常運行時，系統各部分的實際電壓相對于額定電壓的差值，這種偏差主要是由線路損耗引起的。根據國家頒布的相關規則制度，最大允許電壓偏差不應該超過以下標準：10千伏以下的三相供電電壓偏差值應該控制在±7%，30千伏以上供電電壓，電壓正負偏差絕對值之和應該小于10%，220伏單向供電電壓應為+7%和-10%之間。

（3）電機啟動時電壓降的影響。電機啟動方式分為降壓啟動和全壓啟動兩種，當電機全壓啟動時，會產生沖擊轉矩，引起配電線路上強烈的電壓降，而且會出現很大的啟動電流，威脅電器設備的安全性能，但全壓啟動具有經濟、啟動簡單、可靠等優點。降壓啟動需要借助自耦變啟動器或者三角啟動器來啟動，它操作簡單，電流性能穩定，但轉矩特性很差，不適合有載啟動的場合。

（4）高次諧波的影響。當用電設備向電網輸出50Hz以上頻率的電流時，供電系統中會出現高次諧波，由于硅整流設備的普及和大量非線性負荷的增加，越來越多的高次諧波輸向供電電網，容易導致電能傳輸系統出現故障：使晶閘管整流裝置不能有效工作；降低電力電纜的容量，損壞電力電容器；降低變壓器容量，增加系統的電能損耗。

二、改善供配電系統電能質量的有效控制策略分析

（1）減小電壓波動的措施

從保證電能質量的角度來考慮，一定要設法采取措施抑制電壓波動和閃變現象：對大功率電弧爐和中高頻加熱設備，采用專用變壓器對其供電；對大型沖擊負荷，可以設置靜止無功補償裝置來吸收沖擊負荷；當系統中出現嚴重電壓波動時，可以切除或者減小引起波動的負荷；對于負荷變動頻繁的大型電氣設備，可以考慮采取專用變壓器和專用線路對其供電。

（2）改變電壓偏差的措施

改善電壓偏差是提高供配電系統電能質量的有效方法，我們可以從以下幾個方面著手，第一，合理減小系統各部分的阻抗，減小輸電線路的長度，增加導線和電纜的橫截面積，盡可能的用電纜來替代架空線路；第二，選用合理實用的電壓分接頭和電壓器變比，加強對變壓器的技術管理，降低損耗。分接頭能通過變壓器變比來調整最大負荷時的電壓負偏差和最小負荷時的電壓正偏差。第三，增加高低壓補償設備，提高功率因素，降低電能輸送過程中的無功功率，如調整同步電機的勵磁電流、調節并聯補償電容的容量大小、對多臺單相或三相負荷不平衡線路安裝分相無功功率補償器。第四，將單回路供電變成雙回路方式，調整電壓偏差。

（3）減小電動機啟動時的電壓降

工礦企業的主要用電設備是風機、泵類等設備，對其選擇合理有效的啟動方式能有效減小電機啟動時的電壓降。當低壓電機降壓啟動時，采用自耦變壓器啟動，高壓電機降壓啟動時，可采取水電阻降壓啟動。如果被拖動機械能夠承受電動機全壓啟動時的沖擊轉矩，就應該采取全壓啟動，它最可靠、最經濟，并且操作簡單。

（4）減小高次諧波的危害

高次諧波容易造成電壓正弦波形畸變，影響系統的電能質量，給各種用電設備和供電設備造成極大的傷害，我們要采取積極有效措施抑制高次諧波對電網系統的影響，如在用戶端進線處加裝串聯電抗器，將換流變壓器加入到換流設備中，在諧波成分較多的線路中串聯若干單調諧或高速濾波支路等。

結言

總而言之，電能質量直接關系到用戶切身利益和我國經濟的總體效益，要想讓供配電系統在穩定、安全、經濟合理的情況下運行，就必須采取一些科學有效的技術，來提高電力系統的電能質量，更好的滿足人們生活和生產的需要。

參考文獻

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關鍵詞：電能計量；計量技術；計量標準

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

前言

加強電力計量裝置的計量技術是當前電力企業的發展趨勢，同時也是加強電力計量工作準確性的必要手段。企業要提高經濟效益，要延伸電力企業中計量部門的工作職能，保證計量裝置安全運行和準確計量，進一步地提高互感器、電能表、表箱等的科技含量，更新自己工作范圍，深刻理解電力企業中電能計量的技術要求和內涵，本著服務的意識更新自己觀念，防治竊電行為的發生，為實現企業經濟效益最大化做好計量基礎。

1.電能計量技術的重要性

1.1、有效提高工作效率

現代電能計量裝置中的遠程觀測系統就在計量出現一樣時，根據實際數據立即掌握具體信息，保證問題在第一時間得以解決，這樣不僅可以有效避免因時間施延造成的損失，而且可以有效地提高工作效率。與此同時，現代電能計量裝置的使用，可有效避免傳統工作中的發現問題不及時、監測速度慢、準確率低、解決時間長等不足，有效解決要人到現場造成的各種麻煩。有效地提高了工作人員的速度和效率，節省成本，提高效率、提升服務水平。

1.2、維護企業利益

竊電一直以來都給供電企業帶來了巨大的困擾，嚴重威脅到了供電企業的經濟利益。所以供電企業勢必要采取措施對之加以解決，防竊電裝置的安裝就是防止竊電的有效途徑、防竊電裝置能有效扼殺竊電現象、現代防竊電裝置主要有:電磁密碼鎖、防竊電鉛封、印鉗、防竊電計量箱、柜、防竊電電能表等，通過這系列設備促使竊電現象得到了一定程度的遏制，在維護供電企業利益的同時也有效保護了用戶的利益。盡管每次竊電者所竊取的電額數量并不是很多，但是量變引起質變，長此以往就會產生一個巨大的數據使供電企業蒙受損失。因此，唯有對電能計量設備進行不斷的改進與完善，對防竊電技術加以更為深入的研究，才能將竊電行為進行嚴厲的遏制，使企業的利益與效益都能得以充分保障。

2.電能計量技術存在的問題

2.1、電能計量準確性偏低

電能計量準確性是計量工作的靈魂，長期以來，我國電能計量管理存在著計量準確性偏低等問題。造成準確性偏低的原因在于查表工作人員安全責任意識偏低，忽視了管理工作的重要性，導致電能計量結果與實際差別過大。另外，線路老化和故障也會使電能計量準確性偏低，從而影響電力企業的健康運行。

2.2、計量存在誤差

在電力計量中，有功電能的計量出現誤差。電力計量中的有功電能是三相四線系統，由三相三線二元件電度表來對電力進行計量。三相中的每一相都能夠與零線相連，成為一個單相回路。如果負荷不平衡而導致了零序電壓的產生，零序電流流過零線，三相電流之和出現異常。而三相三線二元件電度表沒有對被零序電流消耗的功率進行計算，在電力計量時就會少計電量。電阻過大造成計量誤差。在三相四線三元件電度表中，存在較大的中性線電阻，這就會造成電力計量的誤差。有些計量點雖然已經開始使用三相四線三元件電度表，但電阻過大的情況依然會出現。這主要是由于施工失誤或者其他原因，中性線被斷開。這就造成接觸電阻和中性線電阻都過大，嚴重影響了電力計量的準確性。

2.3、線損統計不準確

抄表日期和定額都是嚴格規定的，抄表工作人員也是按照規定認真執行，不可隨便變更，正如平日每月看到抄表工作人員定時來抄表的情況一樣。然而這樣的情況就會導致購售電量和抄表的工作無法同一時間完成，而且李節變換和抄表的不同導致線損情況波動較大，從而導致線損統計不夠準確，出現虛增虛降的現象。

3.加強電能計量技術的問題

3.1、加強對技術和設備的更新

成功應用智能技術在電能計量的領域發展里產生了促進的作用，可以有效的促進電能計量領域的設備與技術的更新，推動新技術不斷的完善，從根本上解決以及改善存在的一些技術問題以及產品的缺陷另外，智能技術還改變了傳統于動抄寫的方式，有效的防止了施工操作上不穩定的因素這樣不僅改善了計量的準確性以及可靠性，還實現了遠程自動抄寫，對實際運行的狀況實現了實時監測，工作的效率有了極大的提高，電能計量領域的安全有了保障。

3.2、完善電力計量標準

研發并推廣先進的電力計量技術，能夠極大的改善電力計量不準確的情況。電力計量裝置要對電能表、互感器和二次回路進行科學的選擇，電能表的穩定性和精確度都必須達標，對于不符合國家相關標準的電能表要及時淘汰，并予以禁用。要引進先進的電力計量管理經驗和先進技術，提高電力計量的技術水平，并建立符合實際的電力計量檢測體系。電力企業要在相關部門的指導下，不斷學習和引進新技術和新產品，不斷對現有的電力計量工作進行改進，特別是要及時淘汰一表乘三和無表估算等落后的計量方法。在運行管理中強化輪換和周檢。要對電壓電流互感器的合成誤差進行管理，在二次負荷范圍內可以對其進行準確度的控制。可以用誤差補償器和誤差互補的辦法來補償計量綜合誤差，提高電力計量的準確性。

3.3、嚴格檢查電力計量裝置

電力計量裝置是供電部門和用電部門之間進行交易的設備，一方面可以向用電設備提供用電數據的記錄，另外一個方面是供電部門監控的工具。電能計量裝置的安裝需根據國家技術監督部門和電力部門的要求，嚴格遵循要求安裝。除了要重視計費電能計量裝置的精確度，還要提高電流互感器和電壓互感器的準確度。除此之外，盡管配置的電能計量用電流互感器的準確度等級達到要求，但現場首次檢定及周期檢定工作不容忽視，對電流互感器和電壓互感器(如圖1所示)的準確度要進行現場檢測，改進技術，保證精確度。電能計量裝備的精確度也要不斷提高，抗干擾能力和適應性也要提高。

圖1：電壓互感器的原理結構圖和接線圖

3.4、加強對電能計量的管理

資產管理如新購、庫存、校驗的待用、運行、拆毀、報廢等動態管理；質量分析監督。如修校運行中各類各廠電能表的故障分析、質量監督采購管理如招標、定標、驗收(交接試驗)、抽樣、統計、分析；用戶高壓計量的電能計量裝置中電壓不大于其額定電壓的，電壓回路二次壓降誤差是綜合誤差的一部分，因此應嚴格遵守電能計量裝置技術管理，做好PT二次回路壓降誤差的測試工作，在PT側的取樣電壓應在電壓二次回路熔絲靠PT側抽取，防止忽略了熔斷器銅片彈普夾頭氧化，造成接觸電阻增大。發現壓降誤差超差的應及時查明原因，并提出整改的意見和方案。負控裝置的安裝，可以及時發現失壓現象，是減少此類電量差錯的有效手段。

結束語

隨著電力系統的不斷發展，對于電力計量裝備的技術和發展速度的要求也在不斷的增加。要求跟蹤和分析技術的發展，必須要不斷的了解行業的動態，研究相關的技術，不斷的提高專業的技術水平。加強對電能計量裝置的計量技術的分析，掌握現代電力發展現狀，從而促進技術的提高和創新，推動電力的發展。

參考文獻

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篇6

[關鍵詞]電能 分析 改善

進入21世紀，電能質量(頻率、電壓、波形、不對稱度和各種瞬態的波動)問題將越來越受到重視，主要原因是：(1)用戶越來越注重供電質量問題并能更清楚地認識到斷電、電壓下跌、切換操作的瞬態擾動等的后果：(2)裝有微機控制器和電力電子裝置的用電設備迅速增多，而這些設備對電能質量的擾動是很敏感的；(3)一些跨國公司或大型國有企業為增加其總生產率而安裝高效率設備。例如調速控制和功率因數校正裝置，這種做法的本身又造成了注入電力系統的諧波有所增加，最后不得不考慮其對電力系統的影響。電能質量需要在概念上轉變，從“以電力部門的標準來評定”轉變為“以用戶所感覺到的為標準”。電能質量不好會對用戶生產過程起破壞作用；相反，用戶的生產過程會影響電能質量。因此，為改善電能質量，用戶、電力公司和設備制造商之間的合作是十分需要的。下面就上述電能質量指標所涉及到的幾方面內容作一些介紹。

1　頻率偏移

1.1　頻率過低

意味著輸出功率增加而輸入功率沒有改變時，或者輸入功率減少而輸出功率尚未改變時造成。它的影響主要有如下幾點：使發電機的出力受到限制；造成發電機定、轉子繞組和鐵心的溫度升高；使廠用電動機的轉速下降，進而引起機械出力下降；汽輪機低壓級葉片將會產生振動加大而導致裂紋；引起異步電動機和變壓器激磁電流增加，從而使其所消耗的無功功率增加，進而有可能惡化電力系統的電壓水平；對無線電廣播，電影制片等工作也有影響。

1.2　頻率過高

意味著輸出功率減少而輸入功率沒有改變時，或者輸入功率增加而輸出功率尚未改變時造成。它的影響主要有如下幾點：使發電機轉子承受過大的應力；使與頻率有關的測控設備降低了其性能，甚至不能正常工作：引起系統中濾波器的失諧和電容器組發出的無功功率變化。

2　電壓偏移

2.1　長期電壓偏移

定義為持續時間超過1min，穩態工頻電壓有效值超過規定限值的所有電壓偏移。

2.1.1　欠電壓

是指典型電壓幅值在(0.8-0.9)p.u之間。它的影響主要有如下幾點：將降低發電機運行的穩定性，定子繞組的溫度可能升高；降低廠用電動機的出力，而且使它的定子繞組溫度升高，加速絕緣老化，嚴重時甚至可能會燒毀電動機：使照明設備發光效率降低，如電壓降低5％時，其光通量將減少18％，電壓降低10％時，其光通量將減少30％；甚至有可能引起對燈光敏感的電子設備不能正常工作。

2.1.2　過電壓

是指典型電壓幅值在(1.1～1.2)p.u之間。它的影響主要有如下幾點：將損害電氣設備的絕緣，使變壓器、發電機等電氣設備工作在飽和狀態。從而引起激勵電流增加，設備過熱并產生有害的諧波電流：使定子鐵心部分磁通逸出軛部，在支持筋、機座、鹵壓板形成環路而產生渦流，從而使定子機座的這些結構部件出現局部過熱，甚至熔化。

2.2　短期電壓偏移

2.2.1　電壓跌落

指的是工頻電壓降低到(0.1-0.9)p.u之間，持續時間在2s～1min之間的電壓質量問題。瞬時性故障往往以電壓跌落開始，大電力負荷的投入、大容量電容器組的投入、大電機的起動或多個電機的同時起動都有可能引起鄰近負荷的電壓跌落：變電站內某條配電線路的單相接地故障也有可能引起同母線的配電線路的電壓跌落。

2.2.2　失去電壓

指的是供電電壓或電流降到0.1p.u以下，持續時間不超過1min的電能質量問題。失去電壓的主要原因是由于雷擊輸電線路或配電線路、樹木傾倒、刮風等引起的電力系統瞬時性故障，也有可能是因為設備失效或控制裝置的誤動作。對失去電壓和電壓跌落二者的重視是近年來的事情，主要原因是計算機的大規模應用和自動控制系統的不斷精細化。對于計算機操作來說，兩秒鐘的失去電壓或電壓跌落會造成計算機系統的工作紊亂，甚至有可能使計算機處理了幾個小時的數據丟失。對于一些大型跨國公司或國有企業而言，0.1s的失去電壓或電壓跌落就有可能引起大面積的產品質量問題。實際上，失去電壓和電壓躍落超過兩個或三個周波。電機、機床或機器人就無法保持對由其驅動的過程的精確控制。

3　電磁暫態

指的是指電力系統從一個穩定狀態過渡到另一個穩定狀態時，電壓或電流數值的暫時性變化的電能質量問題。它產生的主要原因有雷電沖擊和電力系統故障等，又分為兩種：沖擊暫態和振蕩暫態。前者定義為電壓或電流在穩態下的突然的非工頻變化，變化是單方向的。常用其上升和延遲時間來描述，其產生的主要原因是閃電。由于涉及到的頻率很高，所以產生的沖擊電壓或電流衰減很快，同一個沖擊暫態事件，在電力系統的不同點會觀察到不同的結果。沖擊暫態常常引起設備因過電壓而損壞，甚至還有可能激發電力系統的固有振蕩而導致振蕩暫態。后者定義為電壓或電流在穩態下的突然的非工頻變化，變化是雙方向的，根據其頻譜范圍又可分為高、中、低三種。高頻振蕩是由本地沖擊暫態所引起的，頻率一般在(0.5～5)MHz之間，持續時間約為幾個微秒。中頻振蕩是由背靠背電容器的充電引起的，頻率一般在(5～500)kHz之間，持續時間約為幾十個毫秒。低頻振蕩是由配電網中的鐵磁諧振現象和變壓器充電產生的勵磁涌流所產的，頻率低于5kHz，持續時間在(0.3～50)ms之間。

4　三相不平衡

它定義為相電壓或電流對于三相電壓或電流平均值偏移的最大幅度，它的產生一是設計方面的原因，如單相電氣設備三相嚴重不對稱，二者也有存在大容量單相負荷的客觀原因，如單相電氣機車，電爐等。再者電網故障也會導致三相不平衡的產生。在三相電力系統中，三相不平衡的程度常用電壓負序分量與正序分量有效值之比來表征。根據國家規定，電力系統公共連接點正常電壓不平衡度允許值為2％，短時不得超過4％。負序和零序分量的存在會對電力設備的運行產生如下影響：凸極式同步發電機對負序分量存在很強的諧波變換效應，三相不平衡會導致同步發電機產生電力諧波，污染電廠周圍的運行環境；負序電流流入同步發電機或異步電機，將消耗過多的無功功率，產生附加損耗而過熱，并因此產生附加轉矩而降低其出力：對直流輸電的換流器來說，三相不對稱不僅會增加其控制的難度，還會導致非特征諧波的產生；零序電流的存在還會對鄰近的通信線路產生很強的干擾。

5　波形失真

它定義為正弦波的穩態偏移，常用其頻譜含量來描述，主要包括5個方面的內容：直流偏移、諧波、間諧波、陷波和噪聲。

5.1　直流偏移

交流電網中如果存在直流電，則稱為直流偏移，它產生的主要原因是由于地球雷暴產生的電磁干擾和電網中半波整流器設備的存在引起的。直流電流流過變壓器會引起變壓器的直流偏磁，從而產生附加損耗過熱并降低其使用壽命。直流電流還會導致接地體或其它聯接器的電化腐蝕。

5.2　諧波

定義為具有供電系統基波頻率整數倍頻率的正弦電。它的失真情況可以用每個單一諧波成份的幅度的相位來描述，而它的大小可用諧波失真度來描述，諧波失真度或畸變率是評價電力系統中諧波含量的主要指標，它定義為各次諧波分量總有效值與基波分量有效值之比。諧波污染對電力設備的危害是相當嚴重的，主要表現在如下幾個方面：(1)諧波電流在電機中流通，產生附加功率損耗而引起定子線圈過熱，并減少了轉矩出力：(2)可引起無功電容器組諧振和諧波電流增大，從而導致電容器組因過負荷或過電壓而燒毀，對電力電纜也會造成過負荷或過電壓而損傷絕緣；(3)集膚鄰近效應的存在，使輸、配電線路、變壓器等產生附加損耗而過熱：(4)電壓或電流波形的畸變改變了電壓或電流的變化率，影響了斷路器額定電壓時的斷流容量；f5)對繼電保護和自動控制裝置產生嚴重干擾者，可造成誤動作或拒動作；(6)使計量儀表，特別是感應電能表那種形式的表計產生計量誤差。

5.3　間諧波

定義為具有供電系統基波頻率非整數倍頻率的正弦波電壓或電流，常用離散頻率或寬帶頻譜來表示。各級電網中均存在這種波，其產生的原因是靜止頻率變換器、變流器、感應電機和電弧設備等，而電力線路的載波信號也可認為是間諧波。間諧波會引起CRT等顯示設備的閃爍。

5.4　陷波

它的產生是由于變流器的換相而引起的，盡管可以用傅里葉變換將陷波分解成一系列諧波，但一般將陷波單獨處理，這是因為其諧波次數較高且幅值不大，難于用波形測量儀器測得。

5.5　噪聲

它是指疊加在每相電壓或電流上，頻率超過200kHz的非期望電信號。電力電子設備、控制電路、電弧裝置、電機設備等投運都會產生電磁噪聲。它會影響微機和可編程控制器的正常工作。

6　電壓波動和閃變

電壓波動是指電壓包絡線的規則變化或電壓的一系列隨機變化，但其變化范圍在額定值的±10％之內。電壓閃變指的是電壓波動對照明設備產生影響，而這個影響能為肉眼所感覺。電壓波動的主要影響是引起白熾燈等照明設備、電視機顯示器設備的閃爍現象。電弧爐和軋鋼機等大容量沖擊性負荷的存在是引起電壓波動和閃變的根本原因。

7　改善

以上所述的各種電能參數的偏移和諧波對電力設備用戶的影響很大，而且這些主要是通過配電線路發生的，為了使電能質量在正常范圍內運行，我們可采取以下幾種新型裝置去改善供電質量。

7.1　DSTATCOM及DUPS

DSTATCOM是采用脈寬調制技術和電力系統并聯的電壓源變換器，它能替代常規的電壓和無功控制裝置。在正常供電時，DSTATCOM可作為無功電源或處于低耗備用狀態。在發生電壓波動時，DSTATCOM立即響應，向電力系統注入具有適當相角和幅值的電流使系統電壓立即恢復正常。它和固態斷路器及一個儲能系統聯用，也稱作動態不間斷電源(DUPS)，從發生斷電到重新供應電力的時間不超過0.5工頻周期。

7.2　SSCB及SSTS

SSCB由可斷開晶閘管(GTO)回路和晶閘管(SCR)加限流電抗器(或電阻器)回路兩部分并聯組成。在正常運行時，負荷電流基本上是經過GTO回路向負荷供電，而SCR回路因阻抗極大而基本上無電流。發生上游故障時，電流大大超過定值，GTO立即斷開，發生下游故障時，GTO斷開后，故障電流就流經限流電抗器和SCR，限制了故障電流。可利用SSCB在0.5工頻周期內快速完成切換的能力向負荷提供不間斷電源，這就是SSTS。

7.3　DVR

DVR由GTO及SCR組合起來再配以儲能裝置后與電力系統串接，能在不到0.5工頻周期內將系統故障引起的電壓下跌恢復到正常。當供電正常時，DVR處于低耗備用狀態，升壓變壓器的換流器是短路的。當線路側發生電壓下跌(或上升)時，DVR立即響應，分別向電網輸入電壓的三相串聯注入三個單相交流電壓，以補償故障后和故障前的電壓差，而注入的每相電壓可獨立控制其幅值及相角，從而恢復正常電壓。整個過程的持續時間小于0.5工頻周期。

篇7

關鍵詞：電能質量；提升；同安分局

中圖分類號：TM714 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）20-0140-02

近年來，同安分局通過不斷加大電網建設改造投資力度，開展低電壓攻堅戰，居民端電壓合格率穩步提升，低電壓投訴大幅下降。但近幾年制茶經濟迅猛發展，制茶電氣化水平快速提高，蓮花山區低壓用戶在用電高峰時段電壓偏低，特別是10 kV祥溪線、軍營線的電壓質量問題最為突出，已不能滿足正常用電需要。分局擬通過采取提升供電能力、提升調壓能力、無功補償等措施提高轄區內電壓質量；目前分局已完成了對10 kV軍營線雙向調壓裝置及10 kV祥溪線單向調壓裝置的安裝，文章做重點分析。

1 10 kV軍營線、祥溪線的基本情況

①10 kV軍營線引自35 kV小坪一級升壓站，小坪一級升壓站主變為無載調壓變壓器，10 kV軍營線上的負荷主要為小坪村及尾林村的臺區用電，其電壓質量不合格體現在兩個方面：一方面，在每年的炒茶旺季（5、6、10、11月）即負荷高峰期，由于35 kV小坪一級升壓站主變為無載調壓變壓器，無法隨時對35 kV小坪一級站10 kV母線電壓進行調整，使得臺區的電壓嚴重偏低：另一方面，在豐水期（7、8、9月）的臺區用電負荷較低，而并接于35 kV小坪一級升壓站10 kV母線的小坪一級水電站（裝機容量600 kVA）及并接于軍營線32/412桿的石船溪電站（裝機容量160 kVA）要向主網輸送電能，必然會將出口電壓調高，從而導致10 kV軍營線電壓過高。

②10 kV祥溪線引自35 kV蓮花變，祥溪線主線386根桿，連支路計算全長七十幾公里，在負荷高峰期10 kV線路電壓降大，導致線路后端的白交祠村、西坑村、286桿支路的淡溪村所有臺區均出現低電壓，給居民的日常用電、采茶期間的用電造成了麻煩。

2 解決方案的確定

①軍營線的解決方案。因10 kV軍營線存在的主要問題是10 kV電壓不穩，營銷部專責提出在我省閩北地區已經存在可以自動調節10 kV電壓的調壓器，于是2011年8月，在營銷部的指導下，分局于2011年8月組織參觀邵武供電局的雙向調壓器運行情況，運行效果良好，根據線路的實際情況和計算結果，分局決定在軍營線主干線#32桿附近（后來經現場勘查，因軍營線#10-#32桿之間未T接負荷，#10桿現場具備安裝條件，因此，決定安裝在#10桿）安裝BSVR雙向饋線電壓自動調節裝置，通過饋線電壓自動方式進行雙向調壓，當后端小水電出力不足造成電壓低時調壓器通過調檔抬高后端電壓，當后端小水電滿發而負載低時調壓器反向調檔降低后端電壓，保證電能質量。

②祥溪線的解決方案。通過計算并結合我們線路的實際情況，因祥溪線最末端的線路端電壓最低，再者，祥溪線#283桿后未有小水電站并網，因此，只需安裝單向調壓器即可，經濟投入較低，又能解決決祥溪線最末端線路端電壓低的問題，根據實際條件，安裝點暫定在主干線#283桿附近，型號為SVR-2 000/10-7（-5%～+15%）。

3 自動調壓器的原理及項目的組織實施

3.1 BSVR雙向饋線自動調壓器原理

BSVR是一種自動跟蹤輸入電壓變化而保證其輸出電壓穩定的三相雙方向調壓裝置，它可以廣泛運用于6 kV、10 kV以及35 kV供電系統中，在±15%的范圍內對輸入電壓進行自動調節。BSVR雙向步進式電壓調整器，由內部控制器，潮流識別器件及檔位采樣回路，分接開關控制回路等構成。潮流方向識別器件將電流信號和電壓信號采入后進行比較判斷，若為正方向，則檔位采樣回路采樣檔位信號為正向，同時分接開關控制回路控制電機的方向也為正向。當潮流方向為反向時，檔位信號采集和分接開關電機的控制按反方向運行。

3.2 設計思路

根據線路實際情況和電網規劃，在不需要改變原有配電線路網架結構的前提下，根據線路的電壓、電流、功率因數、導線型號、導線長度、負荷類型等數據進行理論分析，選擇合適的安裝地點和設備型號：將BSVR、SVR雙向饋線電壓自動調節裝置串聯在線路上，用于解決線路的電壓過高或過低問題，確保裝置輸出端電壓合格。

3.3 主要技術參數的確定

①10 kV軍營線的技術參數確定。針對10 kV軍營線，通過大量的線路調查，并對以往的數據進行分析計算，得到以下數據：枯水期時主線路末端的電壓為8.37 kV，支線末端的電壓都比較低；豐水期時，電能由小水電流向主網，電壓最高時達到11 kV以上。根據上述分析結果，最終確定在主干線10#桿前端安裝容量為2 000 kVA、調壓范圍為±15%的雙向自動調壓器，裝置通過自動檢測線路電壓和潮流流向，在±15%的范圍內對輸入電壓進行自動調節。

②10 kV祥溪線#283桿后線路的技術參數確定。針對10 kV祥溪線#283桿后線路，通過大量的線路調查，并對以往的數據進行分析計算，得到以下數據：枯水期時主線路末端的電壓為8.39 kV，末端的電壓都比較低；豐水期時，電能由小水電流向主網，電壓最高時達到11 kV以上。根據上述分析結果并結合經濟效應，我們決定在線路上先安裝一臺調壓器，來解決線路端電壓低的問題，根據實際條件，安裝點分別定在主干線#286為SVR-2000/10-7（-5%～+15%），此方案能解決安裝點后端電壓低的問題。

4 注意事項及需改進的部分

4.1 運行操作注意事項

調壓器在進行合環操作時，一定要滿足兩個條件：調壓器檔位應設置于中間檔（V檔），已免合環時因調壓器一、二次電壓不同而造成短路事故；必須將調壓器自動與手動調檔切換開關切換至“手動”位置，以免合環過程中調壓器因自動調檔而造成短路事故。

4.2 需改進部分

①控制箱位置設置不當，應調整至便于操作人員操作的位置。雙向調壓器的控制箱位于調壓器箱體上，要操作時必須登上調壓器臺架上，而調壓器的自動與手動調檔切換開關必須在控制箱內進行操作，若要進行調壓器投運操作，操作人員必須先登上調壓器臺架把自動與手動調檔切換開關切換至“手動”位置，待調壓器投運后，操作人員又要再登上調壓器臺架把自動與手動調檔切換開關切換至“自動”位置。因此，應將控制箱調整至便于操作人員操作的位置，如臺架下方。

②調壓器只能記錄累計動作次數。調壓器只能記錄累計動作次數，而無法記錄歷史動作時間，不利于配合我們分析調壓器調檔動作前后10 kV軍營線各公變首端電壓的變化情況。

③無通訊設備，不具備通訊功能。無通訊設備，無法及時掌握調壓器的運行狀況。

5 結 語

由此可見，10 kV軍營線BSVR雙向饋線自動調壓器、祥溪線SVR單向饋線自動調壓器通過判別電壓大小進行自動調檔，從而使得10 kV軍營線、祥溪線的電壓保持在合格范圍內，解決了長期困擾小坪村、尾林村電壓不穩問題，大大滿足了當地茶農制茶期間的用電需求。

參考文獻：

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【關鍵詞】電氣計量裝置錯誤接線電量誤差綜合誤差

根據電能計量裝置的性能特點，其準確性與電能計量裝置的組件――電能表、互感器、二次回路連接導線等有關。解決好這三部分的誤差管理就能有效地保證各裝置的整體性能的準確度。綜合誤差不是一個不變的數值，而是一個動態的數據。這種僅僅拿某一組成部分的情況去求綜合誤差的方法是極其不合理的。

一、電能計量裝置綜合誤差產生的原因

要降低計量綜合誤差，則新投運和改造計量裝置選型上，要求電能表、互感器都必須符合《電能計量裝置技術管理規程》要求，按負荷類別選取適當準確度等級，并投產前做好各項測試工作，以后運行管理中，還要規程規定進行周期檢定和輪換制度。電流互感器、電壓互感器合成誤差額定二次負荷范圍內均可用準確度來控制。而電壓互感器二次導線壓降所造成誤差，綜合誤差中也占有相當比例，可以電能表、互感器合理選擇來補償，降低計量裝置綜合誤差。

（一）電能表選型及使用不當引起誤差

實際運行中，若用戶負荷電流變化幅度較大或實際使用電流經常小于電流互感器額定一次電流30%，長期運行于較低載負荷點，會造成計量誤差，應采用寬負載電能表。用三相三線電能表測量三相四線電能將引起附加誤差。三相負載不平衡，中性點普遍有電流存，引起附加誤差。

（二）電流互感器選用不當引起誤差

電流互感器誤差是由鐵芯所消耗勵磁安匝引起。接入電流互感器二次負荷包括電能表電流線圈阻抗、外接導線電阻、接觸電阻。選擇電流互感器時，應從三方面考慮二次容量大小，選用電流回路負荷阻抗較小表計，如電子式電能表來滿足二次容量要求，必要時還可利用降低外接導線電阻方法。一次電流電流互感器一次繞組時，要使二次繞組產生感應電動勢，必須消耗一部分電流來勵磁，使鐵芯產生磁通。

（三）電壓互感器二次導線壓降引起誤差

電壓互感器負載電流二次連接導線及串接點接觸電阻時會產生電壓降，這樣加負載上電壓就不等于電壓互感器二次線圈電壓，產生計量誤差。

（四）電能表本身的誤差

測定電能表的基本誤差，應在規定的電壓、頻率、波形、溫度、指定的相位及已知負載特性等條件下進行。檢定電能表基本誤差的裝置，其誤差等級應為被測試電能表的1/3~1/5。基本誤差測定時，應根據被測試電能表的使用情況及精度，選擇不同的測試點，即不同負載電流值。

（五）互感器的合成誤差

電路中的高電壓和大電流通過電壓和電流互感器變換成低電壓和小電流,但是互感器不可能將一次電量毫無誤差的縮小若干倍變成二次電量，由于互感器存在比差和角差,致使電能計量有誤差,稱之為互感器的合成誤差。

二、減少電能計量裝置綜合誤差的方法

（一）電能計量裝置誤差的綜合管理采用分段、分步式的管理方法

在《技術管理規程》中更注重電能計量裝置的分類管理，將電能計量裝置的類別進一步細化，并規定了各環節電能表、互感器準確度等級和計量二次回路電壓降指標，力求將綜合誤差限制在一定的范圍內，其管理模式是具有實際意義和可操作性的。

（二）計量規程要求，完善計量裝置設置

1．選擇高精度、穩定性好多功能電能表。電子技術發展，現多功能電子表已日趨完善，其誤差較為穩定，且基本呈線性。

2．電流互感器和電壓互感器合理地組合使用。當采用電流互感器和電壓互感器進行電能測量或檢定電能表時,可根據電流、電壓互感器的誤差將他們合理地組合使用。

（三）采用正確計量方式，減少計量誤差

對接入中性點絕緣系統電能計量裝置，應采用三相三線制電能表，其2臺電流互感器二次繞組宜采用四線連線；對三相四線制電能計量裝置，其3臺電流互感器二次繞組與電能表之間宜采用六線邊線。否則會給測試工作帶來困難，且造成測量誤差。

（四）電能表與互感器配組進行檢定調整

此辦法是將電能表與其配套的互感器配組后再進行檢定調整。調整時，把互感器誤差考慮在電能表內，然后對電能表進行調整。配組調整的辦法，可以在電能表安裝現場進行，也可以在試驗室進行。一般以在試驗室調整為宜。在試驗室將電能表和互感器配組試驗和調整好以后，再安裝到運行現場。

（五）減少電壓互感器二次回路壓降誤差

在電能計量裝置專用的計量回路中,應盡量縮短二次回路導線的長度,加大導線截面,降低導線電阻。如用上述措施還不能完全解決壓降超差問題,則需考慮加裝電壓補償器（應先征得用戶同意），提高計量準確性。

（六）合理選擇電流互感器變比

電流互感器誤差取決于互感器的比差、角差，一次電流為其額定值60%左右，至少不得低于30%，才能使電流互感器運行在最優狀態，從而降低電流互感器誤差。盡量避免繼電保護和電能計量用的電流互感器并用，否則會因繼電保護的要求而使電流互感器的變比選擇過大，影響電能計量的準確性。

（七）開展計量裝置綜合誤差分析

把投產前電流、電壓互感器合成誤差、電壓互感器二次回路壓降誤差計算形成數據表，每次周期校驗時，都可以對照各項數據配合電能表進行調整，使計量綜合誤差達到最小。同時，按規程規定做好電能表、互感器、電壓互感器進行周期檢驗和輪換工作。

（八）盡量選用誤差較小的互感器

互感器的誤差小，則合成誤差小，所以應盡量選用誤差較小的互感器。在條件許可下，對運行的互感器進行誤差補償。

根據電能計量裝置的性能特點，其準確性除與最基本組件-電能表有關外，還與計量用電壓、電流互感器以及相關二次回路等有關。解決好這三部分裝置的誤差管理，即電能計量裝置誤差的綜合管理，就能有效地保證各裝置的整體計量性能。

【參考文獻】

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篇9

關鍵詞：電氣化鐵路；電能質量；問題；

中圖分類號：U224 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-08-00-01

高效的鐵路運輸能力能促進我國國民經濟的快速發展，隨著現代化腳步不斷加快，提高電氣化鐵路的技術水平勢在必行。綜合治理鐵路電能質量問題不僅利于電氣化機車的安全快速運行，同時也能降低對資源的燃耗，實現資源的合理化配置。目前我國鐵路電氣化率已達到32%，并且他們承擔著全路50%的貨運量，我國電氣化鐵路總路程也已達25000公里以上，位居世界第二。據國家規劃局統計，到2020年，我國的電氣化鐵路路程將會突破5萬公里，屆時電力鐵路的路程會占據總路程的一半以上，并且承擔的運輸量達到85%以上[1]。

一、電氣化鐵路電能質量問題

電力機車的運行加大了電網的負荷，因此會造成很多的質量問題，同時對電網系統的穩定也有損害，這些都給電網系統供電用戶造成了嚴重的危害。根據電氣化鐵路的特點分析可以得出影響電能質量的原因主要有電力機車的波動性和沖擊性強、三相不平衡、以及諧波電流過高[2]。

（一）電力機車的波動性比較大的相關因素主要有鐵路的符合狀況、線路的情況、電力機車的類型以及機車行駛的速度，另外還會與機車的牽引重量和運行圖。上述因素運行狀態的時間和空間分布不均勻都會使得牽引負荷力量的不平衡，這樣的電力負荷的不平衡會給電力系統造成很大的破壞，同樣在質量綜合治理中難度也很大。

在我國，因為電力機車數量比較龐大，因此我國電氣化鐵路牽引變電站的容量也比較大，在設計時容量達到90M VA。另外根據長遠發展計劃，針對高速專線的牽引變電站電容量規劃達到140M VA，并且在很多電氣化鐵路的牽引變電站容量設計，都是根據完全超容量的情況制定的，所以在電力牽引變電站最高負荷值可以達到180―240M VA。這樣的情況下，在電網設備比較低或者電網供電能力不足的部分地區是不可能承受如此大且集中的負荷的，所以會造成部分地區的供電系統的極大破壞，從而引起電壓不穩定或閃變的問題。

（二）電力機車是單相負荷的，因此將電力機車接入三相對稱電網時會造成牽引變壓系統產生幅值很高的負序電流。負序電流的大小和牽引變電器的連接方式有關，牽引負荷的大小也會影響到負序電流的情況。當牽引變電器采用的是單相接線變壓器時，它的牽引負荷在電力系統中引起的負序會與正序相抵；牽引變電站采用單項V/V接線變壓器的前提下，在兩個方向的牽引負荷相等的情況中電力系統引起的負序和正序電流各為一半，相反情況下負序電流與兩側產生的負荷電流差的絕對值是成正比的；牽引變電站使用三相接線變壓器時，它的負荷在電力系統中會引起的負序電流是正序的二分之一。

負序電流過高會引起旋轉電機中產生負磁場，這種負序磁場會導致電力機車產生負序同步轉矩，致使車身震動，因此會產生一定的制動力影響到電機的出力，不對稱的負荷會導致變壓器的利用率下降和加快變電器的損耗。

（三）電氣化鐵路一般會采用交―直―交和交―直型機車類型，其采取相控整流技術，它會導致往供電網注入大量的諧波電流。諧波電流會加快電氣元件的損耗，影響各項設備的正常運行。造成諧波過流還會影響繼電保護裝置的工作，因此會到此設備被嚴重地損壞以及電網停止供電的事故發生。

二、解決電氣化鐵路電能質量問題的方案

牽引供電系統的特性情況會影響到電氣化鐵路中存在的電能質量問題，因此從牽引供電系統進行治理具有很強的可行性。大容量電力系統裝置的研究和開發在理論上具有一定的優越性，在解決鐵路電能質量問題受到廣泛重視。

電氣化鐵路牽引供電網主要分成三個方面分別是電力供電系統；牽引變壓器和接觸網；電力機車。因此在提高鐵路電能質量方面的治理方案可以分別從上述三方面入手。

（一）提高牽引變電站接入的供電系統短路容量，可以通過縮短接入點和電源兩者之前的距離[3]。這樣的工作方式能夠提高電力系統抵御問題的能力，控制牽引負荷注入電力系統的負序電流以及諧波電流對其造成的損害。這個方案在理論上是提高鐵路電能質量的有效措施。但是改變電力系統原有的接線方式是一項規模很浩大的工程，因此會耗費許多成本，并且這項方案具體操作起來也很困難。另外長期發展看來，短路容量不可能無限量的增長，因此治理效果還是會受到限制。

（二）另外有些牽引變電站采用的是抗匹配平衡變壓器以及斯科特變壓器。這些特種變壓器能夠根據自身接線方式和變比設計，在達到一定的負荷量的情況下可以對系統三相電流轉變并且完全對稱，因此可以達到控制負序電流對系統造成損害的目的。雖然該方案可以解決三相電不平衡造成的質量問題，但是由于牽引變壓器系統的側繞組換相接入，會引起供電臂的電壓相位不同，如果在不同區段間加分段絕緣器的話，會使得牽引網的無電區域面積擴大好幾倍，電力機車在運行時安全存在著較大的隱患。

（三）而SVC以及STATCOM作為動態裝置在國外的鐵路電力使用方面很廣泛并且效果很好，SVA裝置利用晶匣管對波動性的負荷進行可調節性并且連續補償，另外利用無源濾波器剔除系統中的高次諧波、減少了諧波對電子元件的損害。在我國電氣化鐵路中使用中，其并聯了牽引器的系統側并且采用三相電，使得該裝置更加優化。STATCOM裝置是通過將變流器與電抗器與電網并聯，可以適當的調節交流側輸出的電壓相位以及幅值。它的性能十分良好，工作效率很高并且響應迅速，運行控制范圍面很廣。它還能夠進行雙向無功補償和有功轉移，因此可以對負序電流進行無功補償，更加適用于電氣化鐵路電能治理中。

三、結語

隨著電氣化鐵路規模不斷擴大，以及其運載量不斷上升，不斷電力鐵路電能的質量是當前面臨的比較大的技術問題。電路質量問題不僅制約著電力鐵路的發展，同時還可能造成鐵路運輸安全事故，因此務必要加快對保證其高質量運行的技術設備研發，并且要借鑒國外優秀經驗對其進行綜合治理。

參考文獻：

[1]周方圓，王衛安.高速鐵路對供電質量的影響及治理措施[J].大功率變流技術.2010（06）

篇10

關鍵詞：智能電度表；計量；誤差

近年來，我國電力事業發展十分迅速，電網規模不斷擴建，全國范圍內實行電力城網、農網改造，使得電度表數量迅速增大，抄表的工作量就會越來越大，在電網改造過程中實現自動抄表是非常必要的，因此，智能電度表得到了廣泛的應用。智能電度表的穩定性和準確性受到供電企I的關注，對于科學合理的用電家庭計劃和保證電力體系的穩定安全運作有直接的影響，所以，為了提升智能電度表產品質量和正常運行工作狀態，供電企業需要定期對智能電度表實行周期性檢測，認真分析和總結電能計量誤差及其產生的原因，為提升電能計量水平提供有效保障。

一、智能電度能表簡介

智能電度表是由檢測、數字信息治理和通訊等等單元組合而成的一種全新電子式電度表，具備電能量測量、數字信息治理、同步監測、自動操控、信息交流等等性能，可以對于不同季節、時區以及節假日為用戶提供多套費率并且記載用電負荷曲線，協助改善客戶用電質量，制定完好的客戶家庭用電計劃。與此同時，具有電量記憶、電價查找、余額報警、智能扣費以及信息遠程傳輸等等高科技化特質性能，防止人工抄表錯誤以及電費賒欠情形的出現，完成了用電客戶了解和誠信指數，對于電力企業更好地做好供電服務有著指導性意義。

二、智能電度表計量誤差的原因

（一）表計使用不正確。采用三相三線二元件電度表計量三相四線系統的有功電能。A、B、C三相都可與零線構成單相回路，由于負荷不平衡，產生了零序電壓，在零線中就有零序電流流過，很難滿足三相電流之和為零的條件。三相四線三元件電度表中性線電阻太大產生的計量誤差。有些計量點雖然采用了三相四線三元件電度表計量，但因某種原因中性線斷開或施工時不注意，使中線電阻和接觸電阻過大，也會造成計量誤差。

（二）電壓、頻率、溫度變化的影響。若電能表電壓線圈所加載的電壓與額定電壓不同，那么電壓工作磁通和有關力矩隨電壓變化的比例也會不同，會使電能的讀數出現電壓的附加誤差。若市電交流電的頻率與額定頻率之間有偏差，各磁通及其相位角都會產生變化，使電能表示數顯示與cos有關的頻率附加誤差。若環境溫度產生變化后，制動磁通和電流、電壓工作磁通及其損耗角要改變，引起與cos有關的溫度附加誤差。

（三）電表位置傾斜。在正常運行條件下，電能表也可能偏離垂直位置，從而產生傾斜誤差，其根本原因是由于轉動元件和上、下軸承的聯接不精密，特別是下軸承的聯接不精密，使得轉動元件在軸承中發生了位移，驅動力矩和制動力矩以及轉速都隨之發生了改變。另外，電能表標準規定的容許傾斜誤差只是屬于負載電流大于50%標定電流的情況，這時驅動力矩較大，傾斜引起摩擦力矩的變化可以忽略。

（四）計量點綜合誤差。目前，電力部門只校驗電度表的誤差，對互感器的誤差考核還不注重。如果所有電度表都能滿足要求，但因互感器的誤差，二次壓降過大，也可能使計量精度達不到要求。

三、智能電度表計量誤差改善措施

（一）合理進行電度表選型與使用。要想確保電能計量設備功能的有效發揮，就需要根據規定的規程與標準來科學選型電能表，結合實際的電力需求、供電服務現狀等來科學選配電能表的型號、電壓與電流以及所配置的數目、所采用的計量方法等。例如，月用電量達到100kW?h的高用電客戶，需要選擇0.2級電壓，TA和0.5級有功電能表。相反，電力需求量較小、負荷電流廣泛變化、線路流經電流較小的客戶則適合選擇寬負載電能表，這樣才能控制計量誤差。電能表的選型與實際的計量要相互匹配，例如，三相三線計量設備不適合三相四線制的計量，可能造成更大誤差，而且當三相負荷失衡時，中性點可能喪失電流，Ib=In-Ia-Ic。

（二）調整電能表計量方法。在抑制電能表計量誤差的過程中，對于基波電量與諧波電量的計量是最合理的抑制方法之一，這種方法能夠幫助電能表在運行中達到精確的目的。另外，在實際工作中，由于供電系統的運行具有一定的特殊性，技術人員還可以適當對電能表進行改裝，僅對基波電量進行計量，這樣同樣能夠提高電能計量數據的準確性。另外，通過工作人員對該項技術進行優化之后，增加補償改進負載的特性，減少諧波往供電系統的注入，即采取有效的方法治理供電系統中的諧波污染，才是保證和提高電能計量準確度的最根本和最有效的方法。

（三）科學選擇計量點位置。在電力計量過程中，計量點位置的選取是一項重要內容，其選取的科學性和合理性直接關系著電力計量的精準度。因此相關工作人員應當結合電力系統運行實際特點，合理選擇計量點位置，縮短互感器與表計的引線，減少引線電阻，降低互感器負載。最好將計量點位置選在配電變壓器臺中，從而減小互感器負載，提高電力計量精準度。

四、結語

總而言之，智能電度表是智能電網的最主要的組成部分，在實際的電能計量工作中，智能電度表計量誤差較多，這就需要供電企業定期對智能電度表進行檢測，同時，不定期進行抽測工作，來提升智能電度表管理工作的準則化、規則化，保障智能電度表的正確性和精確度。

參考文獻：