电能质量分析仪

电能质量分析仪（共11篇）（共11篇）

1.电能质量分析仪 篇一

电能质量技术监督总结

一、工作概况：

为提高电能质量，保证发电机组及电网安全、稳定、经济运行，电厂成立了电能质量技术监督小组。电能质量技术监督工作贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，实行技术负责制，严格按照国家标准及有关规程、规定，实施技术监督工作。本电能质量监督贯穿于规划、设计、基建、生产运行及用电管理的全过程。对全厂的发电机的无功出力、调压功能、进相运行及电能质量进行管理与监督，加强了有功功率和无功功率的调整、控制及改进，使电源电压和频率等调控在标准规定允许范围之内。

电能质量监督范围包括电压质量、频率质量、谐波质量、三相电压不平衡度等。电能质量技术监督范围的划分：原则上与电力设备的管辖范围的划分相一致。监督的设备一般为：发电机、变压器分接头、电压测量记录仪表等。对设备的维护和修理进行质量监督，并建立健全设备技术档案，发现问题及时分析处理，重大问题如实上报。

电能质量监督主要工作：在电站设计时，考虑设置电能质量监测点，安装检测分析装置或系统；设备投产前，宜检测相关设备的谐波及三相电压不平衡度；按规定进行运行频率及电压统计；定期进行相关设备（电能质量测试仪、在线监测仪、显示仪表、电压及频率变送器等）的检验。

二、工作内容

1、电压监测

发电厂电压监测点设置原则为:

a）发电厂所在区域的电网调度中心列为考核点及监测点的电厂高压母线；

b）与主网（220kV及以上电压电网）直接连接的发电厂高压母线。

目前功果桥电厂属于新投产电厂，暂未涉及相关工作。

2、电压允许偏差

功果桥电厂自投产发电以来均按调度部门下达的电压曲线的母线电压进行监测、调整。其允许偏差值如下：

500kV母线：正常运行方式时，最高运行电压不得超过系统额定电压的＋10%；最低运行电压不应影响电力系统同步稳定、电压稳定、厂用电的正常使用及下一级电压的调节。

10kV及以下母线三相供电电压允许偏差为额定电压的7%。

投产至今，电压变化均在允许范围内。

3、电压及无功调整

（1）电压要求

投产至今，功果桥电站均按调度部门下达的电压曲线，控制高压母线电压。

发电机组的自动调整励磁系统具有自动调差环节和合理的调差系数，各机组调差系数的整定协调一致；自动调整励磁装置具有过励限制、低励限制等环节，并已投入运行；发电机额定功率因数（迟相）值为0.9，满足相关规范要求。

（2）发电机应具有进相运行能力

a）100MW及以上机组应具备在有功功率为额定值时，功率因数进相0.95运行的能力；

b）投入运行的发电机，应有计划的进行进相运行试验，根据试验结果予以应用；

c）进相运行机组应保留10％的静稳储备，并以此确定运行限额出力图。

功果桥电站目前投运的两台机组均已做过进相运行试验，且符合相关规定标准，并一直处于进相运行状态。

（3）发电厂（机）的无功出力调整

按运行限额图进行调节，在高峰负荷时，将无功出力调整至使高压母线电压接近允许偏差上限值，直到无功出力达

到限额图的最大值；在低谷负荷时，将无功出力调整到使高压母线电压接近允许偏差下限值，直至功率因数值达到0.98以上（迟相）（或核定值）；或根据调度要求，具有进相运行能力的发电机应达到进相运行值。

4、频率监督

正常运行下标称频率为50Hz，电力系统正常频率偏差允许值为±0.2Hz。

功果桥电站并网运行的发电机组具有一次调频的功能，一次调频功能已投入运行。机组的一次调频功能参数按照电网运行的要求进行整定并投入运行。应根据调度部门要求安装保证电网安全稳定运行的自动装置。

正常情况下发电机组满足以下要求：

a）发电机组一次调频的负荷响应滞后时间一般不大于1s，负荷响应时间不大于15s；

b）水轮发电机组无论正常水头还是低水头运行，其进水导叶开度应保留3%以上的调节能力。

5、谐波监督

电力设备如发电机、变压器等调试投运时可进行谐波测量，了解和掌握投运前、后的谐波水平及其变化，检验谐波对有关设备的影响，确保投运后系统和设备的安全、经济运行；

电厂的谐波监测点选取为发电机出口、厂用电母线进行谐波测量；

谐波限值

a）发电机在负载情况下，发电机出口处谐波电流因数（HCF）不超过0.05；

b）厂用电母线谐波电压（相电压）限值应符合GB14549相关要求。

6、三相电压不平衡度监督

电气设备额定工况下评估三相电压不平衡度主要是监测负序电流。

如当三相负荷不对称时，发电机所承受的负序电流分量（I2）与额定电流之比（I2/IN）符合规定，且定子每相电流

均不超过额定值。当发生不对称故障时，（I2/IN）2和时间t（s）的乘积不超过规定的数值。

三、总结

1、设计阶段的监督

功果桥电站的规划、设计部门按照国家关于电压、无功电力等有关条例、导则的要求和网、省局有关规定，合理确定无功补偿设备和调压装置的容量、选型及配置地点，同步落实了相应的无功电力补偿设施。

在规划设计中，对于发电机、母线、变压器各侧均配置齐全准确的无功电压表计。

对于新接入电网的发电机组，具备功率因数进相0.95的运行能力，并配备相应的无功计量仪表。对已运行的发电机组，满足当地调度部门对发电机进相深度的要求。

各级变压器的额定变压比、调压方式、调压范围及每档调压值，满足发电厂的电压质量的要求。

2、运行阶段的监督

电能质量技术监督管理工作实行分区、分级管理负责制。严格按照调度部门下达的电压曲线和调压要求开展调压工作。积极落实调度部门根据系统实际情况提出调压的具体要求和措施。

保持发电机组的自动调节励磁装置具有过励限制、低励限制等功能，并投入运行；失磁保护投入运行。强励顶值倍数符合国家规定，其运行规程中包括进相运行的实施细则和反措，并按照调度部门下达的电压曲线和调压要求编制实施计划，确保按照逆调压的原则控制发电厂高压母线电压在合格范围之内。

2.电能质量分析仪 篇二

北京市医院众多, 医院使用了各类不同类型的用电负荷, 有的用电负荷产生大量谐波。

该用户原装电力设备容量400k W, 原装电光设备容量300k W, 新装电力设备容量1135k W (锅炉房、X光机等) , 新装电光设备1413k W (空调、照明) , 总计设备容量3248k W, 主要谐波源设备为各种风机、水泵等。供电容量St:50.00MVA, 用电容量Si:2.00MVA, 10k V最小运行方式下的短路阻抗 (标么值) :4.6270。

该用户在公用电网公共连接点处的谐波电流限制指标 (10k V) :

该用户在公用电网公共连接点处的电压变动限制指标 (10k V) :2%。

该用户在公用电网公共连接点处的电压闪变限制指标 (10k V) :

短时间闪变Pst:0.41长时间闪变Plt:0.33。

该用户在公用电网公共连接点处的电压不平衡度限制指标 (10k V) :1.3%。

测试点为201主进线柜, 容量别为800k VA×1。测试数据10k V侧C相谐波电流最大, C相主要产生的主要次谐波电流如图:

主要次谐波电流的95%概率值见下表:

测试数据按照容量比例进行换算, 用电设备产生的谐波电流的95%概率值与国标限值比较得下表:

该用户用电设备在10k V侧所产生的5、7次谐波电流超出国标限值的规定。其中5次谐波电流超标22%、7次谐波电流超标11%。

2 某中医院情况举例

供电容量St:31.50MVA用电容量Si:2.23MVA10k V最小运行方式下的短路阻抗 (标么值) :6.9846

该用户在公用电网公共连接点处的谐波电流限制指标 (10KV) :

测试点为其0.4k V侧401主进线柜, 变压器容量为630k VA, 测试数据0.4k V侧B相谐波电流最大, B相总电流及3、5、7次谐波电流的95%概率值如下表:

从0.4k V低压侧实际测试数据可以看到, 测试用户主要次谐波电流中3次谐波较大。用户配电变压器接线方式为Dyn11, 10k V侧的漏抗和零序励磁电抗并联再与0.4k V侧漏抗串联形成3次谐波电流回路, 因此10k V侧3次谐波电流值可降低60%左右。因此测试用户在10k V侧产生的谐波电流的95%概率值如下表:

该用户用电设备在10k V侧所产生的各次谐波电流符合国标限值的规定。

3 综合医院治理后的情况举例

合理的补偿措施可以提高供电质量, 保障接入的设备安全运行, 而且可以显著节省电能。

用户原装电力设备容量400k W, 原装电光设备容量300k W, 新装电力设备容量1135k W (锅炉房、X光机等) , 新装电光设备1413k W (空调、照明) , 总计设备容量3248k W, 预计最大负荷约2300k W。供电容量St:50.00MVA, 用电容量Si:2.00MVA, 10k V最小运行方式下的短路阻抗 (标么值) :4.6270。

该用户在公用电网公共连接点处的谐波电流限制指标 (10k V) :

经治理后测试, 测试点为202主进线柜, 202进线带一台变压器, 容量为2000k VA×1。用电设备产生的谐波电流的95%概率值与国标限值比较如下表:

该用户各主要次谐波大幅度减小, 3、5、7次谐波趋近于0, 11、13次谐波也小于0.1安培, 与国标限制值相去甚远。

4 结语

1) 综合医院负荷产生的谐波确实较大, 已经超过国家标准, 对自身设备及同一条线路上的其他用户都会产生不良影响, 医院对电能质量的要求很高, 如果仪器设备在工作过程中出现问题, 很可能对病人的治疗过程产生不良影响, 因此, 对综合医院进入电网用电应严格把关, 对于可能超过国家标准规定的用户, 应要求其治理后方可用电。

2) 中医医院产生的谐波在国家标准规范内, 但接近国家标准, 随着各种变频、整流设备的使用, 谐波电流比例会继续增高, 应加以关注。

3.电能质量管理存在问题及对策分析 篇三

關键词：电能质量；管理；问题；对策；

一、电能质量的概念

电能质量是在电力系统运行当中产生的，电力系统的运行效率决定着电能质量的优劣。保持电力系统运行的安全性和可靠性是提高电能质量的有效方式。电能质量就是指供电的有效性。随着社会的不断发展，对电能质量的解释也有很多。从不同的角度看待电能质量的问题也会得出不同的电能质量的概念。电力用户认为电能质量就是供电的好坏，不出现停电的现象就说明了电能质量比较好。从电力设备的制造厂商来说，电能质量就是，设备能否满足供电的需求。满足的话就说明设备的供电质量好。从社会发展的角度看，对电能质量的不同认识也受到社会经济水平的制约，电力系统的发展程度决定了电能质量的优劣。现阶段我们普遍采用的电能质量的定义是供电设备在为用户提供稳定的电能过程中，设备的运行稳定性。这个定义也是现在比较常用，主要是通过对设备故障的测试来检验供电的质量问题。该定义清楚明了，但是也有其局限性，需要有关部门进一步对其进行研究。

二、电能质量管理存在的主要问题

随着电网智能化改造的不断深入以及新技术的应用，我国的电网结构日益完善，电网性能不断优化，已经能满足电网用户的基本需求。但是，在电能质量管理方面还存在不足，据统计，由于电能质量管理的问题导致的电能质量不达标的比例超过了60%。电能质量管理存在的主要问题有：（1）未建立起及时的变电站母线电压自动化调控机制。母线调控不及时是造成电压越限的主要原因。（2）小水电上网管理制度缺失。小水电的不规范上网会导致变电站35KV和10KV母线电压越限。（3）电网配置不合理。例如近几年城镇化发展较快，原先的郊区已经迅速发展成为城市新中心，但电网供电设施跟不上，导致线路供电半径过大，直接影响了供电的可靠性和稳定性。（4）电网基层管理水平低下。有数据表明，县级或县级以下电压越限的时长远远大于上级母公司。（5）电网污染治理缺乏。电网本身存在大量的非线性负荷、冲击负荷以及不平衡负荷接入系统等，对电能质量形成严重威胁，而现阶段对这些污染的治理还未得到充分重视。

三、产生的电能质量问题的原因

电能质量的优劣受到经济发展水平以及电力系统发展水平的制约，先进的电力系统以及科学化的技术水平才能为电能质量提供有效的保障。因此，近些年来我国特别重视对电力系统技术的研究，使用先进的科学手段来提高电力系统运行的稳定性和可靠性。我国现阶段对电能质量的研究也更加广泛，很多专业的人士和部门都参与到了研究的课题中。经过专业的研究我们得出了产生电能质量问题的原因：

1.电力企业为了提高其经济效益，以及供电的自动化水平，注重对先进电子技术的使用，但是这些技术设备和电能质量存在一定的不适应性。如果计算机的计算值出现了偏差，那么在自动化系统的运行中，就很容易降低电能的质量，工作人员也没有办法及时对问题进行处理，因为电力系统的自动化，在实际的操作过程中，存在技术应用的难题。

2.现代电力系统中的供电结构发生了很大的改变，电气设备的大功率、大负荷造成了供电的不稳定性。因为这些大功率用电器的使用，使得电能在供应的过程中不能保持一个合理的速度，过大的电流会损害或者产生对电力系统的过度消耗，从而也降低了电能的质量。

3.市场竞争的加剧，导致了各个电力企业为了争取更多的市场份额，在电力系统的管理上出现了一定的分歧。为了提高用户的满意度，很多电力企业都实行的开放性的电力管理模式，用户也可以对供电进行简单的控制，所以这就造成了电力系统的混乱，用户在使用的过程中，很容易出现一些错误，影响了供电的稳定性和安全性，从而降低了电能的质量。

四、电能质量问题的分析方法

通过一定的方法对电能质量进行分析，是保障电能质量以及提升电能质量监测、控制以及管理水平的前提。现阶段运用到的电能质量分析方法主要有：

1.时域仿真法。这是现阶段电能质量问题分析采用的主要方法，它是利用各种时域仿真程序例如EMTP、EMTDC以及NETOMAC等对电能质量问题中的暂态现象进行分析。这种分析方法的缺点是在进行仿真计算之前要预先知道暂态过程的频率覆盖范围，同时在模仿开关的过程中存在数值失真的现象。

2.频域分析法。这是电能质量中谐波问题分析的常用方法，有频率扫描、谐波潮流计算以及混合谐波潮流计算，后者由于可以对非线性负载控制系统进行精细的动态特性描述，建模简单，在近些年运用较多。其缺点是计算量大，耗时较长。

3.基于变换的方法。主要包括了Fourier变换法、神经网络法、二次变换法、小波变换法以及Prony分析法等。

五、电能质量问题的控制

1.要重视电能质量分析以及控制领域的基础性工作。例如研究并建立起电能质量的评价体系、积极研究并创新电能质量分析的方法、技术和理论。

2.积极推广以DSP为基础的实时数字数字信号处理技术。该技术通过程序对电能质量进行控制，调试简单，易于实现并网运行和智能化控制，对系统稳定性、可靠性以及灵活性提升具有重要意义，在控制领域得到越来越广泛的应用。

3.要深入研究并创新电能质量的检测技术。现有的检测设备虽然符合持续性以及稳定性指标，但对于快速捕捉、更高的采样速率以及有效的分析和自动识别系统要求还有一定的差距，需要加大研究力度，发展新的检测技术。

4.采取积极措施，加强电能质量管理。电能质量的好坏直接影响到用户的满意度，通过加强电能质量管理，促进电能质量，也是控制和解决电能质量问题的关键所在。

5.电能质量的监测。一是要建立严格的监测制度，例如连续监测、定时巡回监测和专项监测；二是要鼓励检测技术的创新研发，因应电网发展需要开发可靠、有效的监测技术和设备；三是要积极利用先进的计算机网络技术，加快发展监测技术的网络化、智能化，确保监测结果的及时、准确。

六、结语

电力是现代社会正常运行的动力，电能质量问题关系到千家万户，电能质量问题的解决既需要依靠技术手段，也需要规范化的制度管理，两者缺一不可。电能质量管理是电网管理的重要内容，必须要按照电能质量管理标准，建立起严格的管理体系，将电能质量管理从被动转为主动、从松散管理走向制度化管理，从应对问题转为预防问题。

参考文献：

[1]刘剑. 海上平台电能质量问题及其改善措施[J]. 广东化工，2013，（14）.

[2]何世恩，程开嘉，陈其龙. 电能质量治理若干问题的讨论 工程师与制造商伙伴们的观点[J]. 电气应用，2013，（13）.

4.电能质量分析仪 篇四

批准：

审核：

编制：

2014年1月4日

2014年电能质量技术监督工作计划

为贯彻执行上级有关的电能质量监督条例、规定和规程，电能质量监督负责电能质量技术监督工作，开展本单位电能质量监督工作，并监督本单位完成上级下达的电能质量标准，分析存在的问题，并提出改进措施。为了更好的监督完成上级下达的电能质量标准，我们制定了以下2014年电能质量技术监督的工作计划：

1、组织制定、审查本场电能质量监督制度和各类规程，并督促检查执行情况。

2、监督本场对公司提出的改造项目或工程的电能质量的完成情况进行监督。

3、配合计量监督做好有关电能质量指标、监督方面有关协调工作。

4、完成上级有关部门布置的工作，做好阶段性总结。

5、在生产副总经理的领导下，组织全场人员定期开展电能质量监督活动，并结合设备运行情况，积极发挥群众在监督管理中的作用。

6、开展电能质量监督动态查评。对照电科院技术监督差评表，将电能质量监督整改工作落到实处。

7、定期校核保护定值。

8、按规定做好运行电压记录，对全厂变压器分接头建立台账，发现电压偏离额定值及时汇报领导并利用检修时间进行电压分头调整;定期巡视无功补偿设备运行情况，查看信号、运行指示灯是否正常;按照周期进行设备的检验、试验。

9、设备运行档案、消缺记录齐全准确。

总之，我们在做好以上工作的基础上，要力争使2014继电保护正确动

作率达到100%，继电保护定检率达到100%，缺陷消除率达到100%，标有准确等级的实验仪器、仪表校验率达到100%。

5.电能质量分析仪 篇五

一．负荷脉冲电流是导致电能质量问题原因；电能质量是指发电机通过公用电网供给用户侧的交流电能的品质。根据交流发电机的发电原理，传统的观点在供电回路中测量额定电压值的偏差，电压波波形，为稳定平滑或完好的正弦波形代表着所用交流电源的质量好。如果测量的电压波，有波形畸变或有谐波即可说明电能质量不好，这样的判断容易误导我们对电能质量问题的认识与改善电能质量的措施。本人认为最佳的方法就是检测供电回路的工作电流变化曲线与标准正弦波电压曲线的变化差距，因为供电回路电流的非正弦波变化或者脉冲式工作电流会增加发电，输，变电环节的有功电能损失，并造成发，变电设备负载率降低，因为负荷的阻抗毫秒级变化使常规电力运行参数监控仪表无法显示正确的电能指标，尤其是对发电机运行稳定性和能源消耗造成不利结果，当发电机，或变电设备负荷率达一定水平时又有较大负荷接入或退出运行会导致用电侧电压波动和闪变，甚至损坏输变电设备，发生大面积停电事故，故供电回路电流频繁非线性突变是发生电能质量问题的关健因素，举一个简单的供电例子：一交流发电机的额定容量SN＝40KVA.额定电压UN＝220V.在不使发电机过载运行的情况下，可点亮220V,40W白炽灯的数量盏。

SNCOSφ

pn

n =

40ⅹ103ⅹ1

=

= 1000盏

但点亮COSφ＝0.5,220V.40W日光灯的数量只能为500盏。

SNCOSφ

pn

n =

40ⅹ103ⅹ0.5

=

= 500盏

6.感应式电能表电能计量误差的分析 篇六

摘要：电能计量直接关系到电力系统各项经济技术指标的实现，然而随着电网用电波动的加剧，峰谷差愈来愈大，计量系统在大幅度的工况变化中工作，使其计量误差增大，己成为电能计量不可忽视的问题。本文对感应式电能表的计量误差进行了简要分析。

关键词：感应式电能误差电能计量表的工作原理

电能计量通常包括单相电路、三相三线电路和三相四线电路有功无功的计量。计量装置主要部件是电能表，为了扩大量程需要，计量装置需加配部件，通常由计量用电流互感器和电压互感器以及连接互感器及电能表之间的二次回路构成。如果对象是低压小电流的电能计量则可通过一只电能表及电压电流回路构成计量装置来实现计量，而对于计量对象为高压大电流时则可采用电压、电流互感器及二次回路构成计量装置来实现。

众所周知，电能是功率对时间的积分，公式为：，其中，电能和功率的意义是不同的，但其数学表达式仅仅表现在时间参数上，电力领域研究电能计量时主要是以电功率的测量为主，通过电表来完成电功率与电能之间的数量转换，在表达电能时可以以电功率来表示。两部制电价在我国广为推行，主要以有功电量作为电费的收缴依据，无功电能的计量主要作用在于对用户功率因数的考核上，一般电能计量分析均以有功计量为主。

电能计量装置通常包括五部分：PT、CT、二次回路、电能表以及电能计量柜，电能计量的准确与否，与前四个部分的关系最为密切。实践表明，只有电能计量装置综合误差是衡量电能计量装置准确与否的唯一指标，而对于任何一个部分的误差，如电能表的误差，都不能代表整套计量装置的计量误差。从理论上讲，电能计量装置的综合误差 由三个部分组成，即

电能表的相对误差、互感器的合成误差，PT二次压降引起的误差，它们之间有这样的表达式： = + +。感应式电能表的误差分析

2.1 基本误差

电能表的基本误差会随着负载电流和负载功率因数变化而产生变化，它们之间存在着一个关系曲线，这个曲线即误差的特性曲线。对于任何一个合格的电能表而言，它的基本误差经出厂检验或检定机构调校后均会满足规程规定的要求，从而保证电能表误差特性的合理与稳定。

假定在任何负载条件下，转盘只受到与负载功率成正比的驱动力矩和制动力矩作用，可以得出转盘读数和负载电能成正比，这是电能表的工作原理，但是，现实情况却复杂的多，除了这两个主要力矩外，还有抑制力矩、寄生力矩、摩擦力矩、电流铁芯磁化曲线的非线性及补偿力矩、另外还有转盘位移的影响，都会使电能表即使在电压、频率和温度等因素都达到规定值的情况下，转盘转速也不会和负载功率始终保持成线性的正比变化的关系，这种情况直接影响到了电能表的基本误差。

通常为了保证感应式电能表的基本误差达到要求，误差调整装置会被安装在感应式电能表内部，通过对这些装置的调整，电能表的基本误差可基本控制在规定的正常范围内。这些装置：其一为满载调整装置，改变制动力矩的方式是通过调整制动磁铁，使得电能表的负载特性曲线上下平移。其二为相角调整装置，通过调节电流工作磁通与电压工作磁通间相位角的方式，使得相位角满足相位变化关系式，从而使电能表转速与功率成正比。其三为轻载调整装置，它是为了改善轻负载范围的负载特性曲线而设置的调整装置。其四为平衡调整装置，它可使三线电能表中各计量单元误差特性曲线基本一致，可改善电能表在不对称负载时的误差特性。

2.2 附加误差

确定电能表基本误差时，改变的往往只是负荷电流和功率因数，而其他条件只允许在一个很小的范围内变化，并且这个范围在电能表技术条件中明确规定，即确定电能表基本误差的外部条件。事实上，电能表在实际使用中所处的外部条件通常会与技术条件规定不同。譬如，市电交流电频率经常会偏离额定频率，电能表安装场所的环境温度和电网电压都可能会发生变化，且变化的幅度和范围会非常大，这些外部条件的改变会产生电能表的误差改变，那么这个改变的量就叫做电能表的附加误差。

1、电压、频率、温度变化对基本误差的影响。

若电能表电压线圈所加载的电压与额定电压不同，那么电压工作磁通和有关力矩随电压变化的比例也会不同，会使电能的读数出现电压的附加误差。若市电交流电的频率与额定频率之间有偏差，各磁通及其相位角都会产生变化，使电能表示数显示与cos 有关的频率附加误差。若环境温度产生变化后，制动磁通和电流、电压工作磁通及其损耗角都要改变，引起与cos 有关的温度附加误差。

2、波形畸变对基本误差的影响。

当前，非线性负载广泛存在于电网中，当某电网中有非线性负载时，畸变现象就会出现在负载电流的波形中。非正弦的负载电流会在输配电线路上引起非正弦的阻抗压降，那么即使电源电压为正弦波，负载端的电压也会是非正弦的。如此，加在电能表上的电压和电流都是畸变的波形。另外，在调试和检定电能表的时候，调试装置输出的电压、电流波形为理想的正弦波的情形往往也是很难保证的。

3、三相电压不对称对基本误差的影响

三相电压的不对称也是三相电能表误差产生的主要原因之一。首先，由于各驱动元件不平衡，即在相同的电压、相同电流和功率的情况下，各元件产生的驱动力矩和电流、电压抑制力矩

不相等，当一相电压升高而另一相电压同样降低时，作用在转动元件上的总力矩发生了变化。其次，即使各驱动元件平衡，但由于磁通FU与电压U并非线性关系，处在电压升高和降低的元件，其驱动力矩变化的绝对值也各不相同。另外，当三相电压不对称时，补偿力矩和电压抑制力矩随电压的平方成正比变化的关系也会引起附加误差。

4、负载不平衡和负载波动对基本误差的影响

三相负载不平衡会引起三相电能表误差变化。这种变化的主要原因包括各元件驱动力矩的不平衡，补偿力矩的影响，电流和抑制力矩的影响以及各驱动元件的相互影响等。对剧烈和频繁波动的负载，诸如电气机车、轧钢机械和电焊机等的负载计量，若负载增加时，电能表加速，制动力矩和电流、电压抑制力矩阻碍转盘加速，电能表少记电能；负载降低时，电能表减速，制动力矩和电流、电压抑制力矩阻碍转盘减速，电能表多记电能。由于转速下降所需的时间较长，电能表在负载降低时多记的电能会比电能表在负载增加时少记的电能要多一些，引起了正的附加误差。由此可知，转动元件的惯性矩、稳定转速和电流抑制力矩越小，波动负载引起的附加误差就越小；负载波动周期越短或负载电流越小，那么这个附加误差就越大。

5、电表位置倾斜对基本误差的影响。

7.电能质量分析仪 篇七

由于我国经济的快速发展，用电负荷迅速增加，大量不对称、冲击性、非线性负荷的应用，导致电能质量问题日益突出。而且电能质量问题不在仅仅是电力行业的专业技术问题，它越来越多的影响到我国经济的安全高效运行和人民的正常生活，对经济发展有着重要的作用。电能质量差会加速系统的绝缘层老化、缩短电气寿命、增加电网损耗、不利于电力系统安全运行，并会使对电能质量敏感的用电设备，如高性能家用电器、可编程控制器、精密试验仪器、精密生产过程的自动控制设备等，产生严重的影响甚至造成巨大的经济损失。因此电能质量分析仪大量的应用到各电力部门及对电能质量要求较高的企业和科研单位，供用户对电能质量进行检测，掌握电能质量的相关信息，分析电能质量发生异常的原因，从而采取有效的整改措施改善电能质量。

在保证测量指标全面和精度的情况下，本文设计了一款便携式电能质量分析仪，采用了一款低功耗、高性能的小型16/32位RISC处理器S3C2410，在设计时遵循硬件稳定，布局简洁的前提下，尽量提高测量精度，同时兼顾数据处理快速性的原则，充分发挥S3C2410芯片的计算能力强，运算速度快等优点，完成系统的控制，运算，通信等功能，同时配以数据采样，数据存储等功能模块。能测量频率偏差、谐波、谐波总畸变率、电压电流不平衡度、电压偏差、有功功率、无功功率等指标，操作简单，可以帮助电气工程师及现场检修人员充分了解现场的情况，并采取措施解决其中的干扰问题。

2 硬件设计

硬件系统的总体设计如图1所示，主要由信号采集、信号处理、数据采样和数据处理单元(S3C2410)等几部分组成，其中S3C2410为核心处理器件，负责控制信号采集、数据处理等，扩展了64M的SDRAM和64M的NAND FLASH，处理后的各种数据存储于Nand flash K9F1208UOM中。显示部分采用4线电阻式触摸屏，所有引脚都加了74LV3245电平转换驱动，使LCD输出更加稳定可靠。扩展了一个SD卡接口，可以接SD卡，一个USB接口和一路RS-232接口，方便数据通信。

信号采集采用了具有高频响应、高精度和隔离性能良好的精密电压互感器和精密电流互感器将高电压和大电流信号转换为合适的电压信号，由于在信号采集过程中不可避免的会有高频干扰信号混杂在有用信号当中，因此通过具有高带宽并且允许温度范围大的运算放大器OP07与RC网络组成的二阶低通滤波器，即抗混叠滤波器，滤除信号中的高频分量，最大程度的抑制和消除混叠现象对数据采集的影响，使输入到A/D转换器的信号为有限带宽信号，抑制这个频带以外的信号，从而防止信号的频谱发生混叠及高频干扰。抗混叠滤波器除了对高频信号的衰减和滤除，还可以为ADC转换产生的瞬态能量提供缓冲。同时因为电网的频率通常有一定的波动，采用固定等间隔采样会导致测量结果不精确。因此要先测量频率，在频率测量中，采用过零触发电路来检测电量周波的开始和结束时间，然后设定采样间隔，就是同步采样，也称整周期采样，即使信号截断时间为被测信号周期T1的整数倍：也就是要使采样次数M与采样周期Ts的乘积等于被测信号的周期T1整数倍，即MTs=KT1(K为正整数)。

在交流采样系统中，通常是一个周波采样N点的电量值，然后对这些数据进行处理，在周期性电参量的测量中，进行同步采样是准确测量实时信号的关键,在这里采用跟踪频率变化的软件同步采样技术减小测量误差。

在数据采集部分，选用了ANALOG DEVICE公司的模数转换芯片AD7656,AD7656是高集成度、6通道、16bit逐次逼近(SAR)型ADC，它具有最大4LSBS INL和每通道达250k SPS的采样率，并且在片内包含一个2.5V内部基准电压源和基准缓冲器。该器件仅有典型值160mW的功耗，比最接近的同类双极性输入ADC的功耗降低了60%，内部包含一个低噪声、宽带采样保持放大器(T/H)，以便处理输入频率高达8MHz的信号。通过访问2410的IO端口，直接读取AD7656的转换结果，进行相应的数据处理和显示，人机界面采用3.5英寸320×240液晶显示触摸屏，可以清楚明了的显示处理的结果。

3 计算方法及程序设计

本系统频率测量采用的是周期法，通过测量信号波形相继过零点间的时间宽度来计算频率，该方法物理概念清晰、易于实现。

谐波的计算方法是采用快速傅里叶变换FFT，利用FFT将畸变的周期性电压和电流分解成傅立叶级数：

取离散时间t=kT/N，则以累加和代

替积分，得

利用系数WNnk的可约性,即,得

其中ω是工频(即基波)的角频率，单位是rad/s;Un、In分别是第n谐波的振幅，单位是V、A;n是谐波次数;N是所计算的谐波最高次数，由波形的畸变程度和分析的准确度要求来决定。

电压电流的有效值分别为：

总谐波畸变率是谐波总量的有效值与基波分量的有效值之比。

谐波电压总量：

谐波电流总量：

电压总谐波畸变率：THDU=UH/U1×100%,式中U1表示基波分量有效值。

有功功率：，离散后为，Ui和Ii为离散时刻的采样值。视在功率：S=Urms*Irms

无功功率：

功率因数：cosφ=P/S

电压偏差：指φ系统电压的实际有效值与额定有效值之差。计算方法为实测电压Urms与额定电压Ue之差ΔU=Urms-Ue。

软件编程采用混合编程模式，程序中既有汇编代码、又有C语言代码。利用汇编语言编写的程序效率较高、实时性较强;C语言编写的程序具有灵活性、易于移植。将采集到的数据进行FFT变换，由于S3C2410没有浮点运算单元，浮点运算通过软件模拟，得到相关电压电流谐波参数，进而求得有功功率、视在功率、无功功率、功率因数、电压偏差。用户图形界面编程选用基于Qt/Embedded(简称QtE)的嵌入式GUI设计，使用QtE时，只需要重新编译代码，而不需要对代码进行修改，可以随意设置程序界面的外观和方便的为程序连接数据库。界面构成主要由参数设置(PT变比，CT变比等)、结果显示和数据管理(数据查询、数据保存)组成，基本流程如图2所示。

在系统设计中，由于S3C2410只有定时器，没有内部计数器，所以采用软件编程来计数，称为软件计数器。因为计数脉冲的电平较宽，频率较低，完全可以满足要求(系统流程图如图3)。

4 结论

电能作为现代社会最有价值的产品之一，电能质量的优劣直接关系到国民经济的正常发展，所以电能质量分析仪等相关仪器设备的研究是必不可少的，并且主要应用于变电站、大中型企业、电气化铁路等，市场广阔，需求庞大，前景明朗。从长远来看，随着国家电力政策和各种法制法规的完善，电能质量将会更加受到重视，将促使电能质量检测分析产业发展迈上一个新台阶。

摘要：随着我国科学技术的快速发展,用电负荷日趋增大,大量电力电子器件及其他非线性设备的应用,导致电气环境污染,使电能质量严重超标,出现威胁电网安全运行,甚至引起重大电力事故、损坏用户设备等情况。因此有必要对电能质量进行检测分析,及时了解电能质量水平,采取相应的改善措施,提高电能质量。针对上述情况,该文设计了一种基于AD7656和Samsung公司推出的16/32位RISC处理器S3C2410的电能质量分析仪,详细介绍了该项目的设计目标、总体框图和实现方法。

关键词：S3C2410,电能质量,数据采集,谐波分析

参考文献

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[9]汪小平,杨维翰,王绍兰.便携式电能质量分析仪的研制[J].电测与仪表,2000(3).

8.浅析电能质量标准（2） 篇八

【关键词】高次谐波；电压波动；闪变抑制

随着电力电子技术的广泛应用与发展，供电系统中增加了大量的非线性负载，特别是静止变流器，从低压小容量家用电器到高压大容量用的工业交直流变换装置，由于静止变流器是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形发生畸变，引起电网的谐波“污染”。另外，冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且使得电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重，这些对电网的不利影响不仅会导致供用电设备本身的安全性降低，而且会严重削弱和干扰电网的经济运行，造成对电网的“公害”，为此，国家技术监督局相继颁布了涉及电能质量五个方面的国家标准，即：供电电压允许偏差，供电电压允许波动和闪变，供电三相电压不允许平衡度，公用电网谐波，以及供电频率允许偏差等的指标限制。

1.电压允许偏差

用电设备的运行指标和额定寿命是对其额定电压而言的。当其端子上出现电压偏差时，其运行参数和寿命将受到影响，影响程度视偏差的大小、持续的时间和设备状况而异，电压偏差计算式如下：

电压偏差（%）=（实际电压-额定电压）

额定电压×100%……（1）

《电能质量供电电压允许偏差》（GB12325-90）规定电力系统在正常运行条件下，用户受电端供电电压的允许偏差为：

（1）35kV及以上供电和对电压质量有特殊要求的用户为额定电压的+5%～-5%。

（2）10kV及以下高压供电和低压电力用户为额定电压的+7%～-7%。

（3）低压照明用户为额定电压的+5%～-10%。

为了保证用电设备的正常运行，在综合考虑了设备制造和电网建设的经济合理性后，对各类用户设备规定了如上的允许偏差值，此值为工业企业供配电系统设计提供了依据。

在工业企业中，改善电压偏差的主要措施有三：

（1）就地进行无功功率补偿，及时调整无功功率补偿量，无功负荷的变化在电网各级系统中均产生电压偏差，它是产生电压偏差的源，因此，就地进行无功功率补偿，及时调整无功功率补偿量，从源上解决问题，是最有效的措施。

（2）调整同步电动机的励磁电流，在铭牌规定植的范围内适当调整同步电动机的励磁电流，使其超前或滞后运行，就能产生超前或滞后的无功功率，从而达到改善网络负荷的功率因数和调整电压偏差的目的。

（3）采用有载调压变压器。从总体上考虑无功负荷只宜补偿到功率因数为0.90～0.95，仍然有一部分变化无功负荷要电网供给而产生电压偏差，这就需要分区采用一些有效的办法来解决，采用有载调压变压器就是有效而经济的办法之一。

2.公用电网谐波

谐波（Harmonic）即对周期性的变流量进行傅里叶级数分解，得到频率为大于1的整数倍基波频率的分量，它是由电网中非线性负荷而产生的。

电能质量公用电网谐波》（GB/T14529-93）中规定了各电压等级的总谐波畸变率，各单次奇次电压含有率和各单次偶次电压含有率的限制值。

该标准还规定了电网公共连接点的谐波电流（2～25次）注入的允许值；而且同一公共连接点的每个用户向电网注入的谐波电流允许值按此用户在该点的协议容量与其公共连接点的供电设备容量之比进行分配，以体现供配电的公正性。

3.电压波动和闪变

电压波动（Fluctuation）即电压方均根值一系列的变动或连续的改变，闪变（Flick）即灯光照度不稳定造成的视感，是由波动负荷，如电弧炉、轧机、电弧焊机等引起的。

《电能质量电压波动和闪变》（GB12326-2000）是在原来标准GB12326-90的基础上，参考了国际电工委员会（IEC）电磁兼容（EMC）标准IEC6100-3-7等而修订而成的，适用于由波动负荷引起的公共连接点电压的快速变动及由此可能人对灯闪明显感觉的场合，该标准规定了各级电压下的闪变限制值。

括号内的数值仅适用于公共连接点（PCC）点连接的所有用户为同电压等级的用户场合，Pst为短时间闪变值，即衡量短时间（若干分钟）内闪变强弱的一个统计量值；Plt为长时间闪变值，它由Pst推算出，反映出长时间（若干小时）内闪变强弱的一个统计量值。

4.三相电压不平衡

《电能质量三相电压允许不平衡度》（GB/T15543-1995）适用于交流额定频率为50Hz电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的PCC点连接点的电压不平衡，该标准规定：电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2%，短时间不得超过4%。

而且该标准还解释：不平衡度允许值指的是在电力系统正常运行的最小方式下负荷所引起的电压不平衡度为最大的生产（运行）周期中的实测值，例如炼钢电弧炉应在熔化期测量等。在确定三相电压允许不平衡指标时，该标准规定用95%概率值作为衡量值。即正常运行方式下不平衡度允许值，对于波动性较小的场合，应和实际测量的五次接近数值的算术平均值对比；对于波动性较大的场合，应和实际测量的95%概率值对比；以判断是否合格。其短时允许值是指任何时刻均不能超过的限制值，以保证保护和自动装置的正确动作。

5.电网频率

《电能质量电力系统频率允许偏差》（GB/T15945-1995）中规定：电力系统频率偏差允许值为0.2Hz，当系统容量较大时，偏差值可放宽到+0.5Hz～-0.5Hz，标准中并没有说明系统容量大小的界限，而在《全国供用电规则》中有规定：“供电局供电频率的允许偏差：电网容量在300万千瓦及以上者为0.2Hz；电网容量在300万千瓦以下者为0.5Hz。

实际运行中，我国各跨省电力系统频率都保持在+0.1Hz～-0.1Hz的范围内，这点在电网质量中最有保障。

6.结语

9.电能质量分析仪 篇九

摘 要：通过营业普查，对

县10kV线路线损较高的原因进行分析，发现三相三线式电能计量装置本身存在着一定的弊端，影响了计量装置准确度，并制定了防范措施，为准确计算线损提供有效依据。关键词：计量装置；准确度；分析

引言：

我公司所辖的10kV线路，线损一直偏高。本文对电能计量装置综合误差组成部分：电能表本身误差，电压、电流互感器的合成误差和二次回路连接导线压降误差，逐一进行了分析，并制定了相应整改措施。

0 问题的提出

在营业普查时，曾发现某高压计量用户处于停产状态，负载电流基本为零，而有功电能表倒转，现场拉开配变低压侧负荷开关，电能表仍然倒转且转速不变，为此对负荷侧设备进行检查，发现该用户配变低压侧安装电容补偿装置，其中一组接线端子有油泥污垢，造成C相接地，致使电能表倒转。将该组电容器退出运行后，电能表恢复正常。同样在用户检修时也曾发现，由于用户使用单相电焊机造成有功电能表倒转。以上两种情况都不同程度造成少计电量，直接影响了计量的准确度。

计量方式存在缺陷

公司所属变电站10kV出口及高压用户计量方式多为三相三线计量方式，在三相三线电路中，使用两元件电能表计量三相三线负荷电量，只需两块电流互感器（TA）即可实现三相电能计量，因此三相两元件电能计量方式具有接线简单，成本低的特点，多数户外高压计量箱采用该计量方式，但该计量方式也存在缺陷。三线两元件电能表与电压、电流互感器联合接线原理图如图—1。

PJ电源侧TV1TV2TA1TA2负载侧图-1 三相两元件有功电能表与电压、电流互感器联合接线原理图ÜuvÜuφu30oİuÜwv30oİwÜwφwÜv图-2 三相两元件有功电能表向量图

1.1，电能表方面分析：在三相两元件电能表中，U相元件的测量功率为：PU= UUVIU cos(30°+φ)，其原理向量如图—2。若在U相与地之间接入电感性负载，如电焊机之类，此时当三相负载电流较小时，负载电流IfU与电感电流IL叠加后使总电流IU与UUV的夹角差小于90°，电能表转速变慢；而当总电流IU与UUV的夹角相位差大于90°，cos(30°+φ)﹤0,即PU= UUV IU cos(30°+φ)﹤0，则电能表反转。见图-3

ÜuvÜuΦu>90°İuİfu30oÜwvİLÜwÜv图-3 三相两元件有功电能表只有U相感性负载向量图

在三相两元件电能表中，W相元件的测量功率为：PW = UWV IW cos(30°-φ)。若在W相与地之间接入电容，则电流IW超前电压UWV。与U相接入电感负载的原理类似，电能表有可能出现转速变慢、停转、甚至反转。

因三相两元件电能表只有U、W相元件，V相负载电流没有经过电能表的测量元件，若在V相与地之间接入单相负载，此时没有电流流过电能表的电流线圈，电能表对该单相负载就会漏计电量。

1.2 改进措施：

针对上述情况，对采用三相三线两元件电能表的计量方式的用户，在配变低压侧安装了三只TA配三只感应式无止逆单相电能表或者配三相四线电能表的计量装置，并将其写入《鄄城县供电公司用电管理办法》，高压计量用户未安装低压计量装置不予送电，不仅可以避免因电容器损坏以及使用电焊机造成电量少计，而且可以有效地防止窃电现象的发生。

三相两元件有功电能表，设计制造基本原理是在三相电源、负载对称的基础上进行的，所以要尽可能做到三相负载的对称，使iU+iV+iW=0，三相所带负荷性质均衡。电压、电流二次回路方面：

2.1变电站10kV出口计量回路改造

随着我公司负荷急剧增加，近年来相继建设并投运35kV变电站，电源分布更趋合理，输电线路状况也明显改善，但10kV线损仍然居高不下。以35kV冀庄变电站10kV线路为例，10kV线损每月完成均在5%以上。08年，对35kV冀庄变电站10kV线路进行更换导线改造，线路损耗明显下降；但是线损仍然偏高，经过多方面分析，问题出现在变电站计量装置方面。冀庄站建站比较早（03年进行了自动化改造），但是10kV电压互感器（TV）仍是旧设备（型号为：JSJW-10,出厂日期为：1986.11）。其二次电压回路，经过了10kVTV隔离刀闸的辅助接点，并且安装了熔断器，又分支到本站系统各个保护测控单元，现场通过对二次电压回路进行测量发现，电压互感器二次电流达到1.3A，即电压互感器负荷达到130VA，而电压互感器额定输出功率为120VA，长期超负荷运行，进行二次压降测试，合成误差达到1.2%（仅二次回路中熔断器产生压降为0.1%），远远高于规程规定0.2%的标准。而电流互感器二次回路中间环节也较多，在变电站自动化改造时又串入了部分测量保护设备，由于早期电流互感器容量比较小，多为5VA，使电流互感器二次长期超负荷运行，势必使电流互感器的比差增大。

为解决电压回路问题，将电压互感器进行检测，其检测结果误差符合规程要求，说明问题不在互感器本身，主要在二次回路上，该站电压互感器安装在10kV高压室内，距离计量

2柜较远，电缆敷设迂回幅度大，长度达30米，线径为4*1.5 单芯铜线，将原来电2缆更换为6*4 单芯铜线，依据《电能计量装置技术管理规程》和该站设备运行情况，mmmm取消了10kVTV隔离刀闸的辅助接点这一中间环节，为彻底解决电压互感器二次超负荷问题，将原来机械表全部更换为多功能电子式电能表，将未运行的电能表全部拆除。由于多功能电子式电能表功耗远小于机械式电能表，二次负载减少50%以上，同时将原来集中安装在主控室计量柜改为出线开关柜内，大大缩短了电能表与互感器之间的距离，加大了导线线径，拆除电流二次回路所有与计量无关的设备，减少了中间环节，大大减小互感器二次负荷。

为了减少误差，电流互感器与电能表之间连线方式严格执行新规程，若采用2只电流互感器则二次绕组与电能表之间用四线连接，若采用3只电流互感器则二次绕组与电能表之间用六线连接，不再采用简化的三相或四线接线方式。上述改造全部完成后，在一定程度上提高了计量装置的准确度，对该站10kV线损进行考核，改造后基本稳定在3.7%左右。

2.2，用户高压计量改造方案

用户高压计量装置，多采用户外安装方式，与变电站出口相比，二次电压、电流回路距离比较短，TA、TV所带负载较少，压降基本符合规程要求，但是部分计量箱运行时间较长，电表箱内的接线端子锈蚀严重，且采用压片式连接，接触电阻增大造成计量不准，为此更换

2了老化的接线端子排，减少了接触电阻，二次回路导线一律采用4单芯铜导线，大

mm大减少了电压二次回路压降及TA二次负载，从而提高了计量准确度。

3，合理选用电能计量装置

3.1，推广使用多功能电子表

多功能电子表由测量单元和数据处理单元等组成，除了具有计量有功、无功电能外，还具有分时计量、失压、失流、最大需量、负荷监控、故障报警、数据储存及RS485 /RS232数据接口等功能，多功能电子表还具有表损低（有功损耗不大于2W）、误差性能好，且比较稳定，因此推广使用多功能电子表。我公司所有35kV变电站出口表计已全部更换为多功能电子表，变电站已实现远程实时抄表，对线损进行实时监控，随着用户多功能电子表的推广普及，逐步实现10kV用户表计的远程集抄、远程费控。通过RS485/RS232接口，或GPS通讯接口，安装用电系统终端，对用户用电负荷情况进行实时监测，给客户经济运行提供了资料，同时有效地遏制窃电行为的发生。

3.2，电压、电流互感器的合理选用

公司所属10kV高压用户多属第III、IV类电能计量装置，按照新的DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》要求，应配置准确度为0.5S级，二次负荷容量较大的电流互感器，并且电流互感器的额定一次电流，应保证其在正常运行中的实际负荷电流达到额定值的60%左右，至少应不小于30%。当电流互感器变比选大时，实际负荷电流将低于电流互感器的一次额定电流的30%，特别当负载电流将低到标定电流的10%及以下，电流互感器的比差值增加，并且是负误差；当变比选小时，电流互感器长时间过负荷运行也会增大误差，并且铁芯和二次线圈会过热使绝缘老化。如有一台315kVA变压器，负荷率为70%左右，高压侧计量应选用变比100/5A电流互感器。所以要根据实际负荷，及时调整电流互感器的变比。

电流互感器和电压互感器合理组合使用：将互感器的比差绝对值相当而符号相反，角差绝对值相等而符号相同的电压和电流互感器组成一组配套使用。这样，可使电压互感器和电流互感器的误差互相补偿，以减小电能计量装置的综合误差。

4，结束语

通过上述对运行的电能计量装置改造，使运行中的电能计量装置的综合误差降低到最低限度，为进一步科学管理线损提供依据。对新安装电能计量设备，电能表、电力互感器选型合理，安装规范，确保安全、可靠、准确计量。截止到2010年2月份我公司10kV线损率完成5.32 %，同比下降 0.11 百分点，节电 6000kkWh。电能计量状况明显改善，降损效果显著，该方法值得在同行中推广应用与借鉴。

参考文献：

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10.《电能计量》总结 篇十

1.电能计量装置定义:把电能表、与电能表配合使用的互感器以及互感器到电能表之间的二次回路连接线

2.电能计量装置的作用：①测量发电机发电量、厂用电量、供电量②工农业用电部门用来加强经营管理，考核单位用电量③作为电器仪表

第一章

1.电能表的分类：①按电源性质：交流、直流②按结构原理：感应式、电子式③按准确等级：普通安装式、携带式精密级④按用处：工业、民用、特殊用处

2.电能表的结构：测量机构（驱动、转动、制动元件、轴承和计度器）、辅助机构（底座、表盖、基架、端钮盒、铭牌

3.基本电流用Ib表示、额定最大电流用Imax、额定电压用 Ue

4.点能报的质量是以准度等级、过负载能力和一次使用寿命等几项指标为主要标志。

5.电磁力表达式： f=CΦiΦ=磁场的磁通量 i=载流导体中电流 C=比例系数

6.电流表的驱动力矩：MQ=K`ΦIΦUsinψ13页

7.驱动力矩和负载功率关系：①两个交变的磁通彼此在时间上有不同相位，在空间上有不同的位置，才产生驱动力矩②转盘的转动方向是由时间上超前的磁通指向滞后的磁通

8.电能表常数：C=(3600×1000×ne)/KIKuPe

9.计度器容量计度器系数19页

10.例题【例1-1】某直接接入式单相电能表，其计度器字轮为5位，20页

第二章

1.绝对误差：被测电量的测得值与实际值之差。△W=W-W。

2.相对误差：23页

3.电能表误差原因可分为：基本误差和附加误差。

4.基本误差：在规定条件下测得的相对误差。附加误差：由于外界条件变化引起的误差。

5.电能表的附加力矩：①抑制力矩②摩擦力矩③电流铁心曲线的非线性影响(25页 图2-1)④补偿力矩

6.感应式电能表的附加误差：定义：外界条件改变后，电能表的误差就会改变，其该变量叫作~。影响因素：①电压影响②温度影响③频率影响

7.减小电压变化对电能表误差的影响采取的措施：①增加永久磁铁的制动力矩②在电压非工作磁通路径中设置饱和段③减小轻负载补偿力矩。减小温度误差措施：①制动磁铁上加装补偿片②电压、电流工作磁通的路径上加装补偿片

8.电能表的负载特性曲线：28页

9.交流感应式电能表的误差调整装置：①满负载调整装置②相位角~③轻负载~④灵敏度和防潜动~31页图2-11改变电阻调整α1角示意图

第三章

1.机电式电能表组成：感应式测量机构、光电转换器和分频器、计数器及显示器

2.输入变换电路的作用：①将被测信号按一定比例转换成低电压、小电流输入到乘法器中②使乘法器和电网隔离，减小误差

3.互感器区分（TV、TA）：若并联在电路中为TV,若串联在电路中为TA

4.电压/频率转换器：分频计数器：43页电子式电能表显示器：液晶、发光二级管、荧光管

第四章

1.互感器主要作用：⑴将高电压变为低电压（100V），大电流变为小电流（5A）。⑵使测量二次回路与一次回路高电压和大电流实施电气隔离⑶采用互感器后可使仪表制造标准化⑷取零序电流、电压分量供反映接地故障的继电保护装置使用

2.电流互感器：按用途分类①测量电流、功率和电能用的测量的互感器②继电保护和自动控制用的保护控制用互感器；按匝数：单匝数、多匝数；按安装地点：户内式和户外；按绝缘：干式、浇注式、油侵式；按工作原理：电磁式、光电式、电子式

4.电流互感器额定容量工作原理电流互感器工作状态与普通变压器区别？61页

5.电流互感器误差：比差（比值误差）、角差（相位角误差）

6.互感器误差受工作条件影响：①一次电流影响②二次负载影响③电源频率影响

7.电流互感器三种人工调节误差方法：①匝数补偿法②二次绕组并联附加阻抗元件③附加磁场法

8.电流互感器接线方式 65页电流互感器的选择：66页

9.电流互感器达到安全准确测量注意事项：67页电压互感器的在：75页

10.电压互感器分类：67页电压互感器主要参数：68页电压互感器误差特性：72页接线方式：75页

11.为什么三项三绕组五柱式油侵电压互感器？79页

第五章

1.电流互感器的直观检验： 绝缘电阻测定方法： TA绝缘电阻测量量周期的规定： 测试绝缘电阻时注意事项： 87页

2.电流互感器的极性试验方法：直流法、交流法

3.TA误差测量 注意事项、操作步骤实际负载的测量91页

4.电压互感器检验：93页

第六章

1.交流有功电流表的接线方式: 96页

2.单相电路有功电能的测量：96页

3.三相三线电路有功电能的测量：99页

4.交流无功电能表 负载功率因数低，无功功率增加，则产生后果？100页

5.正弦型无功电能表的优缺点？103页

6.跨相90°型无功电能表？103页

7.60º型无功电能表的结构特点？105页

8.经互感器接入式电能表接线方式：①单相有功电能表接线②三线有功电能表接线③三相无功电能表~④三相有功电能表和无功电能表联合接线

9.例题【例6-2】109页

第七章

1.TA、TV错误接线分析？114页

2.有功电能表的错误接线分析？118页

3.例题【例7-1】【例8-1】113页

第八章

1.电能计量装置的误差种类：①二次降压误差②互感器的合成误差

2.电能表检定方法：①直观检查②工频耐压试验③潜动和启动④校核常数⑤基本误差测定

3.减少电能计量装置综合误差的方法：148页

第九章

1.抄表技术两大类：①本地抄表②远程自动抄表

1、电能的单位是什么？答：电能的单位是“千瓦时”（kWh），俗称“度”。

2、“用了多少电”是用什么器具来测量的？答：记录用电客户使用电能量多少的度量衡器具称为电能计量装置。它包括各种类型电能表，计量用的电压、电流互感器及其二次回路、电能计量柜（箱）等。电能计量装置是供电企业和电力客户进行电能计量、结算的“秤杆子”。一般居民客户仅仅使用单相电表记录用电量。

3.电能表有哪些种类？答：用来测量电能的仪表称为电能表，又叫电度表、千瓦小时表。电能表的种类可分为：

（1）按相别分：单相、三相三线、三相四线等。

（2）按功能及用途分：有功电能表、无功电能表、最大需量表、复费率电能表、多功能电能表、铜损表、铁损表等。

（3）按工作原理分：感应式、电子式、机电式等。

4.什么叫分时计费电能表？答：分时计费电能表也叫多费率表或复费率表，是近年来为适应峰谷分时电价的需要而提供的一种计量手段。它可按预定的尖峰、峰、谷、平时段的划分，分别计量尖峰、峰、谷、平时段的用电量，从而对不同时段的用电量采用不同的电价。使用复费率表可发挥电价的调节作用，鼓励用电客户调整用电负荷，移峰填谷，合理使用电力资源，充分挖掘发、供、用电设备的潜力。

5、客户电能表的校验周期是如何规定的？答：Ⅰ类客户电能表至少每三个月现场检验一次；Ⅱ类客户电能表至少每六个月现场检验一次；Ⅲ类客户电能表至少每十二个月现场检验一次；Ⅳ类客户电能表至少每十八个月现场检验一次。

6、用电客户使用何种电能表是如何确定的？答：使用何种电能表与供电方式、电价、和收费方式等有关。如单相供电的居民客户装设单相电能表；三相供电的客户装设三相电能表；实行最大需量计收基本电费的客户，应装设具有计量最大需量功能的最大需量电能表；对须考核用电功率因数的客户，除了装设有功电能表，还要装设无功电能表；实行分时电价的客户，应装设具有分时计量功能的复费率电能表。

7、常用有功电能表有哪几个准确度等级？答：常用有功电能表有0.5、1.0、2.0三个准确度等级。0.5级电能表允许误差在±0.5%以内；1.0级电能表允许误差在±1%以内；2.0级电能表允许误差在±2%以内。

一般居民客户为Ⅴ类电能计量装置，使用的有功电能表的准确度等级不低于2.0级；而月平均用电量在100万kW•h及以上的大电力客户为Ⅰ类电能计量装置，使用的有功电能表的准确度等级不低于0.5级。

8、电能表计度器的整数位与小数位是怎样区别的？答：一般电能表计度器显示数的整数位与小数位的窗口或字盘应有不同颜色区分（一般整数位以黑色表示，小数位以红色表示），并且在它们之间应有区分的小数点。

9、什么叫电能表常数？答：电能表的转盘在每千瓦•小时（kWh）所需要转的圈数称为电能表的常数r/kWh或转/（千瓦•小时）。如电能表常数为1200r/kWh，表示电能表转盘每转1200转，电能表计量1kWh。

10、如何理解电能表的容量？答：电能表的容量是以最大额定电流表示，如：某型号的电能表主要额定参数是：220V，5（20）A，表示电能表的额定电压为220伏，基本电流为5安，最大额定电流为20安。使用负荷如果超过电能表的最大额定电流，电能表可能会烧坏，甚至导致火灾。在这种情况下，应及时办理增容。

11、居民可以申请安装多大容量的电能表？答：一般居民用的单相电能表有5（20）A、10（40）A、15（60）A这几种规格，可根据家用电器数量和用电容量的不同来选择安装，特殊要求用电容量超过50A的也可以安装三相电能表，如别墅住宅用表。

12、电能表增容应该注意些什么？答：电能表增容应注意室内线路是否满足设计要求，如选择10（40）A电能表应使用导线截面大于等于6平方毫米的铜芯绝缘导线，若达不到此标准则应更换。住房装修时要考虑日后家电的增加，导线截面要适当放大或预留若干回路。

13、为什么电能表要按周期进行轮换？答：电能表随着使用时间的延长，会发生机械的磨损或电子元器件老化，往往会导致计量不准。为保证电能表的计量准确性，按国家规程有关规定需要拆回电能表进行周期检定（也就是常说的表计轮换）。

14、如何知道电能表是否正常工作？答：如果您使用的是感应式电能表，从电能表正面观察表内铝制的转盘在您用电的时候应该是转动的，在您不用电的时候应不转动。如果您使用的是电子式电能表，请从电能表正面观察表内铭牌上的指示灯，在您用电的时候指示灯应一亮一灭闪烁，在您不用电的时候应常亮或常灭。（不用电是指在您确定家里所有电器已完全断开电源的情况下，而不是在待机状态下）。

15、当您认为计费电能表可能不准时，怎么办﹖答：您若认为电能表计量不准确，您有权向供电企业提出校验申请。可到所属供电局营业厅办理申请校验电表手续，在您交付校验费后，供电企业电能计量中心的检定人员应在不拆开电能表铅封的情况下对电能表进行检定。如果计费电能表的检定结果合格，按有关规定客户应承担电能表检定费；如果计费电能表的检定结果不合格，除退还电能表检定费外，并按有关规定给客户追、退电量。

16、当您对供电企业的表计校验结果有异议时，怎么办？答：当您对供电企业的表计检定结果有异议时，可向供电企业上一级计量检定机构申请复检，如对检定结果仍有异议，可向当地技术监督部门申请计量仲裁处理。但您在申请验表期间，其电费仍应按期交纳，待表计检定结果确认后，再行追、退电费。

17电能计费表计装设后，客户应承担怎样的责任？答：根据《供电营业规则》有关规定，电能计费表计装设后，客户应承担如下责任：（1）电能计费表计装设后，应妥为保护；（2）不应在表前堆放影响抄表或计量准确及安全的物品（如：易燃、易爆危险品及具有腐蚀性的物品等）；（3）不得开启计量柜、箱及表计封印；（4）发生计费电能表丢失、损坏或过负荷烧坏等情况，应及时告知供电企业；如因供电企业责任或不可抗力致使计费电能表出现或发生故障的，供电企业应负责换表，不收费用；其他原因引起的，应负担赔偿费或修理费。损坏、遗失用电计量设备如何处理？答：用电计量设备损坏、遗失后，客户应立即向供电企业办理更换或复装等手续，事故需紧急处理时，也可与所在供电企业事故抢修部门联系要求紧急处理。客户不得自行处理，否则按违约用电处理。用电计量设备损坏遗失时，供电企业除按规定追收电量外，属于客户责任造成损坏或遗失的，由客户赔偿并负担其修理费，还要负责由于更换用电计量装置所需的工料费。若客户有意破坏和伪造丢失用电计量装置者，一经查实即按有关窃电的规定处理。

19为什么不能私自更动电能表？答：运行中的电能表是供用电双方共用的法定计量器具，如果私自更动电能表将视为违约用电或窃电.另外，从安全角度来说，私自更动电能表可能发生触电等事故、带来人身伤害和损失。电流互感器额定电流应如何确定？答：①电流互感器额定一次电流的确定，应保证其在正常运行中的实际负荷电流达到额定值的60%左右，至少应不小于30%。②二次侧额定电流必须与电能表额定值对应。

③实际二次负荷必须在互感器额定负荷的25%～100%的范围内，互感器若接入二次负荷超过额定值时，则其准确度等级下降。、为什么选择电流互感器的变流比过大时，将严重影响电能表的准确计量？答：如果选择电流互感器的变比过大，则当一次侧负荷电流较小时，电流互感器二次电流很小，小于电能表的启动电流，圆盘转不起来，使电能表出现很大的负误差。因此在选用电流互感器时，变比不宜过大，应尽量保证负荷电流达到电流互感器额定电流的1/3以上，最好能经常达到额定电流的2/3左右。

22为什么低压电流互感器的二次侧可不接地？答：因为低压计量装置使用的导线、电能表及互感器的绝缘等级相同，可能承受的最高电压也基本一致；另外二次绕组接地后，整套装置一次回路对地的绝缘水平将要下降，易使有绝缘弱点的电能表或互感器在高电压作用时(如受感应雷击)损坏。从减小遭受雷击损坏出发，也以不接地为佳。23 电能计量装置竣工验收的项目及内容应包括 ？包括： 技术资料、现场核查、验收试验、验收结果的处理。常见的窃电方式有哪些？答：①在供电设施上擅自接线用电；②绕越电能计量装置用电；

③伪造或开启电能计量装置封印用电；④故意损坏电能计量装置；⑤故意致使电能计量装置失准或失效；⑥采用其他方式窃电介绍几个相关的名词：(1)高压供电。供电电压在10(6)kV及以上的电压称为高压供电。

11.电能质量与在线监测方法研究 篇十一

关键词:电能质量 在线监测 数据采集

中图分类号:TM76文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0001-02

Abstract:In modern society, power quality issues have drawn great attention to people, currently exists in the grid power quality online monitoring, analysis method of power quality on-line monitoring and indicators, describes the composition and working principle of on-line monitoring system.

Key Words:power quality；on-line monitoring；data

现代社会中,电能是一种最为广泛使用的能源,其应用程度是一个国家发展水平的主要标志之一。随着科学技术和国民经济的发展,人们对电能质量的要求越来越高。电能质量的好坏直接关系到国民经济的总体效益,提高电能质量有巨大的经济效益,因此,建立和实施电能质量的在线监测和分析是提高电能质量的一个重要技术手段。

随着我国电力事业的不斷发展,电力系统容量不断扩大,电网规模逐年增大,系统中各种大容量变流、调速电器设备使用数量增多,这些设备的非线性和冲击性的特性,会引起电能质量下降,造成电能污染,产生的大量谐波会增加电动机的损耗,造成电动机出力不均匀,会影响电动机的使用寿命,同时也给生产企业带来极大的电能浪费。久而久之,会影响正常的工业生产和电网运行,并直接造成巨大的经济损失。因此,电能质量问题逐渐引起社会的重视和关注。针对这些问题,我国先后制定和颁布了五个有关电能质量的国家标准,从根本上加强了对电能质量问题的监督和管理。在实际中,要求时刻监测电能质量,确保电能质量合格,就要在第一时间对电能质量进行在线监测并判断电能质量好坏,一旦不合格,要立即采取措施改善电能质量。电能质量的在线监测技术就是在这个基础上发展起来的。

1 电能质量指标

电能质量是指公用电网输送到用户受电端的交流电能质量,也就是用户所关心的电能的好坏。电能质量不合格的,会影响用户的用电。衡量电能质量的主要指标有:供电频率允许偏差；供电电压允许偏差；供电电压允许波动和闪变；供电三相电压允许不平衡度；电网谐波允许指标。各项电能质量指标都有国家标准规定的运行范围,一旦电能质量不合格,就要采取措施改善电能质量。

2 电能质量的监测分析方法

2.1 电压偏差

电气设备的各项运行指标和性能,很大程度上取决于电压,所以设备在工作中要求电压必须稳定,频繁的电压波动会影响设备的使用寿命,影响程度视偏差的大小、持续的时间和电气设备的状况而异,电压偏差按下式(2-1)计算:

(2-1)

2.2 频率偏差

电力系统频率和电压偏差是电能质量传统的两大基本指标。电力系统正常运行时,应在标准频率下运行,但实际情况是,电力系统的负荷总是在不断的变化,而发电机的出力及其调节系统追随负荷变化又有一定的惯性,导致发电机的原始动力不能和负荷变化同步进行,致使系统频率总是不稳定,存在一定的变化,这就导致出现电力系统的频率偏差。频率变化的大小及持续时间依赖于负荷的特性以及发电控制系统对负荷的反应能力。运行中频率偏差对电力系统及其设备的危害程度取决于偏差的大小和持续时间,频率偏差超过±0.2Hz可能危及系统的安全稳定及设备的安全,甚至引起系统崩溃。根据实际测量的系统频率,由下面公式(2-2)求出频率偏差:

频率偏差(Hz) (2-2)

2.3 电压波动与闪变

电压波动是指一系列电压变动或连续的电压偏差。电压闪变则可理解为快速的电压波动,电压波动和闪变可能对某些照明负荷的工作受到影响,可以引起人的视觉疲劳,也能使得一些用电设备不能正常工作。电压波动与闪变可以通过测量的电压幅值波形记录下来。通常电压波动的定量描述采用在1min内记录下各个周期波形的有效值,然后进行比较,取其中最大的和最小的之差,再乘以2就是电压波动的次数。电压波动值为电压有效值的两个极值和之差,常以其标称电压(额定电压)的百分数表示其相对百分值,即

(2-3)

闪变的测量采用有关的平方检测法和设计规范,对调幅波进行检测和设计数字化测量软件。

2.4 三相电压不平衡度

在理想的三相交流电力系统中,三相电压应该具有相同的数值,且按A、B、C三相顺序互成120°角度,这样的系统叫做三相平衡(或对称)系统。然而实际电力系统中由于存在种种不平衡因素,并不是完全平衡的。不平衡度允许值指的是在电力系统正常运行的最小方式下负荷所引起的电压不平衡度为最大的生产(运行)周期中的实测值。对电力三相不平衡度的分析可以通过对称分量法进行,在分解出正序和负序分量之后,三相不平衡度就可以求出。

2.5 电网谐波

谐波是电力系统中频率是基频整数倍的正弦电压或电流。谐波产生的根本原因是由于电力系统中有大量的非线性负荷,这些负荷在工作时存在非线性特征,即所加的电压与产生的电流成非线性关系而造成的波形畸变。谐波测量首先是依据采集到的数据,求出各次谐波的幅值和相角,然后计算各次谐波含有率、总谐波畸变率,对电力系统谐波的分析方法通常采用频域分析法,利用傅立叶算法进行分析计算。

3 电能质量在线监测系统

电能质量的在线监测主要是要实现实时地监视系统的电压变化,记录和保存电能质量发生变化时各相电压的幅值、频率、电压波动、三相不平衡度,还要记录在故障前后的波形及各种参数,并具有分析、报警和历史查询等功能。同时采用先进的技术手段,对多种电能质量的指标进行综合的监测。目前,研究电能质量在线监测系统越来越成为热门,国内很多仪器制造公司和科研院所研制出多种有关电能质量的在线监测仪器或装置,足见现代社会对电能质量的要求越来越高。这些仪器在一定程度上协助供电部门对电网和电力用户的电能质量进行监测分析。

电能质量在线监测系统的主要部分有数据采集终端、通讯网络、监测中心工作站三大部分组成。数据采集是整个电能质量在线监测系统的基础和关键环节,必须保证实时采集电网上的电能参数,因此,在电力系统的各个厂站,都有数据采集终端,每个厂站都有计算机进行数据采集、信号处理、收集及存储采集结果,各个厂站也可以实时地在线显示测量结果。各厂站收集到的采集结果也能通过通讯网络送到监测中心,监测中心的计算机对收集到的数据进行进一步的分析和处理,产生数据报表,并能作出判断,判断各个厂站电能质量是否合格,不合格的还可以提出建议,并发出控制命令,确保各个厂站电能质量符合要求,从而达到了对各个厂站的电能质量实时监控。

整个电能质量在线监测系统的应用软件包括各个厂站终端软件和监测中心工作站后台软件两部分。在各厂站数据采集终端,硬件设备具备以后,借助各个功能软件,来完成数据采集终端的各项任务。监测中心工作站后台软件主要是对各个厂站传送来的数据进行信息统计、分析和管理。

4 结语

随着电网规模的日益扩大,对供电系统的电能质量已经引起用户和供电部门的足够关注,因此对于电能质量在线监测的研究将会不断地深入下去,要进一步研究电能质量在线监测系统的功能结构、分析方法、提高通用性等,并能不断扩展在线监测系统的功能,使之能最大程度的服务于电力系统。

参考文献

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