電能計(jì)量裝置分類及計(jì)算方式

      電能表是電力企業(yè)中使用普遍的電測(cè)儀表。應(yīng)用上分為：廣大用電戶使用和電業(yè)部門自身使用。自全國(guó)主要城市(鄉(xiāng)鎮(zhèn))推廣普及“一戶一表”及大部分農(nóng)村電網(wǎng)經(jīng)過改造后，電能表的擁有量直線上升。

　　電能表(以下稱電表)不同于其他電測(cè)儀表，是《計(jì)量法》規(guī)定的強(qiáng)制檢定貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量器具。隨著我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展，電業(yè)部門本身的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如發(fā)電量、供電量、售電量、線損等電能計(jì)量裝置(以下稱計(jì)量裝置)，也日益增多。

　　裝置分類

　　現(xiàn)行有關(guān)規(guī)程規(guī)定，運(yùn)行中的計(jì)量裝置按其所計(jì)量電能多少和計(jì)量對(duì)象的重要性分為5類。

　�、耦悾涸缕骄�用電量500萬kW及以上或受電變壓器容量為10MVA以上的高壓計(jì)費(fèi)用戶；200MW及以上的發(fā)電機(jī)(發(fā)電量)、跨省(市)高壓電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)之間的互饋電量交換點(diǎn)，省級(jí)電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)與市(縣)供電企業(yè)的供電關(guān)口計(jì)電量點(diǎn)的計(jì)量裝置。

　　Ⅱ類：月平均用電量100萬kW及以上或受電變壓器容量為2MVA及以上高壓計(jì)費(fèi)用戶，100MW及以上發(fā)電機(jī)(發(fā)電量)供電企業(yè)之間的電量交換點(diǎn)的計(jì)量裝置。

　�、箢悾涸缕骄�用電量10萬kW及以上或受電變壓器容量315kVA及以上計(jì)費(fèi)用戶，100MW以上發(fā)電機(jī)(發(fā)電量)、發(fā)電廠(大型變電所)廠用電、所用電和供電企業(yè)內(nèi)部用于承包考核的計(jì)量點(diǎn)，考核有功電量平衡的100kV及以上的送電線路計(jì)量裝置。

　�、纛悾河秒娯�(fù)荷容量為315kVA以下的計(jì)費(fèi)用戶，發(fā)供電企業(yè)內(nèi)部經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析，考核用的計(jì)量裝置。

　　Ⅴ類：?jiǎn)蜗喙╇姷碾娏τ脩粲?jì)費(fèi)用的計(jì)量裝置(住宅小區(qū)照明用電)。

　　計(jì)量方式

　　我國(guó)目前高壓輸電的電壓等級(jí)分為500(330)、220和110kV。配置給大用戶的電壓等級(jí)為110、35、10kV，配置給廣大中小用戶(居民照明)的電壓為三相四線380、220V，獨(dú)戶居民照明用電為單相220V。

供電局對(duì)各種用戶計(jì)量方式有3種：

　　(1)高壓供電，高壓側(cè)計(jì)量(簡(jiǎn)稱高供高計(jì))

　　指我國(guó)城鄉(xiāng)普遍使用的國(guó)家電壓標(biāo)準(zhǔn)10kV及以上的高壓供電系統(tǒng)，須經(jīng)高壓電壓互感器(PT)、高壓電流互感器(CT)計(jì)時(shí)。電表額定電壓：3×100V(三相三線三元件)或3×100/57.7V(三相四線三元件)，額定電流：1(2)、1.5(6)、3(6)A。計(jì)算用電量須乘高壓PT、CT倍率。10kV/630kVA受電變壓器及以上的大用戶為高供高計(jì)。

　　(2)高壓供電，低壓側(cè)計(jì)量(簡(jiǎn)稱高供低計(jì))

　　指35、10kV及以上供電系統(tǒng)。有專用配電變壓器的大用戶，須經(jīng)低壓電流互感器(CT)計(jì)量。電表額定電壓3×380V(三相三線二元件)或3×380/220V(三相四線三元件)。額定電流1.5(6)、3(6)、2.5(10)A。計(jì)算用電量須乘以低壓CT倍率。10kV受電變壓器500kVA及以下為高供低計(jì)。

　　(3)低壓供電，低壓計(jì)量(簡(jiǎn)稱低供低計(jì))

　　指城鄉(xiāng)普遍使用，經(jīng)10kV公用配電變壓器供電用戶。電表額定電壓：?jiǎn)蜗?20V(居民用電)，3×380V/220V(居民小區(qū)及中小動(dòng)力和較大照明用電)，額定電流：5(20)、5(30)、10(40)、15(60)、20(80)和30(100)A用電量直接從電表內(nèi)讀出。10kV受電變壓器100kVA及以下為低供低計(jì)。

　　低壓三相四線制計(jì)量方式中，也可以用3只單相電表來計(jì)量，用電量是3只單相電表之和。

　　為達(dá)到正確計(jì)量，高壓計(jì)量裝置要根據(jù)電力系統(tǒng)主接線的運(yùn)行方式配置。如為了提高供電可靠性，城鄉(xiāng)普遍使用的10kV配電系統(tǒng)，是采用中心點(diǎn)不接地運(yùn)行方式，應(yīng)配置三相三線二元件電表。為了節(jié)約投資和金屬材料，我國(guó)500、220kV的跨省(市)高壓輸電系統(tǒng)，目前普遍使用自耦式降壓變壓器，是中心點(diǎn)直接接地運(yùn)行方式，應(yīng)配置三相四線三元件電表。城鄉(xiāng)普遍使用的低壓電網(wǎng)是帶有零線的三相四線制供電，要供單相照明(220V)、三相動(dòng)力(380V)，同時(shí)用電，同時(shí)計(jì)量的應(yīng)配置的三相四線三元件電表以防止漏計(jì)。一般居民生活照明用電配置單相電表。

　　功能介紹

　　電表除分單相、三相外，還有有功表、無功表之分。目前制作精度分為：0.5、1.0和2.0級(jí)。

　　我國(guó)目前還普遍使用的感應(yīng)式電表，已沿用百年歷史以上。功能單一、精度低、磨損件多，已不適應(yīng)電力事業(yè)迅速發(fā)展的管理需要。

　　城市擴(kuò)大，表數(shù)量多，再用人工抄表，顯然落伍。因此，不論單相、三相電表內(nèi)要有專用接口的集抄功能。為了充分利用電網(wǎng)低谷電源，現(xiàn)在不但工礦企業(yè)實(shí)行峰谷電價(jià)，大城市居民生活用電也已實(shí)行峰谷電價(jià)，實(shí)踐證明，優(yōu)惠殷實(shí)。

　　浙江電網(wǎng)居民生活用電，高峰電價(jià)比平時(shí)電價(jià)高出3分(0.56元/kW·h)，而谷電價(jià)只是峰電價(jià)的50％(0.28元/kW·h)，很受居民歡迎。

　　市區(qū)大量居民申請(qǐng)裝峰谷表，兩年來，全省主要城市已發(fā)展13萬戶，只能分處實(shí)施。因此表內(nèi)要有分段記時(shí)功能。所有用電戶，在消耗有功功率同時(shí)也在消耗無功功率。而無功功率消耗多少和發(fā)供電企業(yè)的設(shè)備利用率緊密相關(guān)，因此大用戶在計(jì)量中必須實(shí)行功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)等。

　　近年來，由于微電子技術(shù)發(fā)展快，電子式(靜止式)電表應(yīng)運(yùn)而生。由于功能多、精度高、無磨損、壽命長(zhǎng)、免維修等優(yōu)點(diǎn)，受到供電局歡迎，已大規(guī)模普遍使用。

　　國(guó)產(chǎn)高精度多功能三相電子式電表，已具有正確計(jì)量，反相有功、無功電量(1只表可當(dāng)4只表用)、還有最大需量、多費(fèi)率、測(cè)量功率因數(shù)等功能。輔助功能有年、月、日、時(shí)間，光電隔離數(shù)據(jù)傳輸接口(RS485)和遠(yuǎn)方抄表脈沖輸出接口，三相電壓，相序指示等。

　　管理及其他

　　關(guān)于電表的制作、檢測(cè)，國(guó)家有一套嚴(yán)格、詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)。但計(jì)量裝置的正確運(yùn)行反映在現(xiàn)場(chǎng)。所以現(xiàn)場(chǎng)周期檢定(輪換、抽檢、現(xiàn)場(chǎng)比對(duì))，就顯得十分必要。根據(jù)有關(guān)規(guī)程，為保證計(jì)量裝置現(xiàn)場(chǎng)正確運(yùn)行，新投運(yùn)、改造后的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類高壓計(jì)量裝置應(yīng)在1個(gè)月內(nèi)進(jìn)行首次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。Ⅰ類電表至少3個(gè)月，Ⅱ類電表至少6個(gè)月，Ⅲ類電表至少每年現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)(比對(duì))1次。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ高電表三四年，Ⅴ類電表4～6年要開展周期輪換。

　�、躅愲姳頂�(shù)量大，裝置面廣，以前規(guī)程規(guī)定每5年輪換1次，由于工作量太大，絕大多數(shù)供電企業(yè)做不到，每年的電量不明損失可觀�，F(xiàn)在電表驟增，按新規(guī)程，可以抽檢。采取同一廠家，型號(hào)的單相電子式電表，可按上述輪換周期，到期抽檢10％，如達(dá)到技術(shù)要求，則其他類型電表，允許再延長(zhǎng)使用１年。待第2年再抽檢，不滿足技術(shù)要求時(shí)，要全部輪換。

　　計(jì)量裝置是由電表、CT和RT二次接線等組成，這些相關(guān)計(jì)量器具也應(yīng)正確安裝按期檢查。

　　特別提示：

　　(1)正確理解電表容量

　　現(xiàn)廣泛使用寬容量電表，目的是為了改善電表超過銘牌標(biāo)定電流數(shù)倍仍能正確計(jì)量，提高電表過載能力。但在實(shí)際配置中忽略標(biāo)定電流和最大電流的概念(括號(hào)內(nèi)為最大電流)。以前用無寬容量電表時(shí)，在設(shè)計(jì)中允許電表短時(shí)過載1.5倍電流。雖然現(xiàn)在有2倍、4倍甚至6倍寬容量電表，但在配置電表時(shí)，按最大電流配表是不妥的。如用戶申請(qǐng)用電容量為三相10kW，配置三相20A非寬容量電表，在實(shí)際使用中，短時(shí)超過50%負(fù)荷時(shí)，電表還在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)運(yùn)行。 而配置三相5(20)A寬容量電表時(shí)，其最大負(fù)載電流只允許20A。如再過載或電動(dòng)機(jī)經(jīng)常起動(dòng)時(shí)就有可能燒表�，F(xiàn)各地已發(fā)生多起配表不當(dāng)而發(fā)生燒表事件。正確配置應(yīng)按最大電流的50%配表，以防燒表。用戶負(fù)荷電流為50A以上時(shí)，宜采用經(jīng)低壓CT接入式的接線方式配表。

　　(2)電子式電表不允許過載運(yùn)行

　　用脈沖轉(zhuǎn)換機(jī)械計(jì)度器計(jì)量的各種電子式電表，絕不能允許嚴(yán)重過載運(yùn)行。否則即使不發(fā)生燒表，也會(huì)發(fā)生少計(jì)電量。因?yàn)榻?jīng)光電輸出的脈沖是一個(gè)占空為50%的方波，按步進(jìn)方式推動(dòng)計(jì)度器齒輪計(jì)度。嚴(yán)重過載時(shí)會(huì)造成“脈沖重疊，步進(jìn)亂套”而造成少計(jì)電量，且一時(shí)很難發(fā)現(xiàn)。