淺談電壓監(jiān)測(cè)儀在電網(wǎng)運(yùn)行中的應(yīng)用及其周期檢測(cè)

南方電網(wǎng)曲靖供電局王莆 楊子力 尹定座 張崔金 周繼宏

摘要：本文分析了電壓監(jiān)測(cè)對(duì)電力系統(tǒng)的重要性，電壓監(jiān)測(cè)儀在電網(wǎng)應(yīng)用的必要性以及重大意義，簡(jiǎn)述了電壓監(jiān)測(cè)儀的發(fā)展，在此基礎(chǔ)上，對(duì)其周期檢測(cè)進(jìn)一步進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電壓監(jiān)測(cè)儀;重要性分析;應(yīng)用發(fā)展;周期性試驗(yàn)

0引言

電網(wǎng)改造工程的結(jié)束，電力系統(tǒng)中丁供求關(guān)系發(fā)生了變化，用戶(hù)對(duì)電力系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，在要求電力系統(tǒng)少停電、不停電的情況下，對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量提出了更高的要求，電能質(zhì)量已成為供電企業(yè)面臨的重要問(wèn)題。

電壓監(jiān)測(cè)儀用于對(duì)電網(wǎng)電壓質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。在電力系統(tǒng)中，為了提高電壓質(zhì)量，保持無(wú)功平衡、電網(wǎng)穩(wěn)定，對(duì)各電壓等級(jí)的用戶(hù)受電端的電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)裝設(shè)電壓監(jiān)測(cè)儀，能自動(dòng)地對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ)，按給定的程序統(tǒng)計(jì)出每天或每月的最大電壓值、最小電壓值以及這些電壓值發(fā)生的時(shí)刻，統(tǒng)計(jì)出每天或每月的電壓合格率、超上限率與超下限率，極大方便了系統(tǒng)中電壓質(zhì)量的管理與考核。

1電腰監(jiān)測(cè)對(duì)電力系統(tǒng)的重要性分析

電壓監(jiān)測(cè)就是對(duì)電力系統(tǒng)中電力運(yùn)行狀態(tài)引起的變化狀況的反饋，這種緩慢的變化可能會(huì)引起相應(yīng)的電壓偏差，因此需要對(duì)其進(jìn)行聯(lián)系的監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)，同時(shí)在電壓監(jiān)測(cè)過(guò)程中，不定時(shí)的進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析、記憶、查詢(xún)、參數(shù)設(shè)置等功能，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示電壓的工作狀態(tài)、各路電壓瞬時(shí)值及狀態(tài)，監(jiān)測(cè)范圍是220/380V低壓系統(tǒng)的線(xiàn)電壓、相電壓。

另外，對(duì)低電壓的監(jiān)測(cè)，主要是關(guān)注臺(tái)區(qū)出口側(cè)電壓值在標(biāo)稱(chēng)電壓( 220V)的70%～68%( 198—150V)異動(dòng)情況;對(duì)過(guò)電壓的監(jiān)測(cè)，主要是關(guān)注臺(tái)區(qū)出口側(cè)電壓值在標(biāo)稱(chēng)電壓的110%～150%( 242—330V)異動(dòng)情況;對(duì)重過(guò)載的監(jiān)測(cè)，主要是關(guān)注配變負(fù)載率大于100%的情況。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)篩選后，對(duì)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、偏差大的臺(tái)區(qū)異動(dòng)數(shù)據(jù)開(kāi)展核查工作。

電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)指標(biāo)的主要有電壓、頻率和波形等三個(gè)方面，以下從這三個(gè)方面分別進(jìn)行分析，確保電力監(jiān)測(cè)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的重要影響。

1.1保持電壓穩(wěn)定

電壓是為了衡量電荷在靜電場(chǎng)所中，由于電勢(shì)的不同而產(chǎn)生電能差的物理量，電壓高低實(shí)際反映的是電力系統(tǒng)是否正常供電。在實(shí)際生活中，如果電壓一直偏高，將會(huì)影響電器的使用壽命和使用質(zhì)量，但是如果電壓偏低，將會(huì)導(dǎo)致用戶(hù)的電器不能達(dá)到規(guī)定電壓，從而失去使用價(jià)值，并且如果電壓不穩(wěn)定，導(dǎo)致電燈不時(shí)閃爍，給人帶來(lái)嚴(yán)重的視覺(jué)不適感。因此，加強(qiáng)電壓監(jiān)測(cè)，有利于對(duì)不穩(wěn)定的電壓及時(shí)反饋，并得到合理解決，保證電壓的穩(wěn)定。

1.2保證頻率正常

頻率是指在一定時(shí)間段內(nèi)，正弦交流電流有規(guī)律變化的次數(shù)。頻率的概念雖然簡(jiǎn)單，但是影響非常重大，它不僅影響電力系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行狀況，更有可能影響千千萬(wàn)萬(wàn)戶(hù)家庭的用電。例如，當(dāng)頻率為48Hz時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速就下降了4%，所以一般而言，在正常情況下頻率的上下波動(dòng)范圍不能超過(guò)2Hz。但就我國(guó)而言，電力工業(yè)要求的必要頻率段在49～49.5Hz運(yùn)行區(qū)間，其運(yùn)行的時(shí)長(zhǎng)，在其下不能超過(guò)30min，在其上不能超過(guò)60min。

1.3避免異化波形

諧波是對(duì)用戶(hù)影響很大的一種波段，這是由于電力中的非線(xiàn)性負(fù)載產(chǎn)生的，具有強(qiáng)大的危害。對(duì)電力系統(tǒng)方面，諧波可能使發(fā)變電設(shè)備產(chǎn)生損耗影響發(fā)電設(shè)備的效率，對(duì)發(fā)電機(jī)具有致命打擊，可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的癱瘓;對(duì)用電設(shè)備而言，很容易使墊層設(shè)備產(chǎn)生局部過(guò)熱、絕緣老化等現(xiàn)象，減少用電設(shè)備的使用壽命。同時(shí)在電網(wǎng)中，諧波有可能會(huì)引發(fā)并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振的現(xiàn)象，加劇了電網(wǎng)的危險(xiǎn)，

最后還會(huì)擾亂計(jì)算機(jī)的正常功能，使計(jì)算機(jī)無(wú)法正常工作。因此，要加強(qiáng)電壓監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)諧波的跡象，從而減少對(duì)電力系統(tǒng)的危害。

2電壓監(jiān)測(cè)儀在電網(wǎng)中的發(fā)展及應(yīng)用

電壓監(jiān)測(cè)儀的發(fā)展過(guò)程與我國(guó)電子技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。早期對(duì)電壓的監(jiān)測(cè)主要靠人工手抄頻上1.5級(jí)電磁式電壓表(如16L1-V型)，這類(lèi)儀表精度、分辨率以及響應(yīng)速度均較低，讀數(shù)的一致性較差，且無(wú)數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)能力，在電網(wǎng)運(yùn)用中，逐步被新型的電壓監(jiān)測(cè)儀所取代。形如3A或5A電度表采用的走字輪記錄，電壓超限時(shí)間的記錄式電壓監(jiān)測(cè)儀，當(dāng)屬電壓監(jiān)測(cè)儀的第一代。由于不能直接顯示電壓，使儀表的復(fù)校、測(cè)試鑒定比較麻煩，電壓分析能力也受到限制。

微處理器的出現(xiàn)，使儀表“智能”化成為可能，從此，電壓監(jiān)測(cè)儀才真正的走上應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)，同時(shí)，對(duì)電壓質(zhì)量也起到了有效的監(jiān)測(cè)和分析。這類(lèi)儀器被稱(chēng)為統(tǒng)計(jì)式電壓監(jiān)測(cè)儀，屬于第二代產(chǎn)品。自1987年以來(lái)，國(guó)內(nèi)在電壓監(jiān)測(cè)儀的發(fā)展上，主要是進(jìn)一步完善第二代產(chǎn)品，淘汰第一代產(chǎn)品。

2.1合理選用電壓監(jiān)測(cè)儀

作為電壓監(jiān)測(cè)的重要手段之一，隨著時(shí)代的進(jìn)步與科技的發(fā)展，近些年來(lái)采用了GSM短信與GPRS的抄表方式，這在很大程度上提高了管理水平和工作效率。隨著時(shí)間推移，具有現(xiàn)代化意義的電壓監(jiān)測(cè)已從過(guò)去模擬電路朝著數(shù)字電路方向發(fā)展。

2.2電壓監(jiān)測(cè)儀的工作原理

就一般的說(shuō)，GPRS電壓監(jiān)測(cè)儀主要由交流信號(hào)采樣，壓頻轉(zhuǎn)換，有效值運(yùn)算放大器等共同組成。其中交流采樣部分主要使用內(nèi)部電路與交流高電壓的有效隔離。

3電壓監(jiān)測(cè)儀的周期檢測(cè)

3.1檢查外觀

首先，要保證電壓監(jiān)測(cè)儀的美觀性，其表面沒(méi)有任何的污垢與不潔之處，字跡應(yīng)清楚顯示，各顯示器件應(yīng)對(duì)應(yīng)安裝在正確的地方，如果發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤要及時(shí)予以糾正并且妥善處理。然后檢查儀器名稱(chēng)、出廠編號(hào)、制造廠名、通用標(biāo)志等。最后是要保證電壓監(jiān)測(cè)儀的外表面沒(méi)有明顯的涂層剝落和機(jī)械摜傷現(xiàn)象發(fā)生，同時(shí)保證塑料件無(wú)變形和氣泡現(xiàn)象發(fā)生。

3.2測(cè)試基本安全值

首先要對(duì)絕緣電阻進(jìn)行測(cè)試。用500V絕緣電阻測(cè)試儀來(lái)測(cè)量電壓監(jiān)測(cè)儀所有電氣回路的絕緣電阻，應(yīng)在電壓施加后一至兩分鐘之間準(zhǔn)確讀取絕緣電阻值，其值一定要大于5兆歐;然后測(cè)試泄露電流。取檢測(cè)電壓為額定電壓的百分之一百一，泄露電流一定不得大于3.5mA;最后測(cè)試介電強(qiáng)度。將1500V正弦交流電壓加在電壓監(jiān)測(cè)儀的外殼與各電氣回路之間，不間斷持續(xù)60秒，需要注意的是，試驗(yàn)過(guò)程中不應(yīng)有擊穿或飛弧的情況發(fā)生。

3.3檢測(cè)靈敏度

在檢測(cè)統(tǒng)計(jì)誤差的過(guò)程中，相比過(guò)去，對(duì)監(jiān)測(cè)儀電壓的上下限(在電壓合格區(qū)域)的統(tǒng)計(jì)靈敏度提出了更高的要求。通常而言，統(tǒng)計(jì)靈敏度指的是當(dāng)電壓監(jiān)測(cè)儀在被測(cè)電壓比設(shè)定的電壓最大還要大、或者是比最小還要小的直接反映，在不出現(xiàn)意外的情況下，電壓監(jiān)測(cè)儀的靈敏度K一定不得大于0.5%。

3.4測(cè)試功率損耗

電壓監(jiān)測(cè)儀接到電壓互感器的二次側(cè)，通過(guò)它反映一次電壓的相關(guān)參數(shù)。鑒于此，監(jiān)測(cè)儀信號(hào)輸入端的功耗必將會(huì)在很大程度上對(duì)互感器的負(fù)載特性構(gòu)成直接性的影響。這樣一來(lái)就會(huì)加大互感器二次回路的電壓降，從而導(dǎo)致測(cè)量誤差產(chǎn)生，就這一點(diǎn)而言，檢測(cè)功耗遮一環(huán)節(jié)必不可少。在正常使用條件下，監(jiān)測(cè)儀自身的功率損耗應(yīng)不會(huì)大于3V.A。

4結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的進(jìn)步與科技的發(fā)展，電壓監(jiān)測(cè)儀由于具有方便、快捷而且實(shí)用的特點(diǎn)，已經(jīng)得到各大電力企業(yè)的廣泛應(yīng)用。而且通過(guò)大量的實(shí)踐結(jié)果表明，隨著電壓監(jiān)測(cè)儀的普遍應(yīng)用，在很大程度上提高了電壓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和完整性，與此同時(shí)還很好地減少了管理人員錄入和統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)的時(shí)間，

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為將來(lái)時(shí)合格率較差的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析和整改提供了重要依據(jù)，大大提高了供電電壓的管理水平，從而保證了電網(wǎng)的安全運(yùn)行，為大眾的日常生活以及生產(chǎn)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。圓

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