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          諧波治理對電能計量的幫助
          發布時間:2015-07-24 11:21:14                  點擊次數:581

          諧波治理對電能計量的幫助

          近年來隨著國家政策的調整和節能環保工作不斷的推進,在電網污染嚴重的企業,小型煉鋼,大型起重吊裝,牽引等設備的電力電子裝置帶來的諧波問題。

          電力系統中的主要諧波源可分為兩類:一是含半導體的非線性元件,如各種整流設備、變流器、交直流換流設備、變頻器等節能和控制用的電力電子設備;二是含電弧和鐵磁非線性設備的諧波源,如交流電弧爐及鐵磁諧振設備等。隨著硅整流、電弧爐及可控硅換流設備的廣泛使用和各種非線性負荷的增加,當正弦基波電壓施加于非線性設備時,設備吸收的電流與施加的電壓波形不同,電流因而發生了畸變,諧波電流注入到電網中,造成電壓正弦波形畸變,這些設備就成了電力系統的諧波源。

          1、對諧波的限值和對計量的要求

          GB/T 14549《電能質量公用電網諧波》中明確給出了公用電網諧波電壓的限制值,見表1。諧波電壓的限制值參見GB/T 14549。

          工頻整數倍數的諧波波形,對電能計量裝置的準確計量產生了較大的影響。

          DL/T 614-1997《多功能電能表》對諧波影響的要求:分別將含有百分之十的3次、5次諧波干擾源施加在多功能電能表電壓線路,需量值誤差的改變量應不超過百分之0.2,程序不應紊亂,內存數據不應丟失(測量單元為額定工作狀態)。

          2、計量電能表受諧波影響的誤差

          2.1 感應式電能表受諧波的影響

          感應式電能表是靠電磁感應來產生轉動力矩的,電能表工作時,電壓線圈的電流所產生的磁通分為兩部分,一部分是穿過鋁盤并由回磁板構成回路的工作磁通,另一部分是不穿過鋁盤而由左右鐵軛構成回路的非工作磁通。而電流線圈所產生的磁通,兩次穿過鋁盤,并通過電流元件鐵芯構成回路。由于電壓線圈和電流線圈產生的交變磁通,在不同位置穿過鋁盤,并在鋁盤的不同位置感應出電流(渦流),此渦流與磁場相互作用便產生推動鋁盤轉動的力矩,鋁盤轉動與負載有功功率成正比。

          電能表產生誤差的原因很多,與系統高次諧波相關的體現為兩個方面:

          ·電磁感應式電能表的設計只按基波考慮;

          ·由諧波和基波疊加而成的電壓、電流波形發生畸變。

          2.2 電子式電能表受諧波的影響

          電子式電能表的工作過程如圖1。

          全電子式電能表產生誤差的因素,完全消除了感應式電能表的機械轉動、元件磨損、傾斜度等的影響,但對其運行環境、元器件質量、電能質量、諧波頻率的影響產生的誤差也是多方面的。

          3、多功能電能表諧波計量

          全電子式電能表通過不斷演變,由原來的單片機技術發展到采用大容量CPU、漢字點陣字庫,以及A/D+DSP+CPU形式,不斷完善獨立、固化的計量專用芯片,并逐步拓展大量程、寬量限電能表,滿足不同方式的計量需要;現以諧波多功能表為例,介紹諧波計量的特點。

          4、諧波計量電能表的主要特點

          ·帶有諧波功率測量并能指示諧波潮流方向;

          ·具有測量與基波方向一致/相反的諧波有功電能,基波有功電能、基波無功電能、實際消耗電能、總電能的功能;

          ·時鐘自帶溫度補償,在停電時同樣能進行溫度補償,在-40~+70℃范圍內,時鐘精度優于0.5s/d;

          ·具有備用時段功能;

          ·RS485能實現波特率自適應功能;

          ·能實現自動校表。


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