(内蒙古电力(集团)有限责任公司阿拉善电业局内蒙古自治区阿拉善盟750300)
摘要:随着我国经济的发展和社会的进步,电能成为当今较为重要的能源之一,而电子式电能表对于用电的计量发挥了很大的作用。电能表计量用电的准确性直接关系到了用电客户的数据以及电力系统的安全和对数据的监督。电子式电能表与其他的设备具有不同的原理和工作的模式,本文针对电子式电能表的计量可能受到的干扰因素做出了简要的分析,并提出了相应的解决方案。
关键词:电子式电能表;干扰性因素;措施
就我国现状而言,电能表对数据的统计和计算应用在各个用电领域,电能表的准确性会影响到电力部门的经济效益以及用电客户的财产。所以电能表的重要性不言而喻,但是电子式电能表在运行的时候会受到很多因素的干扰,从而使电能表计量出现很大的偏差。在计量轻载上也具有特色,下文根据软件干扰与硬件干扰进行了分析。
1.电子式电能表
首先电子式电能表属于物理器械,电子式电能表通过对给用电客户供电电压、电流以及用电客户的使用情况进行实时数据采样,对采样的数据用相乘转换与电能成正比的方式输出,然后通过数字显示出来的设备就是电子式电能表。
电子式电能表的特质是:较其他设备比较功能多、安装便利、检测的数据准确性高误差小、误差曲线平整、受外磁场的影响比较小、负荷性强、防止窃电的系数高、电子式电能表功耗低、灵活性好。
2.浅析影响电子式电能表计量准确的干扰因素
在通常的情况下,电子式电能表稳定性好、精准度高的优点,但是,在环境恶劣的情况下或者特殊条件吓电子式电能表的运行将会失稳的情况,所以,这对电能表可靠性有提出了更高的要求。出现失稳情况是因为电子式电能表所使用的单片机,受到的外部温度、湿度或者热冲击以及定额正弦振动等都是干扰因素,从而造成隐了蔽缺陷的外现。干扰的出现还可能因为电子式电能表自身的老化速度比较快带来的不可靠因素。轻载计量也会对电子式电能表计量准确性产生的一定的误差。
干扰分为两种为软件干扰与硬件干扰,外部软件干扰指的是传导与辐射这两种干扰,造成安装现场的电能表乱码或者数据丢失主要原因包括:雷击感应电压、非线性负载干扰、电网负荷冲击、谐波等。但是,如果将失稳电能表的其中一个电能表拆除计量就能够再次恢复正常。电阻、电容、集成电路、半导体器件等出现的干扰则被称之为硬件干扰。在大量元器件的批量生产过程当中,因为生产设备、工艺条件、人为操作等各方面,都不可能达到最完美的要求。都会有可能出现这样或者那样的问题,所以,长期在外部环境的干扰下带电运行,这会造成元器件的正确运行受受到阻碍,使得误差增大。最后造成电能表的运行失稳。
3.电子式电能表干扰因素的解决措施
(1)软件抗干扰措施:因为环境等因素对于电能表正常工作所产生的影响是暂时的,是由于多种因素组成在一起的,所以,解决干扰的所采用的措施也是比较多样的。在实际的生活当中,我们虽然不能将干扰因素完全的消除掉,但是我们可以将干扰因素降低到最小的程度,以此来解决恶劣环境等其他干扰因素对电子式电能表的干扰。
(2)电能表的单片机选择使用抗干扰能力强的:电子式电能表多数都要使用单片机来进行处理,选用国际知名品牌的单片机,它的总会技术指标往往相对于其他的单片机更具有优越性,抗干扰效果会更加明显。
在工作中运算能力足够使用的情况下,选择使用相对较低的工作频率,以此来达到降低干扰因素,维护电子式电能表正常运行的目的。
(3)因为一般在一些特殊的情况下,工作信号的频率与干扰信号的频率极其接近的时候,工作信号的幅度会出现周期性的涨落现象,想要抑制住这类现象,我们首先要找到干扰信号的来源,因为50HZ是测试电源的基本工作频率,这和供电的频率基本保持一致,所以,干扰信号的来源主要是由供电的电路带来的,因此,想要抑制干扰的措施可以采用给电源的变压器安装屏蔽层的方法,在放大器的输入端使用屏蔽电缆,在电能表的高频与低频信号空间上一定要留有一定距离。因为电子式电能表大多数都要用到A/D变换电路,但是A/D转换电路既有模拟部分又有数字部分,所以A/D电路通常都会给出模拟地和数字地两个地址,为了防止干扰信号窜入输入电路里面,必须将数字地与模拟地分开,功率地与信号地也要分开,当两条信号线平行布线时,中间应该夹一条地线,这样做的目的是为了防止减小或是负荷的值变为零,然后再带上绝缘的物体进行处理。
在进行的过程中一定要注意以下几点:在进行二次侧开路的处理时要,尽可能的在试验端子的上放,将电流互感器进行二次测试短路,然后再检查开路点。短接的时候一定要用专用的短接线,一定不可以用熔丝或导线缠绕;在短接二次侧回路的时候,运维人员必须要一个人进行操作,一给人在一旁监护,坚持操作,监护制;一定要穿绝缘鞋,使用绝缘把手和戴绝缘手套,然后站在绝缘垫上。禁止直接在短路端子和电流互感器之间的导线和回路上进行工作;如果进行短接时有火花出现,这就说明短接有了一定的效果,故障点就在短接以下的回路中,然后再进一步查找;没有火花出现,就说明短接无效,故障点不在这里,在这之前的回路中,逐步向前查找;在保护和测量仪表的回路中,二次导线截面应大于2.5mm2。
(4)硬件抗干扰措施:整个电能表可靠性的高低由器件等硬件可靠性的高低决定着,硬件的可靠性是电能表质量的基础,所以,电能表一定要是用具有可靠性指标的元器件,但是,质量再好的元器件也会有失效的可能,所以,为了提高硬件的可靠性,要在元器件中进行环境应力筛选等防止产品老化的措施,以用来剔除元器件的早期失效的可能,以用来保证电能表能够进行长期正常运行。
(5)为提高软件抗干扰能力而设计的硬件电路有压敏电阻,电流检测电路,看门狗电路等。在电子式电能表的端子上的485接口,在现场环境中极容易受到雷击感应的浪涌电压的冲击,所以,485电源必须要与单片机相隔离,在其A、B两口必须要加上保护电路一次来抑制共模干扰和差模干扰。另外,对于电子式电能表接收头要采用铁壳外的包装,并且要和GND的管脚连接起来,这要就会使电磁干扰被完全屏蔽,病情且会释放掉环境中的静电。
对于电子式电能表来说,在使用中的干扰虽然不能完全消除干净,但是,通过以上的一些措施还是可以将干扰因素减至最小,从而使电子式电表能够长期的正常运行,一次来确保电能计量的准确,达到节能降耗的效果。针对于电子式电能表老化不可靠的问题还是需要电力系统的及时检测和居民的及时发现。
(6)电子式电能表装置的轻载对计量准确性带来干扰是整个系统的问题,工作人员依据计量线路负荷电流的大小对电能表的量程、精确度进行科学化细致的分析选择可以减少电能表在轻载时计量数据的精度偏差问题。
4.总结
电子式电能表的重要性和安全性需要相关电力部门和居民提起重视。例如电流互感器二次侧电流小,相关的运维工作人员忽视了一次电路在正常运行的时候二次侧回路的问题,所以相关的工作人员要把电力的安全放在心上,预防二次侧开路的问题,仔细认真,在失误中不断寻找经验和解决的措施。对于硬件还是软件的问题都要做好预防,做到出现问题及时处理。科学地配置电能计量的设备,引进新的技术,例如反响较好的电力自动化系统FTU装置,就可以很好的配合不同的传感器进行工作,FTU装置基本实现本地监测、远程测监测,FTU测控柱上的开关既方便又安全。新技术、设备的引进与传统装置的有机结合可以解决电能表受到干扰的问题,从而降低电能表的误差,保障其运行的准确性,降低了供电企业线路受损的风险,使电子式电能表在工作区间内更好的发挥电子式电能表的优势。
参考文献:
[1]潘坤明.电子式电能表计量准确性的干扰因素与解决措施[J].电子制作,2016,01(04):46-48.
[2]崔幼;贺民.浅谈恒定磁场对电子式电能表的影响[J].浙江电力,2009,20(02):75-77.