防止电焊机工作时电能表反转Word文档下载推荐.docx
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现假设一台380V电焊机接在A、B相上使用,采用两块220V单相电能表进行计量,计量接线方式见图1,在使用过程中B相电能表长期反转。
根据电能表电量计算原理:
电量等于功率与时间的乘积。
并计算得到:
当cosφ>0时,电能表正转;
当cosφ=0时,电能表停转;
当cosφ<0时,电能表反转。
信息请登陆:
输配电设备网
因电焊机工作时,流经A相电能表的电流为线电流IAB,流经B相电能表的电流为线电流IBA,由于线电流在相位上要超前相电流30°
因而导致了流经B相电能表的电流与电能表所承受的电压在相位上时常超过90°
,从而使B相电能表所计算出来的功率值为负值而反转。
现对电焊工作时,电能表正转、停转、反转时的工作临界点作如下分析。
1.1当负载为感性时
A相电能表所测得的功率为
PA=UAIABcos(φ-30°
)
B相电能表所测得的功率为
PB=UBIBAcos(φ+30°
电能表工作时,对于A相电能表,当φ=0°
~90°
时,cos(φ-30°
)>0,故A相电能表正转。
对于B相电能表则不然,当0°
≤φ<
60°
时,cos(30°
+φ)>
0,电能表正转;
当j=60°
+j)=0,电能表不转;
当60°
<
φ≤90°
+φ)<
0,电能表反转。
由于电焊机为感性负荷,自然功率因数较低,通常低于0.5以下,故B相电能表反转。
信息来源:
tede.
1.2当负载为容性时
PA=UAIABcos(φ+30°
PB=UBIBAcos(φ-30°
电能表工作时,对于A相电能表,当0°
≤φ<60°
时,cos(φ+30°
)>0,电能表正转;
当φ=60°
时,cos(φ+30°
)=0,电能表不转;
当60°
φ≤90°
时,cos(φ+30°
)<0,电能表反转。
对于B相电能表则不然:
当φ=0°
时,cos(φ-30°
)>0,B相电能表均正转。
2技术措施
从以上分析可见,只要正确控制电焊机工作时的功率因数角,就可以控制电能表反转现象的发生。
常采取的方法是,在电焊机一次侧安装并联电容器,以提高电焊机自然功率因数,从而将两块电能表控制在正转特性区域内。
要实现两块电能表均能正转,补偿电容的容量确定却是关键。
由上可知:
如果补偿电容器的容量控制得不好,安装的电容器容量过大,就会使原来正转的A相电能表反转,原来反转的B相电能表正转;
若安装的电容器容量不足,原反转的B相电能表仍然反转,未达到防止B相电能表反转的作用,从而使该项工作失去了应有的意义。
信息来自:
如何准确地选择电容器的容量,使电焊机在空载、负载时均能正转,根据上述分析:
当电焊机在空载状态下且呈容性时,使A相电能表所加的电压与流经电能表的电流功率因数角φ≤60°
;
当电焊机在负载状态下且呈感性时,使B相电能表所加的电压与流经电能表的电流功率因数角φ≤60°
,从而使电焊机在各种工作状态下均能实现电能表正转。
具体实施可按下列步骤进行:
测量电焊机空载时的空载电流,运行电压和两块电能表在1s内所转的圈数;
根据测量值计算出电焊机空载状态下的功率因数角j和无功损耗(或采用多功能电工测试仪直接测量电焊机空载时的功率因数角j和无功功率);
计算出电焊机在空载状态下呈容性时,A相电能表不转,B相电能表正转时(即:
φ=60°
)所需补偿电容的容量。
根据计算容量在一次侧安装并列补偿电容器。
例:
一台电焊机,输入端接在A、B相上,工作时在A相电能表正转,B相电能表反转。
现按上述步骤进行。
测得电焊机在空载状态下电流为9.8A,线电压为402V,相电压为231V。
此时A相电能表正转,转速为14r/min;
B相电能表反转,转速为10r/min。
计算出电焊机空载时的功率因数角和无功损耗,根据功率计算式和两块电能表的转速比得:
φ=80.5°
,电焊机在空载状态下的无功功率,经计算近似为3.87kvar。
电焊机在空载呈容性时(即:
),所需补偿电容的容量,经计算近似为4kvar。
电焊机应安装电容的总容量Q=3.87+4=7.87kvar,取标准容量Q=8kvar。
选择额定电压为0.4kV、额定容量为8kvar单相电容器进行安装。
3实际结果测试与论证
根据上述方法计算结果对该电焊机安装8kvar补偿电容后,两块电能表均实现了正转。
为更进一步论证该方法的科学性、可行性,在安装补偿电容后使用三相多功能电工测试仪对A、B相电能表工作数据进行测试,测试过程及相关数据如下:
3.1空载时
在未接入电容时,测得流经电能表的电流IAB=IBA=9.8A,且IAB滞后UA58.1°
,IBA滞后UB118.1°
。
当接入电容器后,测得流经电能表的电流IAB=IBA=9.4A。
且IAB超前UA88.5°
,IBA超前UB28.5°
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输配电设备网
3.2负载时
当未接入电容时,测得负载电流IAB=IBA=36.8A,且IAB滞后UA42.3°
,IBA滞后UB02.3°
当接入电容后,测得负载电流IAB=IBA=23.6A,且IAB滞后UA25.6°
,IBA滞后UB85.6°
经实际现场测试与计算结果相对比,其计算数据与测试结果基本相吻合,同经验值(按电焊机容量的0.5~0.6倍容量进行补偿)所取容量相比,按此方法计算出补偿电容的容量值,更具有科学性、合理性,能准确将电焊机的功率因数角控制在电能表正转区域内,有效防止了电焊机欠补、过补时在空载和负载状态时的反转。
这不仅避免了抄收人员与客户之间的冲突,还解决了因电能表反转不能将电量数录入电力营销系统的难题;
同时由于进行了随机补偿,减少线路无功输送,降低了线路电流和电压降,减轻了电焊机在工作时电压波动幅度,提高了电压质量,降低了电网损耗。
4、计量缺陷及防X措施
以上这些情况都是属电能表在正常计量时会产生的倒行现象,是正常的计量,我们在日常的营业管理工作中,经常碰到有电表倒行的情况,给抄收带来混乱,也会给窃电者提供一些窃电的方法,必须对电能表发生倒行时要认真分析,不能一概而论,否则会造成计量上错误。
针对以上正常性电能表的倒行情况,我们应在安装计量时要对电能表的配置给予以下考虑:
1、在经常使用三相电焊机的用户计量中,考虑安装三相表以代替三只单相表作为计量总表;
2、在用户计量中,考虑安装带止逆器的电能表或双向计度的电能表;
3、尽可能安装使用电子式电能表。
窃电分析及防窃电技术
摘 要:
分析电能计量装置常见的几种窃电方式,并针对这几种窃电方式,探讨了进行电能计量改造中防窃电的技术措施。
窃电;
计量装置;
技术措施
长期以来,一些单位特别是私营企业,将盗窃电能作为获利手段,采取各种方法不计或者少计电量,以达到不交或者少交电费的目的,造成国家电能大量流失,损失惊人。
这严重损害了供电企业的合法权益,扰乱了正常的供用电秩序,严重影响了电力事业的发展,而且给安全用电带来严重威胁。
但随着窃电技术智能化的不断升级,窃电主体由原来的居民用户向企业、由生活向经营、由供电企业外部到内部相勾结的发展,甚至还出现了一批专门研究电能计量装置的“能人”,使得窃电现象依然得不到有效遏制。
现就电能计量装置,来分析常见的窃电方式和相应的防X技术措施。
电能与功率成正比。
即单相有功功率为:
P=UφIφCOSφ
式中:
Uφ、Iφ——相电压、相电流;
COSφ——功率因数。
三相三线二元件有功功率为:
P=UabIaCOS(30+φa)+UcbIcCOS(30-φc)
可见要使计量装置正确计量,三个环节不能忽视:
电压、电流与电能表。
1常见的窃电方式分析
1.1改变电流的窃电
(1)把TA的P1端与P2端短接,使大部分电流不经过TA的一次绕组,从而绕过电能计量装置窃电;
(2)断开TA二次侧、短接TA二次侧或使TA分流,使电流幅值从大变小或为零;
(3)改变TA变比,将大电流比的TA铭牌换成小电流比的TA铭牌;
(4)TA变比过大,利用TA的误差特性窃电;
(5)将TA二次极性接反,使电能表反转窃电,或在电能表电流线圈中通入反向电流窃电。
1.2改变电压的窃电
(1)失压窃电,将TV的保险断开或在TV二次回路装一个开关,随时断开电压进行窃电;
(2)欠压窃电,虚接电压线。
即将电压线芯线揉断,或外层塑料未剥直接压接;
采用电容分压,减小电压线圈电压。
(3)将TV二次相序接反,使电能表反转。
1.3改变电能表的结构和接线方式
(1)在计度器上做文章,改变电能表常数,或使计度器不显示,损坏其机械传动部分;
(2)改变永久磁铁位置,使磁铁与铝盘间隙变小,电能表走慢;
(3)改变电能表电流线圈匝数;
(4)改变电能表电压与电流相序接线,即相序错接线;
(5)改变进入电能表的火线与零线,将进电能表的火线与零线对调,负载接于火线与外加零线之间;
(6)在电能表接线端子盒或联合接线端子盒背后安装遥控窃电装置窃电。
1.4利用电能表编程器窃电
其窃电特点为:
既不改变电能表的时间,也不调整电能表的时段,更无须开启电能计量装置,而只是利用电能表编程器更改峰、平、谷用电量的占比,即降低高峰和平段电量,增加低谷电量,且保持总电量不变的方法吃电价差,从而达到少交电费的目的。
2防窃电技术措施
通过对上述几种窃电方式的分析,可以看出所有窃电方法,几乎都要直接接触和改变电能计量装置才能达到窃电的目的。
所以加强电能计量装置技术改造,使互感器、计量二次回路、电能表、联合接线盒及表箱等由以前的敞开式计量更改成全封闭式计量,是防止窃电的最有效的方法。
2.1对居民用户
采用集中装表箱或全封闭表箱,即线进管、管进箱、箱加锁和封印的办法,使人、表分离,让用户无法接触到电能表和二次线。
2.2对高压用户
电能计量装置的改造方案:
采取加装干式组合互感器(高压计量箱),并在组合互感器一次侧用热缩套(或冷缩护套)进行封闭,以防止在一次接线端子人为短路窃电,二次回路使用铠装导线,电能表、联合接线盒安装在设有密码和防撬锁的全封闭式表箱内等方法,使整个电能计量装置处在一个全封闭状态。
并将计量点按以下方法迁移(即室内向室外迁移)。
1)对部分专线专柜用户因历史原因计量点设在用户侧的一律依法将计量点迁移到产权分界点或变电站,并安装干式组合互感器(高压计量箱),使计量回路同其它回路分开,以避免通过中间环节窃电。
2)对10kV公用线路上“T”接的专变用户,特别是小型炼钢厂、页岩砖厂等私营企业、乡镇企业。
将计量点迁移到10kV公用线与用户支线的上下层间,计量装置按高压用户的电能计量装置改造方案进行安装。
表箱安装在电杆上,同时在表箱内加装无线抄表装置,使抄收人员抄表更方便、快捷。
给窃电带来一定的难度和风险,使窃电者无乘之机。
3)对计量点设在用户侧且计量方式为高供低计的用户,将计量方式改为高供高计,并将计量点迁移到配电室外进线电杆上或变压器高压侧,电能计量装置按高压用户的电能计量装置改造方案进行安装。
使原来敷设在地下的电缆由表前线变成表后线,杜绝了低压线路极其混乱,既不安全又使用户窃电有机可乘。
2.3对低供低计带TA的用户
改造时将电能计量装置用计量箱或柜进行一次全封闭防止窃电。
2.4将油侵式更换成干式组合互感器
将原有的油侵式组合互感器更换成精度0.2S级干式组合互感器。
因油侵式组合互感器可以撬开在内安装遥控窃电装置,而干式组合互感器采用整体浇注成一体,同时计量用TA采用0.2S及以上精度,铁芯采用超微晶合金,使误差曲线近似一条水平直线,即使提高电流变比,只要实际一次电流在额定一次电流的1%以上,就有足够的计量精度。
可以防止通过组合互感器窃电。
2.5更换原有的机电式电能表
使用新一代全电子式多功能电能表。
因全电子式多功能电能表具有不能倒装、不可更改常数、失压、失流记录及电流不平衡记录、逆相序记录、设表等事件记录防窃电功能。
2.6对用电量大而且有窃电嫌疑的用户
还应在表箱中加装“电能计量装置异常运行测录仪”,这种测录仪可以利用移动通信网络直接报警计量回路的各种故障(如失压、欠压、电流开路和短路、相序错误、接线错误等),又能随时和定时采集用户用电负荷情况,对用户的用电情况进行实时监测和科学管理。
2.7对原有的编程器加装设置密码程序
安装了设置密码程序的编程器,可以很方便和快捷地为电能表加装密码保护,如果不输入正确地密码,任何编程器将无法对电能表进行操作,这是解决通过编程器窃电最为简单和有效的办法。
3结束语
反窃电是一项长期的、复杂的工程,要彻底解决窃电问题,除供电企业不断完善监督机制,加强技术改造,加大检查力度外,同时还应当出台相应的法律法规或司法解释,特别是对非法窃电数额等问题进行认定,通过法律手段严厉打击不法窃电分子,才能彻底杜绝窃电事件的发生,保护国家电力资源不再流失。
一种绝妙的窃电方法
在图中所示的接中保护供电方式中,用户1和用户3是没有窃电的用户,用户2是一个窃电用户,其实现窃电的方法是:
在电度表的前方把相线和中线交换一下,使中线进入电度表的电流线圈一侧,相线进入电度表的另一侧。
这样把用电器接在三孔插座的a,b两孔时电流不流经电度表的电流线圈,电度表不转动,既实现了窃电。
而按常规接在a,c两孔时电度表又可正常转动。
在这里我们可以看出这种窃电方式很容易实现,并且很隐蔽,窃电与否转换起来也十分方便。
但却存在着极大的危险。
首先,使用三线插头的用电器的外壳都接在插座的b孔上,一旦接中保护线断开,则从断点起远离供电变压器一侧的所有接中保护的用电器的外壳上都会带上220V的高电压,并且很可能是大面积的,其危险可想而见。
其次,即使接中保护线不断,因为接中保护线在正常使用时并不通过电流,所以在设计施工时都使用线经比较细,但机械强度比较大的导线。
而一般窃电时所用的电器的功率都比较大,这样就会有很大的电流流过接中保护线而产生比较大的电压降,使所有用电器的外壳都带上这个电压降的电压。
这个电压虽然没有220V,但超过安全电压是完全可能的,特别是在卫生间和厨房等潮湿的地方接触这种电压就更危险。
另外如前所述,因为接中保护线的线径比较细,不是很大的电流就可能使接中保护线过热而引起火灾,或把接中保护线烧断使所有接中保护的用电器的外壳带上220V的高电压。
前面披露了接中保护供电方式中的窃电方法和危害,但不是说采用接地保护就可避免这种情况发生,其实也并没有什么不同。
即使供电线路没有提供接地或接中保护线,作一个良好的地线也是可以的。
笔者把这种情况在这里曝光,是想提起有关部门的高度注意,当大家都知道了这种秘密时,也就没有人敢这样做了。
另外在XX的某一个电视节目上曾经看到过某地很多家用电器外壳带电的报道,很有可能就是这种情况引起的。
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