南方電網(wǎng)曲靖供電局 王莆 楊子力 尹定座 張崔金 周繼宏

0 引言

隨著農(nóng)網(wǎng)改造工程的結(jié)束，電力系統(tǒng)中電力供求關(guān)系發(fā)生了變化，用戶對電力系統(tǒng)的要求越來越高，在要求電力系統(tǒng)少停電、不停電的情況下，對電網(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)面臨的重要問題。

電壓監(jiān)測儀用于對電網(wǎng)電壓質(zhì)量的監(jiān)測。在電力系統(tǒng)中，為了提高電壓質(zhì)量，保持無功平衡、電網(wǎng)穩(wěn)定，對各電壓等級的用戶受電端的電壓監(jiān)測點裝設(shè)電壓監(jiān)測儀，能自動地對監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄、存儲，按給定的程序統(tǒng)計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)生的時刻，統(tǒng)計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 電壓監(jiān)測對電力系統(tǒng)的重要性分析

電壓監(jiān)測就是對電力系統(tǒng)中電力運行狀態(tài)引起的變化狀況的反饋，這種緩慢的變化可能會引起相應(yīng)的電壓偏差，因此需要對其進行連續(xù)的監(jiān)測和統(tǒng)計，同時在電壓監(jiān)測過程中，不定時的進行監(jiān)測、分析、記憶、查詢、參數(shù)設(shè)置等功能，同時實時顯示電壓的工作狀態(tài)、各路電壓瞬時值及狀態(tài)，監(jiān)測范圍是220/380V低壓系統(tǒng)的線電壓、相電壓。

另外，對低電壓的監(jiān)測，主要是關(guān)注臺區(qū)出口側(cè)電壓值在標稱電壓（220V）的-10%～68%（198～150V）異動情況；對過電壓的監(jiān)測，主要是關(guān)注臺區(qū)出口側(cè)電壓值在標稱電壓的110%～150%（242～330V）異動情況；對重過載的監(jiān)測，主要是關(guān)注配變負載率大于100%的情況。經(jīng)過系統(tǒng)篩選后，對持續(xù)時間長、偏差大的臺區(qū)異動數(shù)據(jù)開展核查工作。

電力系統(tǒng)的監(jiān)測指標的主要有電壓、頻率和波形等三個方面，以下從這三個方面分別進行分析，確保電力監(jiān)測對電力系統(tǒng)的正常運轉(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所中，由于電勢的不同而產(chǎn)生電能差的物理量，電壓高低實際反映的是電力系統(tǒng)是否正常供電。在實際生活中，如果電壓一直偏高，將會影響電器的使用壽命和使用質(zhì)量，但是如果電壓偏低，將會導(dǎo)致用戶的電器不能達到規(guī)定電壓，從而失去使用價值，并且如果電壓不穩(wěn)定，導(dǎo)致電燈不時閃爍，給人帶來嚴重的視覺不適感。因此，加強電壓監(jiān)測，有利于對不穩(wěn)定的電壓及時反饋，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)。頻率的概念雖然簡單，但是影響非常重大，它不僅影響電力系統(tǒng)內(nèi)部運行狀況，更有可能影響千千萬萬戶家庭的用電。例如，當頻率為48Hz時，電動發(fā)電機的轉(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范圍不能超過2Hz。但就我國而言，電力工業(yè)要求的必要頻率段在49～49.5Hz運行區(qū)間，其運行的時長，在其下不能超過30min，在其上不能超過60min。

1.3 避免異化波形

諧波是對用戶影響很大的一種波段，這是由于電力中的非線性負載產(chǎn)生的，具有強大的危害。對電力系統(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，對發(fā)電機具有致命打擊，可能會導(dǎo)致電機的癱瘓；對用電設(shè)備而言，很容易使墊層設(shè)備產(chǎn)生局部過熱、絕緣老化等現(xiàn)象，減少用電設(shè)備的使用壽命。同時在電網(wǎng)中，諧波有可能會引發(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，最后還會擾亂計算機的正常功能，使計算機無法正常工作。因此，要加強電壓監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)諧波的跡象，從而減少對電力系統(tǒng)的危害。

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

電壓監(jiān)測儀的發(fā)展過程與我國電子技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。早期對電壓的監(jiān)測主要靠人工手抄頻上1.5級電磁式電壓表（如16L1-V型），這類儀表精度、分辨率以及響應(yīng)速度均較低，讀數(shù)的一致性較差，且無數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計能力，在電網(wǎng)運用中，逐步被新型的電壓監(jiān)測儀所取代。形如3A或5A電度表采用的走字輪記錄，電壓超限時間的記錄式電壓監(jiān)測儀，當屬電壓監(jiān)測儀的第一代。由于不能直接顯示電壓，使儀表的復(fù)校、測試鑒定比較麻煩，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)測儀才真正的走上應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)，同時，對電壓質(zhì)量也起到了有效的監(jiān)測和分析。這類儀器被稱為統(tǒng)計式電壓監(jiān)測儀，屬于第二代產(chǎn)品。自1987年以來，國內(nèi)在電壓監(jiān)測儀的發(fā)展上，主要是進一步完善第二代產(chǎn)品，淘汰第一代產(chǎn)品。

2.1 合理選用電壓監(jiān)測儀

作為電壓監(jiān)測的重要手段之一，隨著時代的進步與科技的發(fā)展，近些年來采用了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。隨著時間推移，具有現(xiàn)代化意義的電壓監(jiān)測已從過去模擬電路朝著數(shù)字電路方向發(fā)展。

2.2 電壓監(jiān)測儀的工作原理

就一般的說，GPRS電壓監(jiān)測儀主要由交流信號采樣，壓頻轉(zhuǎn)換，有效值運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)測儀的周期檢測

3.1 檢查外觀

首先，要保證電壓監(jiān)測儀的美觀性，其表面沒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)對應(yīng)安裝在正確的地方，如果發(fā)現(xiàn)有錯誤要及時予以糾正并且妥善處理。然后檢查儀器名稱、出廠編號、制造廠名、通用標志等。最后是要保證電壓監(jiān)測儀的外表面沒有明顯的涂層剝落和機械損傷現(xiàn)象發(fā)生，同時保證塑料件無變形和氣泡現(xiàn)象發(fā)生。

3.2 測試基本安全值

首先要對絕緣電阻進行測試。用500V絕緣電阻測試儀來測量電壓監(jiān)測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確讀取絕緣電阻值，其值一定要大于5MΩ；然后測試泄露電流。取檢測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；最后測試介電強度。將1500V正弦交流電壓加在電壓監(jiān)測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，試驗過程中不應(yīng)有擊穿或飛弧的情況發(fā)生。

3.3 檢測靈敏度

在檢測統(tǒng)計誤差的過程中，相比過去，對監(jiān)測儀電壓的上下限（在電壓合格區(qū)域）的統(tǒng)計靈敏度提出了更高的要求。通常而言，統(tǒng)計靈敏度指的是當電壓監(jiān)測儀在被測電壓比設(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)測儀的靈敏度K一定不得大于0.5%。

3.4 測試功率損耗

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

4 結(jié)語

隨著時代的進步與科技的發(fā)展，電壓監(jiān)測儀由于具有方便、快捷而且實用的特點，已經(jīng)得到各大電力企業(yè)的廣泛應(yīng)用。而且通過大量的實踐結(jié)果表明，隨著電壓監(jiān)測儀的普遍應(yīng)用，在很大程度上提高了電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性和完整性，與此同時還很好地減少了管理人員錄入和統(tǒng)計相關(guān)數(shù)據(jù)的時間，為將來對合格率較差的監(jiān)測點進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)的安全運行，為大眾的日常生活以及生產(chǎn)做出應(yīng)有的貢獻。