高压电工实用技能全书
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十三、电能计量的基本形式

供电系统按供电电压和计量方式分为两大类,即高供高量系统和高供低量系统。

1.高供高量用电系统与电能消耗的计算

高供高量即高压供电高压计量的系统,这种系统一般容量在630kV·A及以上的用户,有完整高压配电装置和高压电能计量设备,也就是计量柜,计量柜必须配置符合计量标准精度等级要求的电压、电流互感器和电能计量表计,按电源分为单电源系统和双电源系统,图2-2是单电源的一带一高供高量系统(一个电源带一台变压器),图2-3是一带二高供高量系统(一个电源带两台变压器)。图2-4是双电源高供高量系统(两个电源带两台变压器或四台变压器)。

图2-2 一带一高供高量系统

图2-3 一带二高供高量系统

图2-4 双电源高供高量系统

高供高量计算电能消耗时,用已知的有功、无功电能表的记录数据乘以电压互感器(PT)和电流互感器(CT)的变比,就可以分别得到有功和无功电能的消耗数值。

:某变配电站的电压互感器为10kV/0.1kV,电流互感器为300A/5A,有功电能表当月累积数据是46,无功电能表当月累积数据时14,计算本站当月的电能消耗是多少?

:电压互感器变比10/0.1=100

电流互感器变比300/5=6

本站当月有功电能消耗P:46×100×60=276000(kW·h)

本站当月无功电能消耗Q:14×100×60=84000(kvar·h)

2.高供低量用电系统与电能消耗的计算

高供低量即10kV高压供电低压计量的系统,这种系统一般容量在500kV·A及以下的用户,有简单的高压配电装置。采用低压电能计量的系统,一般为中小企业用电,按用电形式的不同又分成光力合计、光力分计、光力子母表形式。光指的是照明、生活、办公用电,力指的是生产设备用电。

光力合计用户如图2-5所示,一般为容量在315kV·A以下的用户,动力用电和照明用电统一计价,计量用电流互感器接在变压器低压出线侧,也就是低压主进隔离开关401-2的前端,计量用电流互感器的电流比应等于或略大于变压器二次电流。

光力分计用户是生产设备用电和办公生活用电分别计量的如图2-6所示,变压器低压侧分成两路,一路用于生产设备用电;另一路用于办公生活用电。计量用的两组电流互感器一次电流的和应等于变压器二次额定电流,例如,一台500kV·A的变压器二次电流约750A,两组电流互感器一组为400/5,另一组为350/5。不可以大于变压器二次额定电流,否则将会造成变压器的超载,不符合安全运行要求。

图2-5 光力合计

图2-6 光力分计

光力子母表用户如图2-7所示。电路是在主计量电流互感器之下分成两路,其中一路单独计量,这种计量方式特别适用于季节性用电变化明显的用户,主表的电流互感器的一次电流应等于变压器二次电流,分表的电流互感器一次电流可以等于或小于主表的电流互感器的一次电流,例如,分表为生活办公用电,计费时主表的电表数减去分表数就等于生产用电量,分表读数是生活办公用电量。

图2-7 光力子母表

高供低量计算电能消耗时,用已知的有功、无功电能表的记录数据乘以电流互感器的变比就可得到有功和无功电能的消耗数值。

:某变配电站的变压器为500kV·A,电流互感器为750A/5A,有功电能表当月累积数据是570,无功电能表当月累积数据是198,计算本站当月的电能消耗是多少?

:电流互感器变比750/5=150

本站当月有功电能消耗P:570×150=85500(kW·h)

本站当月无功电能消耗Q:98×150=14700(kvar·h)

3.低供低量用电系统与电能消耗的计算

低供低量多为公共变压器供电的用户,电压等级为0.4kV/0.23kV,这种系统的特点是它的计量总表属于供电部门管理,用户侧只需按照自身负荷需要配置电能计量表,也就是用户分表即可,如图2-8所示,低供低量的用电户多为居民和小型单位,使用直入式电能表的居多,少数容量较大的用户则采用经过电流互感器(CT)进行电能计量。

电能计算如下:

直入式电能表:        本月数值-上月数值=当月的用电量

经过电流互感器的电能表:  (本月数值-上月数值)×CT比=当月的用电量

图2-8 低供低量总表与分表计量接线

4.电能计量精度的划分

运行中的电能计量装置按其所计量电能量的多少和计量对象的重要程度分五类(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)进行管理。

Ⅰ类电能计量装置:月平均用电量500万千瓦·时及以上或变压器容量为10000kV·A及以上的高压计费用户。

Ⅱ类电能计量装置:月平均用电量100万千瓦·时及以上或变压器容量为2000kV·A及以上的高压计费用户。

Ⅲ类电能计量装置:月平均用电量10万千瓦·时及以上或变压器容量为315kV·A及以上的计费用户。

Ⅳ类电能计量装置:负荷容量为315kV·A以下的计费用户。

Ⅴ类电能计量装置:单相供电的电力用户计费用电能计量装置。

各类电能计量装置应配置的电能表、互感器的准确度等级不应低于下表所示值。