改变接线减小感应式电能表在低功率因数下的计量误差

改变接线减小感应式电能表在低功率因数下的计量误差 改变接线减小感应式电能表在低功率因数 下的计量误差 工程技术 !Q:! SOlENOE&1EOHNOLOOYINfORMAT/ON 改变接线减小感应式电能表在低功率因数下 的计量误差 子L斌娄北 (1.郑州大学电气工程学院河南郑州450001;2.郑州供电公司河南郑州450006) 摘要:对于如电容器回路这样的低功率因数的负载,由于电容器回路的功率因数过小,超出了感应式电能表功率因数正常 范围,感应式电能表在低功率因数下起动功率很小,电能表驱动力矩不足,导致感应式电能表计量误差过大.为此我们采用 非电能表接线,从而来提高计量的准确性. 关键词:低功率因数计量误差非标准接线 中图分类号:TM60文献标识码:A文章编号:16723791(2006)1O(a)001902 1引言 经电压互感器和电流互感器接入的三 相三线有功电能表标准接线图和相量图 (容性负载)如图l所示. a)标准接线【璺l b)相量图 图1三相三线有功电能表标准接线图 10kV及以上电压等级的电容器,?股 损托角正切值tgc7:0003,其功率因数角 = 90.一lg0.003=898.(1) cos(o=cos898"=O003(2) 标准接线时电能表测量功率P为 P:?cos99(3) 由于电容器回路的功率因数过小,超 出了感应式电能表功率因数正常范围,感 应式电能表在低功率因数下起动功率很 小,电能表驱动力矩不足,导致感应式电 能表计量误差过大. 以三相三线感应式电能表Ds864为 例,计量并补装置损耗的情况. 电能表有关参数为: 参比电压(V):3×100;基本电流(额 定最大电流)(A):3×1.5(6);常数: 2000r/kwh. 电能表检测规程规定,起动电流应小 于或等于0.5%的标定电流.可知该电能 表的起动功率 P=?×100×I.5×0.005=l23(W)(4) 以我们实测变电站的补偿电容器装置 为例,并联补偿电容器的有功损耗 只:12.94x10W,电流互感器和电压互感 器变比分别为和,接人电能表的功率为 P =:一 }一1?62(W)(5) 武中K一电度表倍率. 因仅略大干,此时电能表只能 做微转动,电能表在这种情况下误差有多 大,限于目前的技术装备无法检定.再者 若并补装置间断运行,则的数据更 少,准以抄录. 直接提高感应式电能表在低功率因数条 件下的计量精度非常困难.对于如并联补偿 电容器这样的对称低功率因数的三相负载, 可行的办法是采用特定的非标准电能表接线. 2变更电能表标准接线提高测量准确度 21非标准接线一 变更电能表标准接线,仅在测量元件 1接入UAB和,,元件2闲置.按此接线 方式测量并补装置损耗.接线图和相量图 (容性负载)如图2所示. U{ a)接线图 (,(,cE『『i b)N量图 图2电能表非标准接线图(方案一) 变更接线后电能表测量功率P为 P=UIcos(o一30.J(6) 电能表倍率更正系数('为 c号丽~f3C7cos43(7)PUIcop一 3o)+垃… 电能表实际倍率:('. 计算出的电能表实际倍率,乘以电能 表记录值,即为并联补偿电容器装置损耗 电量. 2.1非标准接线方案二 变更电能表标准接线,仅在测量元件 1接入dAB和,,元件2闲置.接线图和 相量图(容性负载)如图3所示. a)接线图 b)相量图 图3电能表非标准接线图(方案二) 变更接线后电能表测量功率P为 JD'=UIcos(90.一=U/印,2(8) 电能表倍率更正系数为 — P T: q~UIcos :届增;(9) P"UImcp,… 电能表实际倍率K:C.K 对并联补偿电容器而言sin?1,从 理论上讲,方案2计量准确度更高,且倍 率修正算式更为简明. 3结语 感应式电能表在低功率因数条件下的 科技资讯SOIENOE&TEOHNOLOGYINFORMATION19 SCIENCE&TECHN0L00YlNFORMATlON 浅谈GPS在工程测量中的应用 王青松 (贵州省桥梁工程总公司550001) 程技术 摘要:介绍了GPS的构成和定位技术在建立工程测量控制网,RTK的碎部测量与 放样,区域差分系统碎部测量与放 样以及变形监测中的应用.' 关键词:GPS技术;碎部测量;变形观测 中图分类号:TB22文献标识码:A文章编号:1672—3791(2006)1O(a)0020—01 1GPS简介 1.1GPS构成 GPS主要由空间卫星星座,地面监控 站及用户设备三部分构成. (1)GPS空间卫星星座由2l颗工作卫星和 3颗在轨备用卫星组成.24颗卫星均匀分布在 6个轨道平面内,轨道平面的倾角为55飞卫 星的平均高度为20200km,运行周期为llh 58rain.卫星用L波段的两个无线电载波向 广大用户连续不断地发送导航定位信号,导 航定位信号中含有卫星的位置信息,使卫星 成为一个动态的已知点.在地球的任何地点, 任何时刻在高度角150以上,平均可同时观测 到6颗卫星,最多可达到9颗. (2)GPS地面!控站主要由分布在全球的 一 个主控站,三个注入站和五个监测站组成. 主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据, 计算各卫星的轨道参数,钟差参数等,并将这 些数据编制成导航电文,传送到注入站,再由 注入站将主控站发来的导航电文注入到相应 卫星的存储器中. (3)GPS用户设备由GPS接收机,数据处 理软件及其终端设备(如计算机)等组成.GPS 接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选 择的待测卫星的信号,跟踪卫星的运行,并对 信号进行交换,放大和处理,再通过计算机和 相应软件,经基线解算,网平差,求出GPS接 收机中心(测站点)的三维坐标. 1.2GPS测量的特点 相对于常规测量来说,GPS测量主要 有以下特点:?测量精度高.GPS观测的 精度明显高于一般常规测量,在小于50km 的基线上,其相对定位精度可达l×l0一,在 大于l000km的基线上可达l×l0.?测 站间无需通视.GPS测量不需要测站间相互 通视,可根据实际需要确定点位,使得选点工 作更加灵活方便.?观测时间短.随着GPS测 量技术的不断完善,软件的不断更新,在进行 GPS~t]量时,静态相对定位每站仅需20min 左右,动态相对定位仅需几秒钟.?仪器操作 简便.目前GPS接收机自动化程度越来越高, 操作智能化,观测人员只需对中,整平,量取 天线高及开机后设定参数,接收机即可进行 自动观测和记录.?全天候作业.GPS卫星数 目多,且分布均匀,可保证在任何时间,任何 地点连续进行观测,一般不受天气状『兄的影 响.?提供三维坐标.GPS~U量可同时精确测 定测站点的三维坐标,其高程精度已可满足 四等水准测量的要求. 2GPS在工程测量中的应用 2.1建立工程控制网 工程控制网是工程建设,管理和维护的 基础,其网型和精度要求与工程项目的性质, ?般地,工程控制网覆盖面积 规模密切相关.一 小,点位密度大,精度要求高.用常规的方法, 多采用边角网.采用GPS定位的方法建立工 程控制网,具有点位选择限制少,作业时间短, 成果精度高,工程费用低等优点.可应用于建 立lI[程首级控制网,变形监测控制网,工矿施 工控制网,工程勘探,施【控制网,隧道等地 下工程控制网,等等.应用GPS技术建立控制 网,通常采用载波相位静态差分技术,以保证 达到毫米级精度.应用CPS技术建立道路勘 探,施工控制刚和隧道工程控制网等具有显 着的优势.道路勘探,施工控制网,具有横向 很窄,纵向很长的特点.采用传统的三角锁, 导线方案,多数需要分段实施,以避免误差积 累过大.采用CPS技术,由于点与点之间不 需要通视,可以敷设很长的GPS点构成的三 角锁,以保持长距离线路坐标控制的一致性. 2.2变形监测 变形监测丰要是监测像大桥,水库大 坝,高层大楼等建筑物,构筑物的地基沉 降,位移以及整体的倾斜等状况.临测工作 的特点是彼监测体的儿何尺寸巨人,监测环 境复杂,监测技术要求高.常规的监测技术 是应用水准测量的方法,监测地基的沉降; 应用三角测量(或角度交会)的方法,临测地 基的位移和整体的倾斜.GPS技术在该领域 有广泛的应用. 2.3带RTK的碎部测量与放样 RTK(RealTimeKnematic)技术,即 载波相位差分技术,是实时处理两个测站载 波相位观测量的差分方法.RTK系统由两部 分组成:基准站(坐标已知)和移动站(用户接收 机).其基本原理是:将基准站采集的载波相 位发送给用户,用户根据基准站的差分信息进 行求差解算用户位置坐标.RTK技术可应用 于测绘地形,地籍图,测绘房地产的界址 点,面位置的施工放样等.采用RTK技术 测图时仪需一人进行.将GPS接收机放在待 定的特征点1.2秒钟,同时输入该特征点的 编码即可.把?个小区域内的地形,地物特征 点测定后传人计算机,由专业成图软件,在人 :1==适当的干预下,形成所要的成果图.采用 RTK技术进行放样,标定界标点,是坐标的 直接标定,不象常规放样那样,需要后视方 向,用解析法标定,因而简捷易行. 2.4区域差分网下的碎部测量与放样 区域性GPS差分系统下的碎部测量与放 样,是基于区域GPS差分网进行的.区域差分 与RTK单基点载波相位差分的原理相似,不 同的是区域差分的基准站往往多于1个,多基 准站组成基准M,基准网提供各个基准站的差 分信息,用户接收机根据自己的位置确定各基 准站差分信息的权,按非等权平差后形成自己 的差分改正数,实现差分定位. 3结语 GPS技术具有精度高,观测时间短,测 站间不需要通视和全大候作业等优点,使得 三维坐标的测定变得简,因此,该技术除应 用于航天,航海等领域外,已广泛应用于工程 测量的建立工程测量控制网,RTK下的碎部 测量与放样,区域差分系统下碎郜测量与放 样以及变形监测建的各个领域,同时GPS技 术也有一些缺点.但随着科学的发展,GPS技 术将具有更广阔的应用前景. 参考文献 【l】黎晓林,下武刚.全球定位系统(GPS)在市 政]二程测量中的应用.中国市政工程, 2004. ,张希黔.GPS技术在土木工程施工领 [2】姚刚 域的应用现状与展望.施工技术,2002. [3J李雷.GPs定位技术存工程测量中的应用. 金属矿山,2003. 计量误差明显增大,特别是计量如并联补偿 电容器回路这样极低功率因数的负荷时,感 应式电能表的计量误差突增,直接提高感应 式电能表在低功率因数条件下的计量精度非 常困难,为此我们采用非标准电能表接线, 从而来提高计量的准确性,达到了比较好的 效果. 参考文献 【l】朱德清.电能表的误差特性及其改善【J]. 农村电气化,l994(6):14,l5. [2】左茂中.电能表的接线与分析【J】.华中电 力,1997,10(4):45,46. [3]黄寿海,鲁克俭.电能表[MJ.北京:中国电力 出版社,l999,1. 2O科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMAlION [4】乇德聪.电度表接线[MJ.北京:机械工业出 版社,l978,9. [5】陕两省电管局中心试验所.电度表与电 度计量【M】.西安:陕西科学技术出版 社,1980,5.