电气工程中计量与测试技术的应用研究

电气工程中计量与测试技术的应用研究

唐接发

(华润水泥（南宁）有限公司广西南宁市530000)

摘要：在科技不断进步的今天，电气工程得到了更加广泛的应用，电气设备也在不断地完善，同时设备的复杂程度也在持续提高。设备的复杂程度不断升高导致电量计量和测试受到了极大的影响。为了减少电磁波对电气工程计量、测试的影响，可以将计算机技术应用其中，减少外界对设备的影响，提高测量值的精准度。基于此，本文依据电气工程的用电特点，阐述了计量测试的相关方法，并提出了相应的应用策略。

关键词：电气工程；计量与测试；应用

随着社会的不断发展和科技水平的不断提升，为电气工程领域带来了进步的可能与空间。但事物总是曲折中向前不断发展的，电气工程的不断发展的同时也遇到了一系列的问题。其中，电能计量与测试的数值精准度问题显得格外突出。对于一个电力项目而言，测量数据的精确度足够影响企业的发展，同时由于现代社会的生产生活对电能的要求也在不断地提高，不仅要求供电具有一定规模还需要保障电流的稳定，因此，提高电气工程中计量与测试技术，保证测量值的精准度十分重要。

一、电气工程的用电特点

对于当前的电气工程而言，在进行用电计量与测试的过程中，不难发现整个供电网络具有明晰的强弱电之分，因此计量与测试的技术方法是其应用的关键所在。但是，在电气工程运行过程中，供电网络难免会受到电机设备的冲击，由于不同时间段冲击的强弱不同，计量和测试的结果准确度也由此下降。同时，运行过程中，设备的负荷量也处于一种不规则的变化当中，因此可以窥见电气工程在用电过程中呈现出一种不平衡和不规律的显著特征。

二、电能的计量与测试办法

在电气工程中有效的计量与测试方法能够显著提升测量值的精准度，下面对电能与计量的测试办法进行相应论述。

（一）常规的电能计量方法

目前来说，电能的计量与测试主要是通过电压和电流互感器进行，主要是应用在对110kV侧和弱电侧的计量。对于110kV侧的电能计量与测试主要是通过三相四线有功电能表实现，具体的计算公式为：相邻两月抄表数之差乘以倍率所得即当月用电量；而弱电侧的电能计量与测试则是利用用户端的用电量进行计量。

（二）计量表在计量过程中受到的影响

电气工程中的计量与测试实际上是一种泛指，包括了对电参数、磁参数、电路元件参数、信号与电源质量等多方面的测试，而且要求测量结果具有较高的准确度和灵敏度，提高记录的准确性，也便于后续测量工作的开展。

现阶段，应用较多的计量表主要是电能计量表和电子式计量表。电能计量表也可以简称为电能表。电能表实际上是一种电磁结构，内部存在线圈，因此其测量误差主要来自于线圈产生的力矩的大小。而力矩的性质主要取决于线圈的功率，谐波功率会影响力矩的大小与方向，从而影响数据的精准性。电子式计量表则是通过交流采样的手段获取电压电流信号以及相位角等数据，将获取到的数据通过计算机进行处理最终对电能进行计量。由此可以见，电子式计量表测量的精准度取决于数据的可靠性和真实性。而这些信息同样也受谐波功率影响。

（三）两种计量表的对比分析

通过上一部分，我们可以得出以下结论：同等条件下，电子式计量表的精准度更高。结合上文，可以知道，电能计量表的计量准确度受力矩大小、谐波功率、高次谐波等的影响；而电子式计量表的精确度基本仅受谐波影响，且计算机在对数据进行处理的过程中，可以利用计算机对以获取的数据进行必要的修正与数据清洗，计量结果的精准度也由此得到了保障。同时相对于传统的机械式电能表而言，电子式计量表采用A/D采样原理，使得计量表更容易操作，功能更易于实现。

三、计量与测试技术在电气工程中的应用

针对上文的分析，本部分我们主要对电子式计量表在电气工程中的应用进行分析。电子式计量表的误差主要由谐波功率带来的干扰引起，因此在实际应用中我们通常会采用计量测试技术对电子式计量表进行必要的调试，以此减少干扰。计量测试技术的具体应用是通过人为的创造一定的测试条件，模拟真实情况下电气工程中的运行情况进行实验，检验电子式计量表实际工作的效果，对其经济效益进行评估，并以测试评估的结果为依据，构建一个合理有效的电力计量体系，从而满足实际生产生活中的各种需求。

前文提到目前电子式计量表采用的是A/D采样原理，并且这一套原理使得整个操作过程变得十分简单。A/D采样原理实际上就是模数转换，将模拟信号转换成数字信号，而数字信号则表示一个相对大小。模数转换的过程主要包括量化和编码两个步骤，主要应用到的有逐次逼近法、双积分法、电压频率转换法等三个方法，涉及到的主要技术参数有转换精度（包括分辨率以及转换误差）以及转换时间。

A/D电能表能够做到对电网进行分时段电能计量，但其依旧不能很好地避开谐波的干扰，因此只适用于静态功率的电网环境；而现实生活中，设备在运行过程中产生的谐波量是巨大的，因此简单的A/D模式并不适用实际生活中电气工程的电能测量。于是改进后的T型表应运而生，相对于原有的A/D电能表，T型表保留了A/D采样，同时又加入了“时分隔乘法器”，保证能按照一定时间间隔进行连续测试，降低谐波的干扰，提高测量数据的准确度，此时在应用A/D采样记录数据，保障了最终结果的可靠性以及数据的可信度。

对计量表进行功能上的改进后，也应对其经济效益进行重新评估，结合评估的结果对其进行改进和完善，缩小实际值和理论值的差值，降低成本，提高设备的自动化和智能化水平。虽然从成本上来说，设备的更新也会带来成本的增加，但改进后的经济效益和社会效益的提升远高于成本的增量，因此应当对T型电表进行推广，由此一来才能够建立在满足基本功能需求的基础上最大化节约成本。

结语

电气工程领域的不断发展体现在其越发广泛的应用上，与此同时，各行各业对电能计量的精准度也提出了更严格的要求，这对从业人员的专业素养以及行业设备的计量水平都是一个新的挑战。电气工程本就是一个行业交叉领域，因此在面对新的要求时，首先要完善已有的计量的方式方法，其次应当跟上时代潮流引入新的设备以及技术手段，结合时代的发展，推动行业向智能化、自动化的方向发展。为了保障电气工程的稳定发展，相关部门与工作人员一定要重视计量与测试技术的更新换代，结合行业与社会实际，推动技术朝着多元化的方向发展，从而进一步推动行业的发展和社会的进步。

参考文献：

[1]周志森.电气工程中计量与测试技术的应用[J].技术与市场,2019,26(03):166.

[2]谢喜添.电气工程中计量与测试技术的应用[J].中外企业家,2018(02):138.

[3]徐斌.计量和测试技术在电气工程中的应用[J].中国高新技术企业,2014(23):46-47.

[4]高健.电气工程中计量与测试技术的应用[J].科技风,2011(15):85.