第一篇:计量站污油罐几种回收方式的比较(共)
计量站污油罐几种回收方式的比较
摘要:通过对目前孤岛油田计量站污油罐回收池含油污水几种不同回收方式研究的对比,提出了适应站后污油回收的优化工艺流程。
关键词:回收罐,离心泵,潜污泵,螺杆泵,回收车;
采油队在生产过程中,经常出现管线破损、更换维修流程部件等情况。这时需要停井倒放空流程,把管线内的油水产生的余压卸掉便于安全操作和施工。为了达到“气不上天、油不落地、水不入海”的环保要求,计量站后往往建占地面积大的沉降罐,把油污储存并通过各种回收工艺回收。含油污水及时回收是保证计量站正常运行的关键。目前含油污水回收工艺主要有五种:潜污泵、离心泵、射流泵、螺杆泵和回收车。普通计量站污油回收罐最初主要采用潜污泵进行污油及污水回收。其流程为:计量站污油回收罐的含油污水经罐内液下潜污泵提升,回收进入计量间总机关后外输。在部分计量站由于站内来油含水较高,导致回收水罐内污油含量高,一般设有两台污油回收泵,进行周期性收油潜污泵回收工艺4.1结构
射流泵工艺流程由地面高压水源、泵入口
1、喷嘴
2、吸液管
3、喉管
4、扩散管5及出液口6组成4.2优点
结构简单,加工容易,成本低;工作可靠,无泄漏,无磨损,维护方便;可综合利用,兼作反应器、混合器等;受抽汲流体性质影响小,适合回收老化油及油泥沙。
4.3缺点
使用受限于高压水源,对于有高压配水间的计量站安装方便简单,对于无高压配水间的计量站需投资安装高压水源,投资大,成本高;能量转换效率较低;由于回收距离短压力高,对整体总机关集输产生压力干扰。回收车回收工艺
污油回收车工艺应用于无其它回收装置的回收罐,属于流动性作业。由回收车将回收罐内污油泵入车载回收罐内运转至其它有条件的回收罐处理二次回收。
5.1结构
由车载回收罐、电机、卧式螺杆泵及回收管线等组成。5.2优点
使用简单方便,反映速度快。
5.3缺点
需二次回收,需专人负责,浪费人力成本及油料。结论
(1)计量站回收罐采用螺杆泵回收工艺的适应性强于离心泵和潜污泵回收工艺。
(2)当回收泵房距离回收罐距离较近时,采用螺杆泵回收工艺时,备用泵可采取一泵对应两格设计方式,可节约投资10%以上。
(3)在有高压配水间的计量站,含油污水回收工艺应采用射流泵收油流程,可节约大量电能。
(4)移动式回收车对于突发性的大面积污染落地油回收具有机动灵活、不受场地限制的优势,这是其它固定回收方式无法比拟的。
(5)针对回收罐内油泥沙沉积不易清理回收的现状,建议改进现有回收罐结构,罐内加装复合式污油分离回收装置。
参考文献:
[1]何希杰,劳学苏.螺杆泵及其应用[j].通用机械,2008.[2]夏福军,隋向楠.含油污水处理工艺中的污泥及污油回收技术改进措施[j].油气田环境保护,2011.[3] 胡雪滨,胡振国,陈龙花.油田污油处理技术研究与应用[j].河南石油,2005.
第二篇:油罐汽车运输计量管理办法(范文)
****公司油罐汽车 运输计量管理办法
一、罐车运输计量准备
1、按油罐汽车国家计量检定规程规定,油罐汽车必须经法定计量部门检定合格后才能投入计量交接营运。**公司油罐汽车必须经当地计量检定站计量检定,未经检定或检定不合格不得营运油品。检定周期为两年。
2、组织有关职能部门定期和不定期的对油罐汽车车况包括计量标志端、罐体底部管路、阀门等完好情况进行检查。
3、计量检定站必须对每辆车的计量状况建立档案,监督油罐汽车按检定周期进行计量检定,避免汽车油罐《计量检定证书》超周期使用。
4、罐车营运油品必须做到“专车专用”,并设臵专用的挂牌油品标识。
二、进库装车计量管理
1、油罐汽车进库装油前,必须检查罐车内油或水是否放净,是否清洁,以防装车溢油和确保油品质量。
2、罐汽车进库装油前,必须对罐车放油阀门等进行检查,确保放油管路无渗漏和阀门关紧等。
3、核对提货单品名是否与所发油品一致。
4、装油前必须先接上静电接地线,再将鹤管下缘口放至距罐车底部不超过20cm处,才可开始装油。
5、在装油过程中,罐车司机必须对整个过程进行巡查,发现异常,必须及时采取有效措施进行处理。
6、按省公司《计量实施细则》规定,油库流量表给油罐汽车付油,以有计量检定合格的油罐车实收数为准,少油超出罐车应收数量0.25%,应向油库提出书面补油申请,经计量员确认,油库负责人签字同意后进行补油,并将补油记录备案。
7、装车结束后,盖上人孔盖,在罐车的人孔盖与卸油口加上有效铅封,确保装油数量效应。
8、如油罐进油后或换罐后发油,对所装的前三车油,油罐汽车在出库前应进行放水作业,确认无水后,再加上有效铅封。
三、运输途中计量管理
1、油罐汽车上路前,司机必须检查铅封是否完好有效。严禁发生任何违规违法行为,对油品数质量实行承诺制。
2、如无意外,油罐汽车在运输途中不得任意停留。
3、在运输途中出现少油,必须由车队全额赔偿。
四、加油站验收计量管理
1、罐车进加油站后,停在较平整的场地上稳油15分钟,等待加油站计量、验收。
2、在准备好消防措施和稳油后,加油站计量员检查人孔盖与卸油口计量铅封是否完好有效,如有疑问,车队主管、司机必须配合加油站、油库查找原因。
3、确认计量铅封完好有效,再打开人孔盖,检查所装油品是否到罐车标志线或到来油运单数量,如发现少油超出运单来油数量的0.25%,则必须查明原因,对相关责任人做出严肃处理。
4、从油罐汽车人口盖验收数量无误后,稍放罐车底部油品验收是否含水,如发现有水,必须立即开展调查,并通知有关部门查明原因,对含水进行及时有效处理。
5、经双方确认来油数量准确无误后,共同在“加油站进油核对单”上签字确认,盖上人孔盖,进入卸油场地按《加油站管理规范》要求进行接卸油品。
第三篇:浅谈计量方式分析
浅谈成品油公路运输数质量交接方式
在成品油配送数质量工作中,油品的计量占有重要的地位。而准确的计量,除了严格按照定标定好的各种计量器具外,日常还必须有严格的管理制度,以保证计量的准确和精度,各公司都根据各自经验,制定符合自己实际情况的管理制度,内容大同小异,现对数质量交接方式分析如下:
一、计量方式种类以及特点
(一)计量方式的种类以及特点。
受计量标准的影响,采取不同形式的计量方式,大体可归为四类:分别是量空高、流量计、过磅、地罐交接。前三种计量方式操作流程、差异值、优缺点如下表1所示:
表1 计量方式种类与特点
(二)地罐交接的概念以及影响因素。地罐交接是由原来的罐车计量交接转变为以加油站地罐交接的一次突破性的、全新式油品交接方式,也是西方国家国际水准销售企业和精细化管理的重要举措之一。
所谓“地罐交接”就是成品油公路配送到加油站后,通过计量加油站地埋储罐液位,确定加油站实际标准体积收油数量的一种油品交接方式,这是成品油公路配送和数质量管理的一项重大变革,是现代成品油物流体系建设的重要组成部分。地罐交接简化了加油站接卸油环节流程,为提高装卸油效率和车辆运行效率奠定基础。
(三)地罐交接的影响因素。
受加油站地罐形状变形、液位仪不精准、温差等原因影响,地罐交接试运行中主要存在以下几点问题:
1、加油站地罐液位仪读数误差较大。
2、受季节变化、地势变化等影响,地罐标定罐容不准确。
3、目前采用的标准容器标定、加油枪校验等地罐标定方法繁琐,且准确率低。
4、非中石油资产型油库发油误差较大。
5、大部分车队管理人员和驾押人员不懂油品计量知识,造成工作被动。
6、地罐交接推行中部分销售公司对地罐交接的实施意义理解不准确不深刻,存在部分加油站未安装液位仪、地罐未准确标定就开展地罐交接工作,造成油品交接数质量纠纷,影响了配送运行效率。总之,合理确定综合损耗标准是实施地罐交接计量方式的重之之重。
二、数质量管理与计量方式
(一)计量方式改革的必要性。
1、粗放管理模式。加油站油品进、销、存数量管理,沿袭的是“国标”定额损耗管理和“损溢自理”的粗放模式。油库对加油站的移库数量是以吨为单位进行发货,加油站按吨接卸、验收,业务统计、财会部门的各种手续,台账、报表亦按吨为单位填报管理,而加油站油品数量却是按升为单位对外出售。这种进销、吨升、重量法与容积法的转换,是通过油品密度折算的。油库当日实际检测的密度是个变数,而加油站的销售密度却是“冬春”和“夏秋”两个固定不变的定数。(夏季加油站亏油,因车罐体温度高于加油站底罐,卸油后体积变小,造成加油站盘点亏损;冬季,几乎每座加油站都在赢油,原因如下,车罐温度底于地下罐,卸油后,油品在地罐中膨胀,故加油站普遍赢油。)变数与定数之间的差异,决定了库、站油品损溢的差异,这种差异带来的油品损溢,都在加油站或二级管理部门得到了体现。
2、数质量管理的漏洞给成品油配送带来一定的难度。罐车在油库和加油站之间的数质量交接成为配送过程中比较核心的难题,引起销售分公司在数质量方面的重视。虽然各省公司和配送中心也都积极的将数质量交接问题作为一项重点工作来抓,但是由于受油品体积的不确定性影响,成品油计量交接管理规定中给出了合理的盈亏范围,这是为了方便油品交接,但是也给配送工作带来了一定的困难,也给个别不法驾驶员提供了可乘之机,时常出现关于数质量交接的扯皮现象。
3、衍生违规违纪行为。近年来,随着加油站的急剧膨胀和管理水平参差不齐,造成了油品损溢管理的空当,形成制度的盲区。隐患和漏洞,往往会造成可乘之机,每个加油站都可能会成为效益流失的小漏斗。部分管理部门亦能以此“合理合法”地大做文章,有的甚至出现体外循环、账外操作等违规违纪的现象,严重背离了“效益最大化”的经营宗旨。
(二)标准体积的科学性与准确性。
1、标准体积的概念。升进升出,以标准体积(V20)进行验收,是比较科学的油品验收计量方法,可以避免温度对油品密度造成的影响,进而测算出在20摄氏度下的标准体积,不论春夏秋冬,任何温度条件下,都可以计算出标准体积进行比较。
2、标准体积允许的差异情况。空高在2毫米范围内、密度在0.3%范围内、标准体积(V20)在计量温度下体积差异在50升范围内。
(三)地罐交接中标准体积的获取。
地罐交接中,核心工作程序是标准体积的获取,主要有以下两种方式。首先,通过液位仪卸前卸后升数的差量来确认进油升数。具体操作,卸油前记录进油油罐的油高、油温、和体积Vt作为卸前凭证,并通过体积修正系数简便公式:VCF20=1+(20-t)* f(f=汽油0.00123;柴油0.0008)将体积Vt转换成体积V20。卸油操作完成后,稳罐10分钟再重复卸前记录内容,并将此时体积Vt转换成体积V20。而加油站实际收油升数V20 = 卸后体积V20-卸前体积V20将该数与原发V20作比较,得出溢损量,即:溢损量 = 实际收油升数V20 — 原发V20(正数为涨油、负数为亏油)在遇到亏油情况时,应与定耗作比较。其次,通过大零管系统中的“实际收油量”来获得进油升数。
三、成品油公路配送油品计量相关标准
(一)总体标准。
根据中国石油天然气股份有限公司销售板块相关规定,静态情况下计量,汽车油罐车总不确定度不大于0.5%,即规定体积盈亏不得超过千分之五。各地区销售分公司依据总部文件,制定了各自单位的计量盈亏标准,一般将标准定为0.3%(千分之三),部分升进升出进行验收的单位将体积盈亏标准定为与标准体积(V20)相比小于50公升,还有部分以过磅形式计量的单位将盈亏标准定为50-100公斤。对中石化进行咨询,中石化的计量盈亏标准一般为0.3%(千分之三)。
(二)地罐交接后的数质量标准。
随着计量方式的变化,数质量盈亏标准也在变化,地罐交接作为先进的数质量交接方式,其数质量损耗标准也是更加细化,地罐交接先进的地区数质量损耗标准也是相对较低。图1为部分地区实施地罐交接以来的制定的数质量损耗标准。
图1 部分地区数质量损耗标准
目前,32家销售公司推行的地罐交接,剔除未开展地罐交接的2家单位外,数质量实际综合损耗标准与销售公司基本一致,略有超耗的占13家;需继续校订,复核的有6家;低于销售公司综合损耗标准的有2家;高于销售公司综合损耗标准的有9家。详见图2各地区执行情况。
图2 各地区地罐交接后数质量实际损耗 经过一段时间地罐交接运行情况,能够将数质量差异控制在各地销售企业规定损耗以内。大连、安徽、湖北、广东、海南、云南、重庆、宁夏等地区将油品损耗标准降低到2‰以内;数质量很满意和基本满意的单位达到27家,占84.3%。
四、结论
通过上述分析,我们得出结论,数质量管理方式是与计量交接方式密不可分的,地罐交接作为先进的数质量交接方式将会带来显著的管理效益与经济效益,进而堵塞管理上的漏洞,从而为建设国际一流能源公司打下夯实基础。
二〇一0年九月十二日
第四篇:第五章-电能计量方式(共)
电能计量方式
讲述单相和三相有功电能以及无功电能的计量方式和适用范围。电能计量包括单相、三相三线和三相四线制电路中有功电能和无功电能的计量。测量电路中电能表除了直接接入式的以外,还有经互感器接入的,即电能表和互感器的联合接线。
第一节
单相有功电能的计量
单相交流电路有功功率的计算公式为
图5-1所示为测量单相电路有功电能的接线。电能表的电流线圈或电流互感器的一次绕组必须与电源相线串联,而电能表的电压线圈应跨接在电源端的相线与零线(中线)之间。电流、电压线圈标有黑点“ *”的一端(称为电 源端)应与电源端的相线连接。当负载电流I和流经电压线圈的电流IU,都由黑点这端流入相应的线圈时,电能表的驱动力矩MQ可由相量图得到,即
因此,按此接线电能表可以正确计量电能。
如图5-2所示,若有一个线 圈极性接反,例如电流线圈极性接反时,则流入电能表电流线圈 中的电流方向与图5-1中的相反,产生的电流磁通方向也相反,在这种情况下,电能表的驱动力矩为
驱动力矩为负值,导致电能表反转。
如图5-3所示的电能表接线,电压线圈跨接在负载端时,电能表测量的电能包括负载和电压线圈消耗的电能。当用户不用电时,由于电能表的电流、电压线圈中仍有电流存在,使电能表产生转动,这种现象称为正向潜动。在实际中这种接线是不被采用的。第二节
三相有功电能的计量 一、三相三线制电路有功电能的测量
(一)三相电路中的功率
如图5-4所示,三相三线制电路的负载可以连接成星形和三角 形两种接线。由交流电路的理论得知,无论三相电路对称与否。三相电路的瞬时功率p总是等于各相瞬时功率之和,即
当负载连接成星形时,则三相电路的瞬时功率p为
式中 u各相电压的瞬时值;
i 各相电流的瞬时值。
根据基尔霍夫第一定律,三相三线制电路中有
可得到
式中UAB UCB 线电压的瞬时值。
同理可得到
三相电路的瞬时功率p 在一个周期内的平均值,就是三相电路的平均功率P
式中UAB UBC UCA线电压的有效值;
IA IB IC 线电流的有效值。
若负载连接成三角形,同样可得到上述结论。
当三相电路完全对称,即三相电源电压对称、三相负载对称时,则
则三相电路总功率为
式中UPH相电压;
IPH相电流;
U线电压;
I线电流;
φ相电压和相电流之间的相位角,即功率因数角。
当三相电压对称、电流不对称时,则根据图5-5,式
可改写成
由此可见,三相总功率为两只功率表分别测得的功率之代数和。
当三相电路完全对称,则三相功率为
可看出,每只表计的指示值与负载功率因数有关,即三相电路的总功率与负载功率因数有关。当φ角变化,P1和P2分别按
变化规律而变化。变化曲线如图5-6所示。图5-6(a)横坐标为φ值,表示容性负载;
表示感性负载
纵坐标为三相总功率P。分析如下:
如图5-6(b)所示,以COSφ的值为横坐标,三相总功率P为纵坐标。当COSφ为某值时,可直接查出P1,P2是正值还是负值,以判断相应的单相电能表是正转还是反转。如当COSφ=0.5时,P1=0,表计1停转,P2为+,表计2正转。
从图5-6(a)中还可以看出,若采用三相三线有功功率表测量三相总功率时,不论负载功率因数如何变化,表计都不会反转。
根据式
还可以得到另外两组接线方式,但从用电管理出发,为了统一起见,规定按式
得出的接线方式为标准形式。
由此可见,三相三线制电路有功功率的测量可采 用一表法和二表法。一表法适用于三相完全对称电路。二表法不论三相电路是否对称,只要是三相三线制电路均适用。
(二)三相三线制电路有功电能的测量
根据上面讨论,测量三相有功电能也可以采用一表法和二表法。由于工程中大都是三相不对称电路,因此一表法无工程实际意义,经常采用两只单相有功电能表(DD型)或三相两元件有功电能表(DS型)计量电能。
根据电能表的理想相量图画出三相二元件电能表的相量图,如图5-7所示。
当三相电压对称时,驱动力矩为
当三相电路完全对称时,驱动力矩为
假设三相二元件有功电能表的结构完全相同,则K1=K2=K,进一步化简上式,驱动力矩为
由此可见,三相两元件有功电能表或两只单相有功电能表的驱动力矩正比于三相电路总功率。二、三相四线制电路有功电能的测量
三相四线制电路可以看成由三个单相电路组成,其平均功率P等于各相有功功率之和,即
无论三相电路是否对称,上述公式均可成立。
如图5-8所示,常用三相四线式有功电能表(DT型)或三只单相有功电能表(DD型)按此接线方式进行三相四线制电路有功电能的测量。
当三相负载不对称时,例如在任何两相之间接有负载,如图5-9所示,在A,B两相之间接有负载D,设流过负载D 的电流为ID,功率因数为COSφD,负载消耗的功率为
则三相电路总功率为
其中
所以
由此可见,在三相四线制电路中,无论负载是否对称,均能采用三表法或三相四线式有功电能表计量三相总的电能。
注意,三相四线制电路不能采用二表法测量电能,只有在三相电路完全对称的情况下,即下:
时才允许,否则计量电能会产生误差。分析如一般三相四线制电路中,三相电流之和
因此,各相负载消耗的瞬时功率为
而二表法测量的三相瞬时功率只能是
因此按图5-10所示的接线方式测量三相瞬时功率时,将引起误差。
第三节
无功电能计量方式
单相电路中无功功率的计算公式为
三相电路中无功功率的计算公式为
当三相电压对称时,即
时,三相电路中无功功率的计算公式为
当三相电路完全对称时,即
时,三相电路中无功功率的计算公式为
有功电能表转盘上的驱动力矩与电路中的有功功率成正比。若制造出一种电能表或改变有功电能表的接线方式,使电能表的驱动力矩与无功功率成正比,则此电能表就能计量无功电能。因此,无功电能可采用无功电能表直接测量,也可采用有功电能表通过接线变化间接测量。下面对各种类型的无功电能表分别作介绍。
一、正弦式无功电能表
如图5-11,感应式电能表的简化相量图,即电流线圈产生的磁通滞后于负载电流αI 角,电压线圈产生的磁通滞后于电压一个β角。由感应式电能表的基本公式可知,其驱动力矩与磁通ΦI,ΦU的乘积以及它们之间夹角φ的正弦成正比。如果人为地创造一种条件,使得驱动力矩与磁通ΦI,ΦU的乘积以及负载功率因数角的正弦通成正比,则这只电能表就可以直接反映出无功电能。正弦式无功电能表就是基于这样一种原理而制造的。
图5-12 所示为单相正弦式无功电能表的接线。在电能表的电压线圈回路中串入 电阻RU,以增大并联电路的电阻分量,使β 角减小。在电流线圈回路中并联电阻RI,使负载电流的一部分IR通过电阻RI,另一部分IQ 通过电流线圈。
因为电流线圈中有感抗,所以流过电流线圈的电流IQ滞后于IR,并且由IQ产生电流工作磁通滞后于ΦI,ΦI滞后于IQ,从而加大了负载电流I与电流线圈磁 通之间的夹角αI。
根据电能表工作原理及图5-12所示相量图可得
适当调节RU,RI,使得β=α
I,上式化简为
由于 则得到
式中负号表明电压磁通超前于电流磁通,电能表反转。将电压或电流线圈的任意一对端钮反接,则电能表正转,即电能表的驱动力矩与电路中的无功功率成正比,因此,此表可以正确计量单相无功电能。
如图5-13所示,三相二元件正弦式无功电能表也可以用来测量三相无功电能。由于此表的驱动力矩与UISINφ成正比,所以当把两只单相正弦式无功电能表或一只三相两元件的正弦式无功电能表按三相三线有功方式接线,可以计量三相三线无功电能。
根据图5-13可知
假设两元件结构相同,则K1=K2=K。当三相电路完全对称时
由此可见,驱动力矩的大小与三相电路中无功功率成正比,此表可以计量三相三线无功电能,即用两只单相正弦式无功电能表或一只三相二元件正弦式无功电能表在对称或不对称的三相三线电路里均能正确地计量无功电能。
同理,用三只单相正弦式无功电能表或一只三相三元件的正弦式无功电能表按计量三相四线有功电能相同的方式接线,可以正确计量三相四线电路中的无功电能。
正弦式无功电能表的最大优点是:三相电路中任何不对称的情况下(电压、电流中仅有一者不对称,称之为简单不对称;两者都不对称,称之为复杂不对称),都能正确计量无功电能,没有附加误差。因而准确度较高,可达到1%,然而由于这种表本身消耗的功率大、制造复杂,所以近年来已很少生产和使用了。
二、内相角为的三相二元件无功电能表
感应式电能表中,内相角
如果在有功电能表的每个电压线圈回路中串接一个附加电阻R,并且加大电压铁芯工作磁通磁路中的空气隙,以降低电压线圈的电感量,使得电压铁芯上的工作磁通ΦU不再滞后于电压,而是
,这项工作是可以做到的。
如图5-14所示,内相角为60度的无功电能表电压元件的等值电路图和相量图。在电压线圈回路中,感抗分量X与电阻分量RU+R 之间的关系为
式中
R 附加电阻;
RU电压线圈的直流电阻。
合理选择R,保证内相角为60度。
如图5-15所示,内相角为60度的三相二元件无功电能表测量三相无功电能的接线图。在三相三线制电路中,从图5-15的相量图中可以得出,电能表两组元件的驱动力矩分别为
当三相两元件电能表的结构相同,且三相电路电压也对称时,总驱动力矩可以化简为
因为线电压U等于
倍相电压Uph,所以上式可以化简为
在三相三线制电路中,无论三相电流是否对称,总有
因此各相电流在UB垂直的纵坐标线投影为
因此,其合成驱动力矩又可化简为
即合成驱动力矩与三相无功功率成正比。从推导过程中可知,具有内相角为60的三相两元件无功电能表在三相三线制电路计量无功电能时,只要电压对称,无论三相电流是否对称,都可以正确计量。这个结论是在负载为Y形接线的条件下得出的,同样负载为△形接线时,这个结论仍是正确的。
在三相四线电路中,由于三相电流的相量和不为零,所以图5-15所示的三相二元件制无功电能表 用在三相四线制电路计量无功电能时将有附加误差。但是若用60度相角差原理制成的三相三元件电能表,将第一个元件接到UB IA,第二个元件接到UC
IB,第三个元件接到UA IC时,则可以计量三相四线制电路的无功电能。根据图5-15的相量图可以求出其合成转矩为
当三相电压对称时,则
上式表明,当三相电压对称时,无论负载是否对称,用60度相角差原理制成的 三相三元件电能表都可以正确计量无功电能。
三、带有附加电流线圈的三相无功电能表
图5-16 所示为带有附加电流线圈的三相无功电能表的接线图。在三相二元件电能表的电流铁芯上,绕有绕制方向和匝数相同的两个电流线圈。通入电流的电流线圈为基本电流线圈,电流
从电源端(标黑点的一端)流入基本电流线圈。通入电流的电流线圈为附加电流线圈,从非电源端(没有标黑点的一端)流入附加电流线圈。第一个电流元件所通过的合成电流为,电压元件对应的线电压为电压元件对应的线电压为,第二个电流元件的合成电流,由此可得,两组元件的转矩分别为
当两组元件结构相同,三相电压对称时,总的驱动力矩可以化简为
由此可见,此电能表可以计量三相三线无功电能。在推导过程中,只要求三相电压对称,并未引入三相电流的相量和等于零这一条件,因此无论负载是否对称,这种无功电能表也可以用来测量三相四线制电路的无功电能。因为这种无功电能表的电压工作磁通滞后电压线圈电压的角度为
,所以又称内相角为90度的无功电能表。
四、无功电能表的特点
1.除正弦式三相无功电能表外,大多数三相无功电能表计量无功电能的正确性与三相电路是否对称有关。
2.在反相序时,三相无功电能表(正弦表除外)的转盘将反转,因此一定要注意相序的正确性。
3.在负载为容性时,无功电能表的转盘也会反转。在电力传送方向相反时,也会反转。为了正确计量无功电能,这时可将电流端子的进出线相交换,使表计正转。在同一条线路中,若负载性质或电力传送方向经常变化时,为了计量准确,可以同时装两只带有止逆器的无功电能表,分别计量不同性质负载或不同传送方向的无功电能。
4.由于电力系统的功率因数COSφ一般都较高(大多在0.8以上),无功电能表的相位角误差和元件转矩不平衡的影响都比较大,单相法检验时的附加误差也较大,所以无功电能表的调整应该比有功电能表的要求更严一些。第四节
电能表和互感器的联合接线
高电压大电流系统的电能计量,必须通过电压互感器和电流互感器转变为低电压和小电流后,才能与用于测量电能的各种电能表相连接。实际运行中,为了减少互感器的投资,便于现场带电测量或更换电能表,一般都不单独为每一只电能表配置一套电流、电压互感器,而是采用电能表和互感器的联合接线。
实行电能表和互感器的联合接线,必须注意以下几点要求:
1.所有电能表的计量方式在联合接线中仍然适用。
2.使用电压互感器和电流互感器应注意的事项在联合接线中仍然适用。3.接在电流或电压互感器二次回路的总负载,不得超过互感器的额定二次负载值。
4.电压互感器可接在电流互感器的电源侧,其二次回路不得装设熔丝。5.在电压、电流互感器的二次回路中,应装设专用的试验接线端钮盒,以便对运行中的电能表进行校验或更换,防止电压互感器二次回路短路或电流互感器二次回路开路。
6.互感器的二次回路应采用黄、绿、红分色的铜线,而不能采用软线。电压互感器二次回路电压降根据电能表的等级确定,应不超过额定二次电压的0.25%或0.5%,导线截面最小为2.5mm2。电流互感器二次导线电阻与二次所接表计总阻抗之和不得大于互感器的额定二次负载,其导线截面最小为4 mm2。一、三相有功电能表和互感器的联合接线
如图5-17所示,三相二元件有功电能表与电压、电流互感器的联合接线。在三相电路对称时,表计测得的有功功率P2
一次侧实际的有功功率为式中:U2和I2分别为互感器二次侧的电压和电流;
KU为电压互感器的额定变比;
KI为电流互感器的额定变比。二、三相无功电能表和互感器的联合接线
如图5-18示,内相角为60度的三相无功电能表与电压、电流互感器的联合接线。一次侧实际的无功功率为 三、三相有功电能表、无功电能表和互感器的联合接线
在三相电路中,如果有功和无功功率都向同一方向输出,可采用一只三相三线有功电能表和一只无功电能表,通过电压和电流互感器进行联合接线。如果有功功率输送方向不变,而无功功率输送方向要改变,可采用一只三相三线有功电能表和两只无功电能表,通过电压和电流互感器进行联合接线。如果有功和无功
功率的输送方向随时都改变,可采用两只三相三线有功电能表和两只无功电能表,通过电压和电流互感器进行联合接线,如图5-19所示。在正向输送功率时,第一套表计正转,准确计量,第二套表计由于电流反向输送,表计反转。当功率反向输送时,第二套表计正转,准确计量,第一套表计反转。在此,每只电能表都应带有止逆器,以阻止反转。
由此可见,与电能表相连的电压互感器若采用V/V-12接线,且b相接地,则接入电能表电压端钮A,B,C的 电压只有一种组合可能:顺相序, 逆相序.若采用Y/Y-12接线,则接入电能表电压端钮A,B,C 的电压就有三种组合可能:顺相序,逆相序.与电能表相连的电流互感器一般采用二相星形接线,接入电能表的电流有IA和-IA,IC和-IC,四个电 流可以构成 8个电流组合:,假设三相电压为顺相序,且没有b相电流接入电能表的电流线圈,则由三组线电压和八组电流可 能组合成24种联合接线。其中23种是错误的。转动方向有6 种是正转,其中一种是正确的; 6种是反转;6种转向不定; 6种是停转。表5-1 所示为 三相三线有功电能表和互感器错误接线方式和正确接线方式。
第一节 单相有功电能的计量
1、单相有功电能表
通过前面分析可知:驱动力矩和负载的有功功率P成正比,这样可以正确测量有功功率,而且实现正确测量的条件是:
(1)、应满足电压工作磁通正比于外施电压(2)、应满足电流工作磁通正比于负载电流
(3)、应满足于Ψ=90°-Φ(感性时),当负载为容性的时候Ψ=90°+Φ。
单相电能表接线盒内有四个接线柱,电流线圈的接线柱是1和2。接线柱1接电源侧火线,2接负载侧火线;电压线圈的接线柱是1和3(4),3(4)接中线,所以可记作火线1进2出,中线3进4出
第二节 三相有功电能的计量
2、三相三线制计量方式: 三相三线制有功:有功P=√3U线IcosΦ=3U相IcosΦ A元件:Pa=UabIacos(30°+Φa)C元件:Pc=UcbIccos(30°-Φc)
合成功率P= Pa+Pc=UabIacos(30°+Φa)+UcbIccos(30°-Φc),在三相平衡的条件下,P= Pa+Pc=UIcos(30°+Φ)+UIcos(30°-Φ)=U线(Icos30°cosΦ-sin30°sinΦ+cos30°cosΦ+sin30°sinΦ)=U线I*2* cos30°cosΦ=√3U线IcosΦ
3、三相四线制计量:(1)三相四线制有功 三相有功P=√3U线IcosΦ=3U相IcosΦ=UaIacosΦa+UbIbcosΦb+UcIccosΦc(三相对称的时候,三相电压、电流大小相等)
• 三相三线制负载电能的测量,其原理和两表法测功率时相同。接线如图所示,用两只单相电能表测量,测量时三相电能为两个单相电能表读数之和。
三相电能表的结构特点
三相电能表的内部结构为两组或三组单相电能表 元件的组合,安装于同一表壳内构成一只三相电能 表。三相三线电能表具有两组驱动元件.分为单圆盘 和双圆盘两种。三相四线电能表具有三组驱动元件,分为三元件双圆盘和三元件三圆盘两种。
由于三相电能表各组元件之间存在电磁的相互影响,性能又具有特殊性,为此.三相电能表除了具有与单相电能表相同的调整装置外.还增加了平衡调整装 置,用以分别调整各元件的驱动力矩,以减小三相负荷 不平衡时产生的附加误差。
第三节 无功电能的计量 3 无功电能表的结构特点 三相三线制无功:(两元件的60°无功电能表)三相无功功率计算式Q=√3U线IsinΦ
结构特点:在每个电压线圈中串入了附件电阻R,使电压工作磁通滞后于对应的电压。向量分析和接线图如下:
A元件:Ia、Ubc
MQa=KaφUbcΦIasin(150°-Φa)
C元件:Ic、Uac
MQc=KcφUacΦIcsin(210°-Φc)=-KcφUacΦIcsin(30°-Φc)总转MQ=MQa+ MQc=KφiΦu[sin(30°+Φ)-sin(30°-Φ)]=K'√3U线IsinΦ 其驱动力矩正比于三相总无功功率,故能准确计量三相无功功率。3 三相四线无功(90°无功表)向量和原理接线图如下:
因为对应的线电压滞后于相电压90度,所以称90度无功表。A元件:UbcIaCOS(90°-ΦA)=UbcIaSINΦa B元件:UcaIbCOS(90°-Φb)=UcaIbSINΦb C元件:UabIcCOS(90°-Φc)=UabIcSINΦc
MQ总=Qa+Qb+Qc 因为三相电路对称,且三相结构全部相同,所以MQ总=√3K√3U线IsinΦ
可见这种接线方式的总无功功率为三相电路无功功率的√3倍,为了免除影响,通过改变每组元件的电流线圈中的匝数来补偿√3倍,这样反应了实际的三相无功功率。
无功电能表是计量无功电能的仪表,内部结构与有功电能表相似。除了用于调相机、电容器组无功电能 的输出等计量以外.大多与有功电能表配台使用,用来 测量一段时间内(一般为一个月)被测负荷的平均功率 因数 其结构形式主要有3种类型:
(1)具有附加电流线圈的无功电能表。这种表由 两组元件组成,在U,W相电流元件的铁心上除了基 本电流线圈之外,还绕有与基本电流线圈匝数相同的 附加电流线圈,两相附加电流线圈串联后,接人没有基 本电流线圈的V相,电压线圈跨相连接,用来计量三 相无功电能..
【2)具有60º相位差的无功电能表。这种表由两组
元件组成.电压线圈的接线采用跨相法,在两只电压线 圈上各串联一个附加电阻,使得电压工作磁通滞后于电压60º而不是90º,所以称为具有60º相位差的无功电能表.用来测量三相三线无功电能。(3)跨相90º相位差的无功电能表。这种无功表由 三组元件组成,适用于三相四线无功电能表的计量。内部三只电压线圈的接线跨相90º连接,所测得的无 功功率除以接线系数1.732即为实际无功功率.制造厂
将三只电流线圈匝数缩小1.732倍,抵消了接线系数,记度器直接反映无功 量值
第四节 电能表和互感器的连线
一、单相有功电能表:
–原理接线图:
•总电量=电能表读数×倍率
•(倍率=一次电压/二次电压×一次电流/二次电流)••
2、功率表达式:
••有功功率P=IVCOSФ(90°>Ф>0°)•无功功率Q= IVSINФ •三相三线有功:
–原理接线图:
•(带CT、PT接入式)总电量=电能表读数×倍率 •功率表达式:P=√3ILULCOSФ
•PAB=UABIA COS(30°+Ф)、PCB=UCBIC COS(30°-Ф)
••
3、向量图
••
三、三相四线有功表: •
3、原理接线图:
•总电量=电能表读数×倍率
–功率表达式:P=3IφUφCOSФ
•PAO=UAOIA COSФ、PBO=UBOIB COSФ、PCO=UCOIC COSФ
3、向量图
••
四、三相三线60°无功电能表: •
1、原理接线图:
••总电量=电能表读数×倍率
–功率表达式:Q=√3IфULSIMФ
•Q1=UBCIA COS(60°-Ф)、•Q2=UACIC COS(120°-Ф)
••三相四线三元件无功电能表: •原理接线图
•• 总电量=电能表读数×倍率
–功率表达式:Q=3IφULSIMФ
•Q1=UBCIA COS(90°-Ф)、•Q2=UCAIB COS(90°-Ф)、•Q3=UABIC COS(90°-Ф)、
第五篇:供电局的计量方式
电能表是电力企业中使用普遍的电测仪表。应用上分为:广大用电户使用和电业部分自身使用。自全国主要城市(乡镇)推广普及“一户一表”及大部分农村电网经过改造后,电能表的拥有量直线上升。
电能表(以下称电表)不同于其他电测仪表,是《计量法》规定的强制检定贸易结算的计量用具。随着我国电力事业的发展,电业部分本身的重要经济指标如发电量、供电量、售电量、线损等电能计量装置(以下称计量装置),也日益增多。
装置分类
现行有关规程规定,运行中的计量装置按其所计量电能多少和计量对象的重要性分为5类。
Ⅰ类:月均匀用电量500万kW及以上或受电变压器容量为10MVA以上的高压计用度户;200MW及以上的发电机(发电量)、跨省(市)高压电网经营企业之间的互馈电量交换点,省级电网经营与市(县)供电企业的供电关口计电量点的计量装置。
Ⅱ类:月均匀用电量100万kW及以上或受电变压器容量为2MVA及以上高压计用度户,100MW及以上发电机(发电量)供电企业之间的电量交换点的计量装置。
Ⅲ类:月均匀用电量10万kW及以上或受电变压器容量315kVA及以上计用度户,100MW以上发电机(发电量)、发电厂(大型变电所)厂用电、所用电和供电企业内部用于承包考核的计量点,考核有功电量平衡的100kV及以上的送电线路计量装置。
Ⅳ类:用电负荷容量为315kVA以下的计用度户,发供电企业内部经济指标分析,考核用的计量装置。
Ⅴ类:单相供电的电力用户计用度的计量装置(住宅小区照明用电)。
计量方式
我国目前高压输电的电压等级分为500(330)、220和110kV。配置给大用户的电压等级为110、35、10kV,配置给广大中小用户(居民照明)的电压为三相四线380、220V,独户居民照明用电为单相220V。
供电局对各种用户计量方式有3种:
(1)高压供电,高压侧计量(简称高供高计)
指我国城乡普遍使用的国家电压标准10kV及以上的高压供电系统,须经高压电压互感器(PT)、高压电流互感器(CT)计时。电表额定电压:3×100V(三相三线三元件)或3×100/57.7V(三相四线三元件),额定电流:1(2)、1.5(6)、3(6)A。计算用电量须乘高压PT、CT倍率。10kV/630kVA受电变压器及以上的大用户为高供高计。
(2)高压供电,低压侧计量(简称高供低计)
指35、10kV及以上供电系统。有专用配电变压器的大用户,须经低压电流互感器(CT)计量。电表额定电压3×380V(三相三线二元件)或3×380/220V(三相四线三元件)。额定电流1.5(6)、3(6)、2.5(10)A。计算用电量须乘以低压CT倍率。10kV受电变压器500kVA及以下为高供低计。
(3)低压供电,低压计量(简称低供低计)
指城乡普遍使用,经10kV公用配电变压器供电用户。电表额定电压:单相220V(居民用电),3×380V/220V(居民小区及中小动力和较大照明用电),额定电流:5(20)、5(30)、10(40)、15(60)、20(80)和30(100)A用电量直接从电表内读出。10kV受电变压器100kVA及以下为低供低计。
低压三相四线制计量方式中,也可以用3只单相电表来计量,用电量是3只单相电表之和。
为达到正确计量,高压计量装置要根据电力系统主接线的运行方式配置。如为了进步供电可靠性,城乡普遍使用的10kV配电系统,是采用中心点不接地运行方式,应配置三相三线二元件电表。为了节约投资和金属材料,我国500、220kV的跨省(市)高压输电系统,目前普遍使用自耦式降压变压器,是中心点直接接地运行方式,应配置三相四线三元件电表。城乡普遍使用的低压电网是带有零线的三相四线制供电,要供单相照明(220V)、三相动力(380V),同时用电,同时计量的应配置的三相四线三元件电表以防止漏计。一般居民生活照明用电配置单相电表。
功能先容
电表除分单相、三相外,还有有功表、无功表之分。目前制作精度分为:0.5、1.0和2.0级。
我国目前还普遍使用的感应式电表,已沿用百年历史以上。功能单
一、精度低、磨损件多,已不适应电力事业迅速发展的治理需要。
城市扩大,表数目多,再用人工抄表,显然落伍。因此,不论单相、三相电表内要有专用接口的集抄功能。为了充分利用电网低谷电源,现在不但工矿企业实行峰谷电价,大城市居民生活用电也已实行峰谷电价,实践证实,优惠殷实。
浙江电网居民生活用电,高峰电价比平时电价高出3分(0.56元/kW·h),而谷电价只是峰电价的50%(0.28元/kW·h),很受居民欢迎。
市区大量居民申请装峰谷表,两年来,全省主要城市已发展13万户,只能分处实施。因此表内要有分段记时功能。所有用电户,在消耗有功功率同时也在消耗无功功率。而无功功率消耗多少和发供电企业的设备利用率紧密相关,因此大用户在计量中必须实行功率因数调整电费等。
近年来,由于微电子技术发展快,电子式(静止式)电表应运而生。由于功能多、精度高、无磨损、寿命长、免维修等优点,受到供电局欢迎,已大规模普遍使用。
国产高精度多功能三相电子式电表,已具有正确计量,反相有功、无功电量(1只表可当4只表用)、还有最大需量、多费率、丈量功率因数等功能。辅助功能有年、月、日、时间,光电隔离数据传输接口(RS485)和远方抄表脉冲输出接口,三相电压,相序指示等。
治理及其他
关于电表的制作、检测,国家有一套严格、具体的标准。但计量装置的正确运行反映在现场。所以现场周期检定(轮换、抽检、现场比对),就显得十分必要。根占有关规程,为保证计量装置现场正确运行,新投运、改造后的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类高压计量装置应在1个月内进行首次现场试验。Ⅰ类电表至少3个月,Ⅱ类电表至少6个月,Ⅲ类电表至少每年现场检验(比对)1次。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ高电表三四年,Ⅴ类电表4~6年要开展周期轮换。
Ⅴ类电表数目大,装置面广,以前规程规定每5年轮换1次,由于工作量太大,尽大多数供电企业做不到,每年的电量不明损失可观。现在电表骤增,按新规程,可以抽检。采取同一厂家,型号的单相电子式电表,可按上述轮换周期,到期抽检10%,如达到技术要求,则其他类型电表,答应再延长使用1年。待第2年再抽检,不满足技术要求时,要全部轮换。
计量装置是由电表、CT和RT二次接线等组成,这些相关计量用具也应正确安装定期检查。
特别提示:
(1)正确理解电表容量
现广泛使用宽容量电表,目的是为了改善电表超过铭牌标定电流数倍仍能正确计量,进步电表过载能力。但在实际配置中忽略标定电流和最大电流的概念(括号内为最大电流)。以前用无宽容量电表时,在设计中答应电表短时过载1.5倍电流。固然现在有2倍、4倍甚至6倍宽容量电表,但在配置电表时,按最大电流配表是不妥的。如用户申请用电容量为三相10kW,配置三相20A非宽容量电表,在实际使用中,短时超过50%负荷时,电表还在设计答应范围内运行。而配置三相5(20)A宽容量电表时,其最大负载电流只答应20A。如再过载或电动机经常起动时就有可能烧表。现各地已发生多起配表不当而发生烧表事件。正确配置应按最大电流的50%配表,以防烧表。用户负荷电流为50A以上时,宜采用经低压CT接进式的接线方式配表。
(2)电子式电表不答应过载运行
用脉冲转换机械计度器计量的各种电子式电表,尽不能答应严重过载运行。否则即使不发生烧表,也会发生少计电量。由于经光电输出的脉冲是一个占空为50%的方波,按步进方式推动计度器齿轮计度。严重过载时会造成“脉冲重叠,步进乱套”而造成少计电量,且一时很难发现。