從“結繩計數”、“過步定畝”、“滴水計時”,到尺、斗、秤的應用,再到如今數字化、網絡化、智能化的計量工具,人類從未停止求索的腳步。
百余年前,《米制公約》簽署,國際通行的計量單位制確定;轉眼今天已是第22個“世界計量日”,主題為“測量守護健康”。
在電力領域,計量同樣有著不可忽視的作用。電能計量是運行的眼睛、檢修的標準、買賣的尺度、仲裁的依據,保障電網安全經濟運行。
電,看不見,摸不著,怎么計量?
超市里最常見的計量工具是秤,裁縫鋪里最常見的計量工具是尺,電力領域里最常見的計量工具就是電表了。
過去,計量電能確實是一大難題,也曾是制約電力發展的一塊短板。
直到1880年,愛迪生利用電解原理制成了世界上第一塊直流電能表,才使得測量電能成為可能。
1889年,第一塊感應式電能表問世。遺憾的是,由于其分量重、體積大、誤差大,一般只適用于工廠用電裝表,并未滿足走進千家萬戶的條件。感應式電能表的通病是準確度低、適用頻率窄、功能單一、計量誤差相對較大,雖在當時已廣泛應用,但發展一直停滯不前。1960年,全電子化電能計量裝置——電子式電能表誕生。此后,感應式電能表便逐漸退出歷史舞臺。
在19世紀80年代之前,由于用電的人較少,電費都是以固定的燈具數量每月結算,在國內也是根據電燈盞數與使用時長進行估算。到二十世紀末,多功能、高精度、便于自動抄表的機電式電能表才應運而生。
電能計量始終伴隨著文明的進步不斷醞釀、演進、前行。
電能表從直流式到感應式、機械式、機電一體式、全電子式、數字式、智能式。
互感器從油浸式到澆注式、組合式、電容式、光電式、電磁式。
計量裝置變得越來越小,越來越聰明。
什么是高壓計量?
如今,隨著智能電表走進千家萬戶,幾乎人人都知道電能可以用電表計量。今天就帶大家解鎖一個關于電力計量的新名詞——高壓計量。
高壓計量從原理上來說屬于電測計量。在電力生產中,特別是高壓電氣設備所涉及的高電壓、大電流計量檢定是電力生產中特有的,在其他工業生產中不涉及,為與電測計量有所區分,在電力行業中把它稱為高壓計量。
常見的高壓計量儀器包括高壓表類、配網類、避雷器類、開關類、變壓器類、電阻類、電纜類等等,乍看只覺種類繁多,容易讓人摸不著頭腦。
這些儀器主要用于實驗室標準、在線監測、以及現場試驗,其中在線監測最為常用。
湖北武漢供電公司計量中心監控室
通俗來說,就拿家家戶戶都有的小電表作對比。電能計量是用電表來計量用電量,而高壓計量是要對故障評判儀器進行計量檢測,看它們是否合格,量值是否準確。也就是說,要為電力設備“體檢”和應急故障診斷提供準確數據,便于電力設備故障診斷的“醫生”——專業檢修人員作出科學合理的處置決策。
在電廠、變電站,高壓計量可以看作一個健康保證體系,從量值的角度保證了對高電壓設備的五臟六腑都進行準確監控。
解鎖電力計量“新玩法”
近年來,隨著檢測技術和傳感器技術的主流發展方向在向智能化、網絡化、微型化、虛擬化靠攏,電力計量檢測技術也在向新的應用場景擴展:
新技術應用——
主要針對設備故障所對應的征兆提前對事故進行分析判斷。如用紫外成像儀對運行中的高壓設備的放電和電暈進行測量和分析,實現對高壓設備缺陷和故障的診斷,用光纖技術測量溫度、振動、應力等。
室外電纜頭紫外測試圖
非接觸測量——
目前有利用X光技術等無損檢測技術測量機器破損、涂層質量等,用紅外技術測量溫度,用紫外技術和聲學技術診斷設備故障,用電纜故障測試儀尋找及診斷電纜的故障等。
智能網絡化——
目前在智能電網、物聯網、智慧城市等方面已經有不少的探索和應用,相應的智能化、網絡化儀表,如智能電表、微網系統監控、機器人巡檢、狀態檢測裝置平臺等都已融入了智能化及網絡技術的應用。
虛擬化——
虛擬化儀表也被越來越多地應用,就如手機也可以承擔很多的測量任務:測高度、測距離、測速度、測溫度等,在工程應用中,由計算機集中測量監控的儀表平臺,可開展多參量、實時、通過在線或網絡形式的測量任務。
感謝:國網浙江電科院駱麗王尊龔金龍王一帆;國網浙江營銷服務中心胡瑛俊;湖北武漢供電公司