我公司在一次现场检查中发现一机械加工企业(配变容量100kVA,力调用户),总表为三只单相1.5(6)代有功,其中的C相表读数与前次抄表时少了两个字。加上该用户平均用电量在6000kW·h左右,检查人员怀疑有窃电可能,当切除用电负荷时,发现C相电能表在反转,A相正转,现场人员立即向局里汇报,我们组织人员到现场进一步检查。
经检查发现,当切除负荷后,三只电能表其中A相正转、B相不转、C相反转。运行现场发现该用户电容柜自动补偿器损坏后,电容补偿一直为手动运行,同时发现电容器补偿三相电流指示不平衡,其中B相电流为零,当场切除电容,再看三只电能表均不走。再试仍是原来情况,后集中对B相电容补偿回路进行检查,发现B相PTO熔丝不通,说明断开,重新更换后再投运,指示电流表正常,电能表三只均停走。
情况分析:为什么电容器缺相运行会引起电能表反转?是否会影响正常计量?作如下分析:
现场故障时用电负荷为零,电容器接线方式为星形,电容器为纯容性负载(有功损耗很小忽略不计),电源相序为正相序,见图1系统接线图和向量图。
当系统正常运行时(用电负荷为零),因为各相电路中容性电流的相位分别对应的电压90°,各相电能表的功率为P=UIcos90°=0,所以三只单相电能表都不转。
当电容器B相熔丝熔断即退出运行时,A、C相电容器形成串联后接在电源Va和Vc之间,这时,电路中的电流幅值和相位都发生了变化,见图2所示。
即A相电流Ia电压Vac角度为90°,因为VaVac 30°,所以A相电流Ia电压Va角度为60°;
C相电流Ic电压Vca角度为90°,因为Vc滞后Vca 30°,所以C相电流Ic的相位电压Vc为120°;
此时A相电流与C相电流大小相等,方向相反。
因为电能表的电压回路正常,所以各相电能表运行状态下的功率分别为:
Pa=VaIacos(90°-30°)=VIcos60°=0.5VI>0,则A相电能表正转。B相电流为零,B相电表不转。
Pc=VcIccos(90°+30°)=VIcos120°=-0.5VI<0,则C相电能表反转。
结论:凡是有电容器补偿的用户,因电容器缺相运行引起的单相电能表(指代总表的三只单相表)在无用电负荷情况下的缓慢正转或反转属正常情况,且不影响正确的计量,即三只单相表记录的总电量不受影响,表面上看一只表正转,另一只表反转,其增加与减少的电量是相等的,进一步讲,对有无功电容器补偿装置的用户或变压器台区,电容器若发生缺陷运行所产生的异常对正确计量没有任何影响。
值得思考与提示的问题是,我县每台农改配变的配电箱都配有(20~40)kVAR的电容器补偿(根据变压器容量而配)。像上述的情况时有发生。在工作中遇有不少农电人员请示这类问题,要求安装电子式电能表或1.5(6)A双向计数式机械表,这都是不正确的。因为目前生产的电子式电能表,基本计度器采用步进电机驱动计度器计电量,当电流是反向时则计度器仍为正计量。机械式1.5(6)A双向计数式电能表同样是这样的道理,也就是说用这样的表作为计费表,当发生上述电容器缺相运行时,其中反转的一只表此时计数为正电量,导致多计用户电费,这种计量方式切不可用在有无功补偿装置的用户及变压器台区。
通过该异常情况分析,也充分显示我们用电检查(营销)人员的业务知识要进一步提高,同时要组织好社会电工和农村电工的培训,不断提高他们的业务技术素质和依法经营的意识,确保电力系统正常稳定的运行。
一般来说,由于仪表引起的电力设备障碍是很少的,但我们在工作中恰巧就碰到了一回。
当时我们电测班在变电所进行指示仪表周期轮换,结束后经检查,二次回路接线全部正确,仪表指示正常。但是在回来的路上我们接到变电所值班员的紧急通知,反映由于我们的工作引起母线空气开关跳闸。立即赶回变电所,现场经万用表核对接线,二次回路正确无误,但电压熔丝一旋上,母线空气开关就跳闸,怀疑是仪表内部电压短路,便试着逐个更换仪表,当更换了该线路的无功表,电压熔丝旋上后,一切正常,从而初步确定障碍由无功表内部原因引起,将“肇事者”带回。再对该表进一步检查、重新检定,该表各项指标均符合JJG124-1993《电流表、电压表、功率表及电阻表》检定规程的规定,又用万用表测量电压、电流回路之间电阻,发现并不短路。逐一核对规程上的检定项目,当看到修理后的仪表还要做绝缘电阻测试检查,忽然想到,虽然此表为新表,但仍怀疑是不是绝缘电阻有问题。在用摇表对其进行绝缘电阻检查时,果然测出该表的A相电流回路与B相电压回路存在短路现象。经过仔细观察和测试,发现该表的定圈(接A相电流回路)与铁芯(硅钢片)的绝缘电阻很小,即电流回路与铁芯导通;而B相电压的线头恰好与铁芯有一点接触,从而引起A相电流与B相电压导通,即电流回路与电压回路之间短路。当变电所电压熔丝合上后,就引起二次电压短路接地,发生母线空气开关跳闸的现象。因以前从未发生过这种情况,我们又将此表与其他功率表对比,发现此表为16D20-Var型,1997年出厂,为新购的一批表,比较这批表与其他批次的表,其他表为16D3-Var型,做工较精细,如图1。5为黑色硬塑料,位置在铁芯上方,离铁芯还有一段距离,且铁芯外面还有一圈铁套,则电压线头不可能与铁芯接触,即使定圈(电流回路)与铁芯绝缘不好,也不会发生电压、电流回路之间短路的现象。但这批16D20-Var型的表做工粗糙;5为一白色薄塑料片,位置在铁芯下方一点,紧靠着铁芯,铁芯外也没有铁套,铁芯裸露着,只要电压端线头稍微长一点,就很容易与铁芯相碰。造成这种情况,是生产厂家为节省材料所致,我们打电话到电表厂,反映了这个事实,厂家也承认了这个情况,并表示以后完全按规定组织生产。
至此得出结论:引起母线空气开关跳闸的原因系无功表的内部质量造成。为避免再次发生类似情况,我们采取了相应的预防措施:仪表检定时增加绝缘电阻检查这一环节,即使表的绝缘性能不过关,我们也能在检定时发现,不将其安装到变电所,一切问题迎刃而解。
(1)一块修理合格的电能表,经校验后却不合格,经检查,是磁铁上有铁屑。修理前没有铁屑,铁屑从何而来?笔者经过观察,终于找到了来源。在调表过程中,由于用力较大,而且不均匀,螺丝刀与螺丝互相磨擦,由于用力不均匀产生铁屑。
(2)修理合格的电能表,扣盖前校验合格,但扣盖后误差不合格,有时会发现误差波动。笔者经过分析,找到原因。由于扣盖后紧固螺丝上的特别紧,使表的底壳形变弯曲,使电压、电流线圈相对位置发生变化,导致上述现象出现。
(3)一块修校合格的电能表,走字试验后却发现超差。经重新校验后,误差仍合格,走字又出现同样情况。经过分析,是计度器倾斜或啮合过紧所致。所以,装配计度器时,应做到计度器齿轮与锅杆间距离为全齿高的1/2~2/3,计度器表面平正,计度器咬合不得过紧或过松(以竖直不刹平纹、不脱牙为准)。
(4)笔者某次校表,接好线后,在校验过程中,发现导线发热,立即停止校验。检查发现,有一根线没有拧紧,导致接触电阻过大发热。在电能表检定时一般重视接线的正确性,而忽视了接线的牢固性,导致了此种安全事故的发生。
在此,希望能够引起电能表检定同行的重视。
绝缘电阻测量仪主要是用来测量变压器、电机、电缆及其它电器设备或绝缘材料的绝缘电阻。它具有携带方便,使用简单等优点,被广泛使用。下面就其常见的两种故障现象作一简单分析。
1.电压超差且不稳
端钮电压超出额定电压规定的范围并且不稳定,是绝缘电阻测量仪使用一段时间后常见的故障。
(1)如果误差较小,可以判定电路无故障,只是由于调速系统的调速轮与触头接触面上有油污,使摩擦系数发生了变化,或调速弹簧拉力变化,使磁铁组合磁能受到损失,从而使端钮电压发生了变化。此时,只需用酒精清洁一下调速轮或适当调整一下弹簧拉力,即可使端钮电压达到规定的范围。
(2)如果端钮电压低于规定值较多且摇动发电机感觉很费力,则说明发电机的输出电路有短路。
A.断开整流电路后摇动手柄,感觉仍很沉,电压值也较低,说明发电机的固定线圈定子发生了层间、匝间短路;
B.断开整流电路摇起来恢复正常,说明整流电路发生了故障。因为,整流二极管及硅堆反向电流变大或反向击穿短路,或倍压电容器、滤波电容器击穿,印刷电路板绝缘下降等,都可能引起端钮电压变低,不稳。应更换掉损坏的器件。
2.开路时不到∞,短路时不到0
此故障一般发生在测量机构。
(1)开路时不到∞,短路时0位超出。是电压线圈短路造成的。由于电压线圈短路后与补偿线圈的电气力矩失去了平衡,同时,短路的电压线圈与电流线圈的电气力矩也失去了平衡。从而造成了开路不到∞,短路0位超出的故障情况。
(2)开路时∞超出,短路时不到0。前者是补偿线圈短路造成的,后者多由于电流线圈短路引起。
(3)开路时到∞,短路时指针不动。说明电流线圈断路或电流回路断路。
(4)开路,短路时指针均不动,则说明电压回路及电流回路均有断路情况。因为电流线圈和电压线圈的材料均为特细的漆包铜线,经长期使用后,难免发生锈蚀造成断路。
以上两种故障,是绝缘电阻测量仪的常见故障,查明了原因,就可以有针对性地进行调修了。
温度参数是工业生产过程中重要的参数之一。正确选择和使用测温仪表是实现对温度参数进行正确、有效测控的首要前提。
仪表功能的选择:如果我们需要随时了解温度的变化趋势,就应该选择具有记录功能的仪表;如果温度变化对安全生产、产品质量有重大影响的话,我们一定要选择具有报警功能的仪表;或者只是用它监视温度,那么我们选用指示类测温仪就行了;在需要对温度参数进行随时调节时,设计温度测控系统来对温度进行控制。
仪表准确度的选择:一般要考虑生产工艺过程对温度仪表的要求以及温度参数对生产的重要程度;在需要对温度参数进行控制的情况下,我们还要考虑仪表的准确度与整个测控系统的匹配问题。
仪表量程的选择:量程选择既要考虑到正常的生产情况,又要考虑在故障情况下温度的变化范围。
其它注意事项:进行现场中低温测量时,宜选择双金属温度计,同时要注意其刻度盘直径和径向;有振动的地方,不宜选用工业玻璃棒式温度计;测温点较高或现场环境不好时,宜选择压力式温度计,但与温包相连的毛细管的长度不能超过20米;热电阻、热电偶的选择要考虑它们的测量范围、响应速度、分度号、使用安全等方面;对于需要对温度参数进行控制时,需要设计一个测控系统,同时要考虑敏感元件、变送器、执行器、显示仪表等之间的匹配、安全等问题。
总之,测温仪表的选型对生产管理、生产的安全性、节约计量成本、提高生产效率有着重大意义。
本文以TDJ2型光学经纬仪为例,介绍光学经纬仪竖盘成像位置不正确产生的原因和调整方法。
TDJ2型光学经纬仪是大地测量仪器经纬仪系列中的一种精密光学测角仪器,属于国家J2级经纬仪。一测回水平方向测量中误差不大于±2秒,天顶距中误差不大于±4秒。该仪器适用于国家和城市的三、四等三角测量及精密导线测量,也可用于铁路、公路、桥梁、水利、矿山等方面的工程测量及大型机械设备的安装调试。TDJ2型经纬仪望远镜放大倍数28倍;物镜有效孔径40mm;视场角1°30′;视距乘常数100;视距加常数0;短视距2m;照准部水准器格值20″/2mm;圆水准器格值8′/2mm;光学对点器放大倍数2倍;视场角6°。
光学经纬仪检定规程JJG414—1994规定竖盘指标差是一项主要的检定项目。光学经纬仪竖盘成像位置不正确将导致指标差超差和望远镜正倒镜时度盘像位置高低不一致,因此进行调整。
光学经纬仪竖盘成像位置不正确主要是由竖盘托盘位置不正确造成的。调整方法如下:
将经纬仪固定在工作台上调平。并用望远镜瞄准无穷远横丝指标,正倒镜时通过读数显微镜观察,度盘刻线高低位置是否一致,正倒镜两次读数之和是否为360°0′。调整顺序是:先将仪器带反射镜的外壳护罩拆下,再将竖盘下成像机构和吊丝机构拆下,这样只剩竖盘机构了;先将竖盘托盘固定螺钉微微松开,如果指标差超差,可将竖盘托盘轻轻转动,在读数目镜中观察正倒镜两次读数之和为360°0′即可,指标差在秒范围内可通过平板玻璃调整。如果度盘像正倒镜两次观察高低不一致时,可轻轻上下移动竖盘托盘并在读数显微镜中观察无明显变化即可。调整完后,应立即将竖盘托盘的固定螺钉拧紧,将仪器拆下的部分重新装上。