计量和测试技术在电气工程中的应用

国网山东省电力公司东营供电公司 于浩东

随着我国民经济的快速发展和进步，各行业与产业对于电气资源的需求逐步增长，电气工程的建设对于各行各业的生产经营起着不可替代的支撑作用。在电气工程建设的过程中，计量和测试技术的应用不仅能够有效提升电气工程计量与测试工作的进度，还能够切实保障电气工程施工计划的顺利开展，因此相关工作人员就要切实把握计量和测试技术在电气工程中的应用模式，深入探索计量与测试技术的电力计量体系，积极改进和优化计量和测试技术的应用方法，进而切实推动电气工程整体施工质效的全面提升。本文首先简要阐述了电气工程用电计量工作的内容，然后分析了计量和测试技术在电气工程中的应用现状，再研究了计量和测试技术在电气工程中的应用实践，最后讨论了计量和测试技术在电气工程中的应用展望与建议，以期为相关工作者的工作提供理论基础和实践借鉴。

计量和测试技术的使用有效提升了电气工程的整体运行速度，同时也提高了电气工程各环节的建设精度，是电力工程施工体系中必不可少的技术性基础部分。在电气工程计量与测试的过程当中，计量和测试工作不可避免的会受到电气设备和内外环境等因素的综合影响，其工作精度将会被降低，这一定程度上会影响到电气工程的正常运作。如何高效应用计量和测试技术，提升电气工程运作的整体质量和效率，是电气工程工作人员日常工作面临的重要课题。

1 电气工程用电计量

在电气工程的电力计量和测试中，电力资源的供应系统主要分为强电系统和弱电系统这两种形式，同时精准计量也是整个电气工程体系对于计量与测试技术的核心要求，因此应用专业先进的计量和测试技术是电气工程建设的重要环节。现阶段，电气工程建设过程中不可避免的存在着因发电机与电动机运作产生的电力供应不稳定问题，这不仅会给电力系统的正常运作带来不利影响，同时也会妨碍电力计量工作的正常开展，使相关工作人员无法确保电力计量和测试工作的精准度。

一般情况下，大部分的电力设备现阶段都处于电力负荷不稳定的状态，同时其电力负荷在不同的时间和阶段接在向上或向下无规律性变化，在一定程度上对电气工程所应用的计量和测试技术提出了更高的要求，要求技术人员能够根据电力设备的综合运作状态来进行计量和测试工作，把控电力设备负荷与工件不稳定的计量特征，进而进行精确的电气工程全阶段计量与测试工作。

2 计量和测试技术在电气工程中的应用现状

2.1 计量和测试技术的影响因素

（1）电能表因素

电能表是相关工作人员进行电气工程各结构计量和测试的主要工具，大部分电能表都是有电磁结构来支撑运作，而其电磁结构不可避免的会与线圈产生的力矩发生作用，这部分例句无论大小都会影响到电能表计量工作的准确性，这也是日常健康工作过程中造成电能表计量工作误差的主要影响因素之一。

（2）谐波因素

在电气工程计量和测试的过程中，电气设备所产生的谐波会大大影响到计量和测试技术的精度，同时也会在相关工作人员计量的过程中影响其信息采集与读取的准确性。电气工程设备谐波主要对机械式电能表的数据采集有较大影响，同时对全电子式电能表的测量工作影响不大，因此相关工作人员就可充分利用这一原理来应对计量和测试过程中谐波影响较大的问题。

（3）其他影响因素

由于电气工程整体的设备体系较为庞大和复杂，电气工程运作过程中不可避免的会有相当一部分设备干扰因素与工程运转压力会干扰到计量与测试技术的应用，如设备噪声过大、环境温度过高和设备运转负荷过高等问题，这就会在然后测试设备的内部造成相当一部分的计量与测试干扰因素，影响到计量与测试工作的正常开展与实际精度。

2.2 电气工程电能计量方法

在电气工程电气设备电能计量与测试的过程当中，相关工作人员除了要进行常规的电能计量，有时还需应用受影响的计量表来进行计量与测试工作，同时针对不同设备和应用不同计量设备所需应用的计量和测试技术也不尽相同。

（1）常规计量

在电气工程常规电能计量的过程中，相关工作人员会首先考虑电气工程体系中会对电能计量工作产生影响的各类因素，同时根据实际情况来进行多次计量，才能切实保证电气工程计量与测试工作的准确性。以电气工程设备双电源供电统洲1线和天弘1线的电量计量工作为例，相关工作人员应使用三相三线的电表来进行电能计量，同时将双电源供电统洲1线和天弘1线的电能计量点看作是中性接地系统，结合电气工程电量计量设备的管理要求来进行两次抄表增量的计算。此种电能计量方式不仅能够有效缓解或解决电荷不平衡所带来的质量稳定性问题，还能够切实明确电气工程电量计量工作中各个阶段的电量使用情况。

在对电气工程弱点侧的电能计量过程中，相关工作人员要从变电器入手，对电力用户终端进行密切的电影能计量工作，并根据电气工程的实际运作状态来选择适宜的计量方法，在计量的过程中也要尽可能规避谐波等电器设备对计量工作带来的不利影响。

（2）受影响计量

在电气工程电能计量的过程中，不可避免的有一部分计量表会受到电器设备与电机谐波等因素的影响，而出现这样结果不准确的问题，如机械式电能表和电子式计量表等等。在应用此类电能表进行电气工程计量的过程中，相关工作人员要切实把握电能表的应用条件和电气工程的运作状态，进而切实缩小计量工作存在的误差。

机械电能表的主要结构为电磁结构，电磁结构中线圈引发的力矩会直接影响电能表的最终计量结果，线圈的自有功能能够直接决定其引发力矩的大小，此时高次谐波影响下的机械式电能表运转速度就会逐步减慢，其测量结果也会受到较大影响。因此，相关工作人员要充分注意对电磁结构和电气工程的作用状态进行观察和分析，同时也要关注电能表受电气工程谐波影响的大小，实时分析电气工程谐波对与电能表测试工作的具体影响状况，进而规避因机械式电能表力矩受影响而产生的计量数据偏差问题。

电子式计量表主要是应用MCU芯片来处理交流采样过程中获取的各项电能信息，同步在电脑信息获取的过程中将整合好的测试数据输出到计量表显示单元当中。在此过程中，电子式计量表主要会受电气设备引发谐波的影响和集成电路的深度制约，但相关工作人员能够在合适的测量结果下进行适时的抗干扰计量与检测工作，应用A/D采样原理来进行电能测试就能够充分应用电子时间表来获得更为精确的电气工程信息数据。

总而言之，电气工程的电能计量工作人员要在计量工作前综合分析电气工程各部分的实际运作状态和综合指标，并且基于此来选择合适的电能表来进行计量与测试工作，按照科学合理的计量与测试电路来进行操作实践，就能够切实提升测试工作对于电气工程学波的抵抗能力，进而促进计量与测试工作整体进度的提高。

2.3 计量和测试技术在电气工程中的应用实践

（1）分析电能表

在电能测量的过程中，相关工作人员首先要对需采样的数据进行MD电能表为基准的分析，而后再应用MCU单片机芯片来进行准确的电能数据计算与分析，此种电能测试方法往往适用于部分静态功率的电气工程，但其整体对于电气工程谐波的抵抗力相对较弱。而各类计量和测试技术的应用则能够在规避噪声影响的基础上多方位收集电气工程运作现场的各类信号，同时用较为广泛的A/D采样方法和时分割成法器相结合的方法，应用时分割乘法器来进行电气工程各部分运行功率的连续测试，并采用平均值范围预测的形式来筛选掉受到谐波影响的不准确数据，然后再应用A/D采样法的形式来进行后续其他参数与电能的继续计量和测试，但此种电能表的分析方法总体成本较高，对于不同类型的电能表也有着不同的分析形式，相关工作人员可结合具体的电器工程运作情况和电能表应用情况进行此种电能表分析方法合理的使用。

（2）工程设备数据测量

与传统的电气工程计量与预测方式相比，计量和测试技术中的三相四线计量形式在电气工程中的应用具有明显的精确性优势，具体的电气工程设备测量工作主要应用电气计量箱、脉冲计量装置、流量检测装置、重力式自动装料衡器计量装置和自动化压力计量装置来进行日常的计量测试。

结语：综上所述，电气工程中计量与测试技术的应用能够切实加快电气工程质量和高效发展目标的实现，同时也能够切实提升电气工程各阶段运作的精度和准确性，对于促进电气工程运作与建设工作的长期可持续发展具有重要意义。因此，相关工作人员就要切实把握计量与测试技术在电气工程中的各阶段应用，积极学习国内外的计量与测试技术经验，加强计量与测试技术的研发与创新，进而为电气工程运作方案的顺利落实打好坚实基础。