电气工程中计量与测试技术的应用研究

冯 儒

（国网吕梁供电公司）

0 引言

由于电气工程在现代生活生产中有着重要作用，会对电能使用产生直接影响，所以需要格外注重电气工程建设各部分内容，而计量与测试技术应用作为电气工程建设重点，自然也是领域关注重点内容。强调工作人员需要把控计量和测试技术应用模式，做好电力计量体系研究，不断对计量和测试技术应用方法进行优化和调整，以便达到对电气工程施工质量和效率进行有效提升的目标。

1 影响计量和测试技术因素

1.1 电能表方面

电能表是进行电气工程计量测试的重要工具，而多数电能表主要以电磁结构为主，电池结构在使用时可能会出现和线圈发生力矩作用的情况，会对电能表使用准确度产生直接影响［1］。强调需要通过对电能表进行合理选择和使用的方式，避免出现计量误差问题。

1.2 谐波方面

电气设备产生的谐波问题，是影响电气工程计量和测试的重要原因之一。会因为谐波作用，而导致信息采集与读取准确度受到影响。通过对谐波影响的分析来看，机械式电能表数据采集很容易会受到谐波因素影响，但对于电子式电能表测量影响程度相对有限，所以有关人员可以利用这一原理，通过合理进行设备选择的方式，降低谐波问题对于设备后续应用所产生的不利影响［2］。

1.3 其他方面

电气工程整体设备体系相对较为庞杂，工程运作过程中可能会因为运转压力或者部分设备因素影响，而导致计量测试技术应用受到干扰［3］。例如，如果设备噪声相对较大且处于较高温环境状态，会因为内部构造影响，导致最终计量测试结果准确性受到干扰，无法获得准确数值。

2 电能计量方法

2.1 常规计量

在采用常规计量手段时，工作人员会对电气工程体系各项计量工作影响因素进行充分考量，按照实际情况展开多次计量，确保工程计量测试准确性能够达到预期要求［4］。工作人员需要运用电表实施用电计量，将电能计量点作为中性接地系统，根据电气工程计量设备管理具体要求，展开两次抄表增量计算操作。会通过运用常规计量方式，缓解电荷不平衡所造成的质量稳定性问题，明确计量工作中各阶段电量使用具体状况，方便后续进行分析和研究。

2.2 受影响计量

由于在进行电气工程电能计量时，很容易会受到电机谐波或者电气设备等各种因素的干扰，所以测量结果存在精准度不足问题。为确保电能表应用能够达到预期目标，可以实现对各项数据的精准测量，相关人员需要明确电能表应用条件，掌握电气工程运作状态，从而将计量工作误差控制在允许范围之内［5］。

机械电能表以电磁结构为主，会因为线圈引发力矩影响而导致电能表使用受到干扰，线圈自有功可以对力矩大小产生直接影响。在高次谐波作用之下，机械式电能表运转速度会出现缓慢下降趋势，此时需要对电气工程作用状态以及电磁结构情况进行全面观察，掌握其对于测试工作所产生的具体影响，进而对机械式电能表力矩影响问题进行有效控制，严格控制计量数据偏差［6］。

电子式计量表会通过对芯片的应用，完成数据交流和采样处理等各项操作，可以高质量完成电能信息获取，并在电脑中进行同步整合，将整合之后数据输出传递到电表显示单元之中［7］。在此过程中，集成电路深度以及电气设备引发谐波问题，均会对电子式计量表使用产生影响，可以通过事实进行抗干扰设计的方式，运用A／D采样原理，展开电子时间表应用，进而获得精准电气工程数据信息。计量人员需要在正式展开计量工作之前，对电气工程综合指标以及运作状态等内容进行详细分析和研究，并且需要按照研究结果对电能表进行选择，合理展开计量测试操作，保证测试工作能够抵御谐波以及其他干扰影响因素，可以最大限度保证最终计量测试结果精准度。

3 计量和测试技术在电气工程中的运用

3.1 系统设计依据

测试系统频负载适应机组最大功率为1000kW，为能够达到标准测试要求，需要按照内燃机电站通用测试等标准内容，根据电源及移动电站发展具体要求，结合未来社会整体用电需要，展开系统设计。

3.2 单元电路测试

单元电路测试内容：根据硬件测试要求，会采用从电路和方法两个维度入手进行单元电路测试的方式，包括电源电路、复位电路以及接口电路等。从测试角度入手进行检测，包括故障注入以及条件突变等，会按照具体测试要求进行两种测试模式的选择和组合。

例如，在进行信号质量测试过程中，会运用智能电能表进行测试。根据设计要求以及器件规格书内容，技术人员在对液晶显示单元进行测试过程中，会确定液晶显示驱动信号是否顺滑以及是否有毛刺等方面问题。经过检测发现，驱动信号存在毛刺状况，现场运行时也存在不显示或抖动风险，存在黑屏可能性。鉴于此，技术人员建议重新进行液晶选型，或通过对液晶驱动进行调整的方式，做好匹配电阻和偶电容量的调整，实现对液晶驱动电路信号质量的切实优化，确保驱动信号质量能够达到标准要求。

3.3 电能表分析

工作人员需要运用采样数据展开MD电能表分析操作，通过对单片机芯片应用展开电能数据计算和测量，完成电能测试。为规避噪声影响，做好电气工程运作现场。各类信号收集工作，需要运用A／D采样法与分割成法器相结合的方式，运用分割乘法器，展开电气工程运行功率连续性测试，通过对平均值范围预测形式的应用，完成受谐波影响不准确数据删除处理，根据A／D采样法原理，对后续参数与电能进行处理。

3.4 经济效益分析

和传统计量方式相比较而言，电气工程中运用三相四线计量模式优势更加突出，能够获得理想经济效益。运用三项四线计量模式，能够对计量结果和实际理论值之间差距进行有效控制，更加有利于提高计量结果精准度。运用全电子电能表进行计量操作，也可以达到切实降低计算误差的目标，保证整体计量检测成本能够被控制在允许范围之内。

4 计量与测试技术应用策略

4.1 构建完善电力计量体系

通过构建现代化电力计量系统的方式，降低管理人员工作负担，满足节能降耗要求，对电力设备运行进行实时监测，保证群众用电量可以维持在合理范围内，不会出现数据差异问题。可以运用电力计量系统对特定区域用电量进行全方位监测，保证电力系统供电稳定程度，对不同区域用户用量数值进行精准监测，确保节能降耗理念可以得到有效落实，最大限度保证用电安全，做好终端设备维护。能够借助电力计量系统以及网络技术，实现对通信模块的切实优化和完善，保证电力企业发展持续性，提高电力企业在社会中的信誉度。

4.2 做好计量装置管理

按照计量装置管理功能具体目标，展开装置出入库管理以及装置基础信息等各项内容管理，通过采用层次化管理模式，做好计量装置管控工作。在进行电力计量装置信息管理时，需要做好生产厂商信息管理以及计量装置安装信息等各项内容管理。在进行生产厂商信息管理时，需要重点对和厂商联系信息、厂商工商注册信息等内容进行管控，对不同厂商基本情况和装置，使用年限等各项内容进行对比研究，保证能够及时对装置进行更换和维护。如果计量装置已经达到使用年限，或者由于缺陷无法继续使用，需要及时更新电量计量装置。

4.3 降低互感器二次压降影响

不断提升电力计量精度水平，降低电压互感器二次压降作用影响，从此角度入手，对误差问题进行调整。由于在进行电力计量操作时，二次压降作用所产生的影响问题会直接增加误差数值，导致电力企业电费损失严重，所以需要对该项问题予以高度关注。一方面，运用在进行电力计量装置安装过程中，做好二次压降补偿装置安装操作，确保能够利用装置进行补偿，完成定值补偿以及电压补偿等一系列保护处理，保证回路末端电压数值能够得到切实提升；另一方面，需要通过对二次压降产生原因基本情况的研究，按照研究结果展开针对性改进，合理对回路电阻数值进行调整，控制负载电压，保证电压损耗量能够被控制在最小。

4.4 做好智能电表应用

根据线路损耗情况，通过对智能电表运用，完成数据展示，按照供电企业要求的工作模式，对线路损耗问题进行有效优化。通过利用智能电表展开用电设备全面统计的方法，用电情况进行深度分析，对存在严重耗电问题设备进行及时反馈，方便做好设备维修和更换等工作，减少不必要电能消耗。通过对各种先进计算机技术的应用，保证智能电表应用价值可以得到切实提升。需要利用智能电表对窃电用电问题进行有效防治，确保能够利用电表智能化功能，及时发现用电异常问题，并对异常地点进行定位，以便通知相关人员及时对问题进行检查，降低窃电用电问题可能性，进而对类似问题形成有效防护。

5 计量与测试技术未来发展前景分析

各种科学技术的快速发展，会推动计量和测试技术的不断优化和完善，电力事业会朝向全新方向进行发展。由于电气工程建设涉及多方面内容，包括很多方面物理专业知识，所以需要做好物理参数计量和测试操作，便保证电气工程建设质量。电气工程计量测试技术在社会各领域中的广泛应用，使得全社会加大了对该项技术的研究，对用电计量以及相关测量技术的研究也变得更加深入，整体研究范围一直处于不断扩大趋势，不仅会对物理学各项知识进行研究，同时还会对经济学以及化学等领域知识内容进行探讨，在技术开发方面，也表现出了相应作用和价值。在此背景之下，传统计量测试方式也需要随时代发展进行调整，需要按照具体应用要求进行不断改良，不仅要对电气工程基本情况有清晰认知，同时还要通过对电子信息技术的应用，展开深层次分析，利用多样化手段降低实际测试结果和理论数值之间误差，保证测量结果精准度。在此种行业要求之下，我国电气工程建设行业一直在对计量和测试技术进行优化调整，会通过对各种先进技术的应用，对计量测试工作进行不断改良，在成熟技术推动之下，计量测试技术应用也达到了较为理想的状态。大数据技术以及人工智能技术的广泛应用，也为计量检测技术应用提供了新的方向，会通过对人工智能等先进技术的合理使用，推动计量测试智能化发展，构建自动化计量测试系统，会有效降低人工方面投入，减少不必要误差，提高整体计量测试精准度。在今后电气工程需要进一步加大对计量测试技术应用精准度的研究力度，要不断提升计量测试技术应用整体效果，确保能够为电气工程建设提供可靠助力和支撑，有效提高工程建设经济效益以及社会效益等水平。综合来看，电气工程计量和测试技术应用会处于不断优化和完善的状态，整体技术具有良好未来发展前景，会在各领域中做出更大的贡献，能够为电气工程和相关行业发展提供可靠推动力，作用较大。

6 结束语

在电气工程中科学对计量与测试技术进行应用，构建有效提高电气工程建设精准度的同时，达到为电力工程施工体系奠定良好技术基础的目标。强调需要进一步加大对计量与测试技术的研究力度，明确各种先进技术应用方案以及正确计量方式，掌握电气工程中可能会对计量和测试技术产生影响的因素，以此为基础制定合理计量和测试技术应用方案，确保其各项优势能够在电气工程中得到充分发挥，能够达到有效提高电气工程运作效率和质量的目标，以便为社会带来更加优质的供电服务。