電力計量裝置誤差產(chǎn)生的常見問題及處理措施

胡文慧

（廣州供電局有限公司，廣東廣州 510000）

電力計量裝置誤差產(chǎn)生的常見問題及處理措施

胡文慧

（廣州供電局有限公司，廣東廣州 510000）

電力計量裝置誤差是嚴(yán)重影響電力企業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟效益的問題，故電力企業(yè)將電力計量裝置誤差控制作為重要工作，認(rèn)為導(dǎo)致電力計量裝置誤差主要是由于電力表誤差、電流互感器誤差以及電壓互感器二次回路壓降誤差，故對其進(jìn)行了分別簡單敘述，最后根據(jù)問題原因提出了相應(yīng)的解決措施，旨在控制電力計量裝置誤差，提高其準(zhǔn)確性。

電力系統(tǒng)；電力計量裝置；誤差原因；控制措施

1 電力計量裝置的誤差表示

在對電力進(jìn)行計量的過程中，電力計量裝置并非能夠非常精確對點力量進(jìn)行計量，一定的計量誤差是無法避免，這也是導(dǎo)致電力計量出現(xiàn)誤差的主要因素，還可將其稱之為電力計量裝置的綜合誤差。

常規(guī)情況下，電力計量裝置的綜合誤差主要分別為互感器合成誤差、電能表誤差以及互感器二次回路壓降誤差，用公式進(jìn)行表示為：

其中ε指電力計量裝置的綜合誤差；εw表示在電力計量裝置中因電力表所導(dǎo)致的誤差；εTA表示在電力計量裝置中因電流互感器所導(dǎo)致的誤差；εr表示在電力計量裝置中因電壓互感器二次回路壓降所導(dǎo)致的誤差。

2 電力計量裝置的誤差分析

上面已經(jīng)對導(dǎo)致電力計量裝置出現(xiàn)綜合誤差的主要組成部分進(jìn)行了分析，同時介紹了電力計量裝置出現(xiàn)綜合誤差的情況進(jìn)行了介紹，為此，了解到導(dǎo)致電力計量裝置出現(xiàn)誤差主要是由于電力表誤差、電流互感器誤差以及電壓互感器二次回路壓降誤差三方面所致，下面對這三項因素進(jìn)行簡單分析。

2.1 電力表的誤差分析

數(shù)字式電力表和電子式電力表示是當(dāng)前我國輸配電網(wǎng)中使用最廣泛的兩種電力表，這兩種電力表經(jīng)過進(jìn)一步改革，其可有效避免猶豫磁場等因素導(dǎo)致的計量誤差的情況，但由于接線方式各不相同，電子式電力表非常容易產(chǎn)生相應(yīng)的附加誤差。

電力計量裝置的接線方式與電力系統(tǒng)中性點接地方式有著密切聯(lián)系，其中中性點經(jīng)補償設(shè)備接地以及中性點直接接地是兩種最為常見的接地方式。

例如：在三相三線的接線方式中，無論是采取何種接地方式，若三相系統(tǒng)呈現(xiàn)為不穩(wěn)定狀態(tài)，那么中性點所流過的電流也非常不平衡，若運用三相三線計量方式，那么勢必會出現(xiàn)線路附加誤差。

針對中性點絕緣系統(tǒng)，那么在任何情況下，都會出現(xiàn)不平衡電流經(jīng)過中性點的情況，也就是說，即便是運用三相三線計量方式，也不會出現(xiàn)附加誤差。為此，出現(xiàn)線路附加誤差情況，通常是由于中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)[1]。

2.2 互感器的誤差原因分析

常規(guī)情況下，導(dǎo)致電力計量裝置出現(xiàn)誤差的主要因素中，互感器可以說影響最大。導(dǎo)致互感器出現(xiàn)誤差往往是由于其自身準(zhǔn)確度較低，電力計量裝置沒有專門的電力計量電壓互感器二次繞組，電流互感器變比選擇過大所致。

除此之外，在電力計量裝置中，由于互感器導(dǎo)致的誤差還存在由于實際二次負(fù)載未達(dá)到相關(guān)要求范圍等情況，這些都是致使誤差增加或出現(xiàn)誤差，進(jìn)而致使電力計量裝置出現(xiàn)誤差的主要因素。

電容式電壓互感器CVT是一種以電容分壓為主要原理的互感器，其具有造價成本低以及絕緣沖擊強度大等特點，現(xiàn)目前在110 kV及以上的高壓電力系統(tǒng)運用中取得了非常好的效果，同時隨著其廣泛推廣，其逐漸運用到220 kV以上的電力系統(tǒng)，由于其較佳的優(yōu)勢，以往的電磁式電壓互感器也逐漸被其取代。

但這種互感器最大的缺點是極易因電源頻率致使附加誤差，此外，當(dāng)其溫度出現(xiàn)變化時，也會導(dǎo)致附加誤差，且穩(wěn)定性極易受到電容量變化的影響，進(jìn)而致使其出現(xiàn)超差的情況，相比起來電磁式的暫態(tài)特性更具有優(yōu)勢。一旦出現(xiàn)系統(tǒng)短路的情況時，其電壓勢必會因此發(fā)生變化，而此時電容式電壓互感器的暫態(tài)過程明顯比電磁式更長[1]。

2.3 電壓互感器二次回路壓降誤差分析

電壓互感器二次回路中開關(guān)、熔斷器、接觸電阻以及電纜等都必然會存在電壓降，這就勢必會致使電壓互感器出口以及電力表上電壓的二次電壓在相位以及數(shù)值上出現(xiàn)誤差，進(jìn)而致使壓降誤差。它主要是指實際壓降所要求的范圍與電壓互感器二次回路的壓降范圍出現(xiàn)明顯差異，導(dǎo)致其不相符，最終造成回路壓降誤差。

3 電力計量裝置誤差的控制

電力計量裝置在實際運用中，對電力資料進(jìn)行計量時，要使誤差得到有效控制，應(yīng)當(dāng)從以下幾方面著手解決。

3.1 完善電力計量裝置

在使用電力計量裝置時，應(yīng)當(dāng)選取計量精確較高，且具有較好穩(wěn)定性和性價比的綜合多功能計量裝置，在對計量裝置進(jìn)行接線處理時，應(yīng)當(dāng)選擇最佳的接線方式，建議采用三角形接線系統(tǒng)以及中性絕緣系統(tǒng)，同時運用三相三線接線方式來完成接線；若采用中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，則應(yīng)當(dāng)對Io/IN進(jìn)行比值計算，其中Io主要是指消弧線圈流入大地的中性線電流；IN則是指電力表額定電流，通過對比值進(jìn)行準(zhǔn)確的計算，并將其作為三相三線接線方式的判斷標(biāo)準(zhǔn)；若電力計量裝置為中性點直接接地系統(tǒng)，那么應(yīng)當(dāng)選取三相四線來完成接線。

3.2 選擇合理的計量方法

3.2.1 保證電能表的正確接線

對接入中性點絕緣系統(tǒng)的電能計量裝置，應(yīng)采用三相三線制電能表，其二臺電流互感器二次繞組宜采用四線連接；對三相四線制的電能計量裝置，其三臺電流互感器二次繞組與電能表之間宜采用六線連接。

如采用四線連接，若公共線斷開或一相電流互感器極性相反，會影響計量；且進(jìn)行現(xiàn)場檢驗時，采用單相法每相電流互感器二次負(fù)載電流與實際負(fù)載電流不一致，給測試工作帶來困難，造成測量誤差。

3.2.2 增設(shè)失壓計量器

對計費用高壓電能計量裝置應(yīng)裝設(shè)失壓計量器，及時讀取失壓記錄，作為追補電量的依據(jù)。

3.2.3 合理選擇電流互感器變比

要求正常負(fù)荷電流在電流互感器額定電流的60%左右，對季節(jié)性用電的用戶應(yīng)采用二次繞組具有抽頭的多變比電流互感器。

3.2.4 采用電壓誤差補償裝置

如果電壓互感器二次回路的負(fù)荷導(dǎo)納變化范圍不大，可采用電壓誤差補償器，補償二次導(dǎo)線電壓引起的比差和角差。

3.2.5 檢查電流互感器倍率與計量回路

有些竊電戶為了少交電費，往往私自將原裝的電流互感器更換為較大倍率的電流互感器，甚至仍裝上原來電流互感器的銘牌。在檢查時，應(yīng)注意電流互感器的實際倍率是否與銘牌相一致。

檢查電流互感器的一次回路或二次回路是否短接、二次回路是否偽接或開路、二次端子的極性或換相是否錯接等。對電壓互感器，應(yīng)檢查其接線的正確與否，防止虛接、偽接與二次回路的開斷以及換相錯接等。

3.3 減小互感器合成誤差

互感器的合成誤差是導(dǎo)致電力計量裝置綜合誤差的關(guān)鍵因素，這主要是由于計量裝置在對計量裝置進(jìn)行設(shè)計選型時，互感器二次下限負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)比互感器實際二次負(fù)荷小所導(dǎo)致的。

為此，在對計量裝置進(jìn)行設(shè)計時，必須對互感器二次的實際負(fù)荷進(jìn)行充分考慮，避免因二次負(fù)荷與實際有誤差而致使綜合誤差增大。通常情況下，互感器實際二次負(fù)荷在25%～100%額定二次負(fù)荷范圍內(nèi)。

在進(jìn)行電力計量時，應(yīng)當(dāng)盡可能地控制因電壓互感器和電流互感器導(dǎo)致的誤差值，盡可能地選取誤差值小且具有較高準(zhǔn)確度的互感器；再結(jié)合所選取的互感器來進(jìn)行合理配對使用；結(jié)合計量回路實際情況對電流互感器變比進(jìn)行選擇；盡可能確?；ジ衅鞯倪\行控制在額定負(fù)載內(nèi)；選取合適的電壓互感器二次回路使用導(dǎo)線，使二次回路完整以及實際二次負(fù)荷得到保證，以防由于二次回路和電壓互感器造成誤差，進(jìn)而實現(xiàn)對電壓互感器二次回路壓降誤差的控制。

3.4 完善計量裝置

根據(jù)電力計量裝置的相關(guān)技術(shù)管理要求，對電壓互感器二次回路壓降進(jìn)行控制，使其電力計量裝置中的壓降范圍能夠控制理想范圍內(nèi)，通常情況下，以電壓互感器的額定電壓值的0.2%以下為最佳。

電能計量裝置非常典型的方案配置為計量專用二次繞組或?qū)Ｓ秒妷夯ジ衅?，再對其他測量儀表、電力表以及繼電保護裝置等進(jìn)行分開，使電壓互感器二次回路電壓降對電能計量裝置的準(zhǔn)確性能夠得到充分發(fā)揮[2]，進(jìn)而使其受到的影響減少。在實際運用的過程中，還可采取以下措施來實現(xiàn)對二次電壓回路壓降誤差的控制。

（1）對二次電壓回路長度進(jìn)行縮短，使導(dǎo)線的截面積得到增加，進(jìn)而使導(dǎo)線的電阻縮小。

（2）配備相應(yīng)的電子電力表，其中以輔助電源供電的電力表為首選，對二次負(fù)荷電流進(jìn)行縮減。

（3）采用較為優(yōu)質(zhì)的空氣斷路器，以接觸電阻小為最佳標(biāo)準(zhǔn)，使斷路器上的電壓降得到有效空中。

（4）采用優(yōu)質(zhì)的質(zhì)重動繼電器作為計量用電壓切換裝置，對繼電器觸點上的電壓降進(jìn)行控制；通過對保險管進(jìn)行更換以及對繼電器觸點接觸面進(jìn)行打磨等方法來控制二次回路過長二出現(xiàn)的接觸電阻較大的問題。

（5）為了避免二次電壓回路多點或者兩點接地的情況，應(yīng)當(dāng)盡可能的防止出現(xiàn)電位引起回路壓降改變的問題。

3.5 加強對電容式電壓互感器的現(xiàn)場檢驗

及時明確導(dǎo)致誤差的主要原因，進(jìn)而能夠采取有效措施對誤差進(jìn)行控制，根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求來看，一個電容式電壓互感器的周期通常為4 a。

總而言之，要使各種因素導(dǎo)致的誤差進(jìn)行控制，應(yīng)當(dāng)對導(dǎo)致誤差的原因進(jìn)行綜合考慮，選取最佳的方式，并通過綜合有效的措施對誤差進(jìn)行控制，使計量裝置在運行的過程中能夠達(dá)到較為理想的誤差控制效果，進(jìn)而實現(xiàn)其準(zhǔn)確性的提升。

4 結(jié)論

截至目前為止，機械式電力表已經(jīng)被電子式電力表所代替，這使得電力表所造成的誤差已經(jīng)得到了很大程度的控制，為此，導(dǎo)致電力計量裝置誤差主要還是互感器合成誤差所致，為此，在控制誤差時，應(yīng)當(dāng)采用誤差較小且具有較高精確度的互感器等進(jìn)行實施，使電力表計量誤差能夠被控制到最低，以此來實現(xiàn)電力企業(yè)經(jīng)濟效益的提升，同時還可達(dá)到降低供電損耗和節(jié)省成本的作用。

［1］王婷婷.淺析電力計量誤差產(chǎn)生的原因及改進(jìn)措施［J］.黑龍江科技信息，2011，8（5）：109-110.

［2］楊碧.電力計量裝置異常原因及監(jiān)測方法分析［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，3（25）：124-125.

FAQs and Processing Measure on the Error Generated from Electrical Power Metering Device

HU Wen-hui
（Guangzhou Power Supply Bureau Co.，Ltd.，Guangzhou510000，China）

Electrical power metering device error is the problem seriously affects the development of power enterprises and economic benefits，so the power companies consider the error control on electrical power metering device as an important work.This paper considers the error resulting in power metering device is mainly due to the dynamometer instrument error，current transformer error and two circuit for voltage transformer step-down errors.It briefly describes these errors respectively and finally puts forward the corresponding solutions according to the cause of the problem in order to control the electrical power metering device error and improve its accuracy.

power system；electrical power metering device；error causes；processing measures

TM744

：A

：1009－9492(2014)11－0124－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.11.033

胡文慧，女，1980年生，廣東廣州人，大學(xué)本科，工程師。研究領(lǐng)域：電氣運行及維護。

(編輯：王智圣)

2014－05－19