對影響變電站電能計量的因素及其措施分析

國網(wǎng)四川省電力公司電力科學研究院 計量中心 四川成都 610000

摘要：電力企業(yè)的出電能的數(shù)量通過專業(yè)的計量設(shè)備被計算出來這就叫電能計量。企業(yè)在制定電能生產(chǎn)計劃前要參考電能計量數(shù)據(jù)。電力企業(yè)在進行計收、電量經(jīng)濟核時，電能計量也是重要的依據(jù)。所以，電能計量在電網(wǎng)安全運行、電力銷售以及生產(chǎn)中有重要作用。近年來，很多供電企業(yè)都對變電站電能計量設(shè)備進行完善，然而一些變電站的電能計量還是出現(xiàn)不少誤差，本文結(jié)合實踐對影響變電站電能計量的因素進行分析，并提出相對比較有效的措施。

關(guān)鍵詞：變電站；電能計量；影響因素；措施分析

引言

電能計量在電力系統(tǒng)中處于十分重要的地位。電能計量設(shè)備在電力系統(tǒng)中進行所有關(guān)于電能經(jīng)濟核算中處于核心裝置，電力系統(tǒng)中用、配、輸、發(fā)等方面的經(jīng)濟效益都與電能計量的準確性息息相關(guān)。影響電能計量的因素有很多，簡要的概括它主要由外部影響因素和電能計量設(shè)備自身內(nèi)部的影響因素兩部分組成。外部的影響因素是會干擾電能計量，不加以重視就會間接性的影響到了電能計量的準確度。內(nèi)部因素則會給電能計量造成較大的影響，其中包括二次回路誤差和表計自帶誤差以及測量互感器誤差。同時電力系統(tǒng)在運作過程中也會產(chǎn)生其他因素對電能計量造成一定影響，較為典型就是電力系統(tǒng)的高次諧波的產(chǎn)生對電能計量造成的影響。本文將對影響電能計量準確性的內(nèi)部影響因素以及外部的影響因素進行討論和分析。

1.變電站電能計量的常見問題

1.1 諧波對計量的影響

電能表是電能計量的基木量和具核心部件，電能計量的精度與其計量準確度有直接的關(guān)系。隨著電力系統(tǒng)的用電負荷的逐漸增多，諧波因電力系統(tǒng)的運作也不斷增加。電力系統(tǒng)諧波不僅對電力設(shè)備構(gòu)成危害，對供電系統(tǒng)造成污染同時也對電能計量有不良影響。諧波會使電能表在運作中產(chǎn)生誤差，造成實際所用負荷數(shù)與電能表上的讀數(shù)不符，對電能計量有很大的影響。其中，受到計量原理的限制的感應式電能表，受諧波的影響電子式電能表和感應式電能表的電能計量準確度都十分不理想。在諧波的影響下，兩種電能表都出現(xiàn)了計量合理性和準確性相互矛盾的問題。

1.2 電流互感器對電能計量的影響

1.2.1電流互感器的計量用組別精準度不夠。要小于0.5S 級是計量用電流互感器根據(jù)相關(guān)的規(guī)定制定的組別精度，然而由于有些變電站未對電流互感器計量進行更換導致組別精度不夠造成計量誤差。

1.2.2由于考慮到保護設(shè)備的需要，保證一定正確性的正確繼電保護動作，要相應增大電流互感器的短路電流的耐受能力，同時也要提高的電流互感器變比準確度，最大電流流過時要保證不超過10%的變比誤差，所以變比配置要大一些電流互感器。然而在運行中，一次電流較小，電流互感器也就相應的二次電流偏小，所以對電能計量的造成影響了。

1.2.3電流互感器精度受到了二次實際負載的影響。電流互感器在額定功率閃數(shù)、二次負荷及額定頻率為額定負荷的25～100%之間的任一個數(shù)值的時候.規(guī)定誤差限值應不會被超過這是根據(jù)《測量用電流互感器檢定規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定。同時也就說明了現(xiàn)場運行的電流互感器一定要滿足規(guī)定要求，才可以保證電能計量的準確性：二次側(cè)負載阻抗是由電流互感器容量來決定的，計量精度又被負載阻抗影響。之前在電網(wǎng)建設(shè)時，沒有統(tǒng)一規(guī)范電流互感器的二次計量繞組二次負荷的選擇，使得一些變電站的電能計量出現(xiàn)了誤差。

1.3 電能表計自身問題

電能表誤差有三大來源分別是電能表負載特性的誤差、電能表生產(chǎn)的誤差以及電能表使用不當造成的誤差。由于負載電流和功率因素的變化使得電能表出現(xiàn)基本的誤差發(fā)生變化，使計算工作出現(xiàn)很多不確定性，造成電能計量的不準確的這種誤差就叫做電能表負載特性的誤差。然而在電能表使用不當?shù)那闆r下造成的誤差和電能表生產(chǎn)的誤差雖然也對電能計量有一定的影響，是不可被忽視的。

1.4 二次導線壓降誤差

一些變電站電流回路及電壓回路較長，回路中元器件比較多。由于導線阻抗、空氣開關(guān)、熔斷器等裝置的接觸電阻位于電壓互感器二次輸出端和電能表輸入端之間，這些設(shè)備如果有電流通過接觸電阻，則會產(chǎn)生二次電在線路上有角度和壓降的變化，線路的壓降和相移會引起電壓互感器產(chǎn)生一定誤差，就會對變電站的電能計量造成影響。

2.變電站電能計量的常見問題解決辦法

2.1 選用計量組別多變比的電流互感器

由于考慮到保護設(shè)備的需要，保證一定正確性的正確繼電保護動作，要相應增大電流互感器的短路電流的耐受能力，同時也要提高的電流互感器變比準確度，最大電流流過時要保證不超過10%的變比誤差，所以變比配置要大一些。設(shè)計人員在設(shè)計電流互感器時要積極同廠家溝通，依照用戶報裝的負荷來選取適合計量的CT變比，如此來保護回路用的CT 變比可以為抗飽以及可選用相對大的變比。

2.2 提高計量裝置選擇的精度

精準度為±0.5%的電能表現(xiàn)是階段電能計量裝置使用的。至今數(shù)字化計量裝置以及使用電子式互感器可相對有效解決傳統(tǒng)的計量設(shè)備計量準確性低的問題。電子式的互感器主要的運用光電、電磁轉(zhuǎn)換原理，包括二次轉(zhuǎn)換器、傳感器以及傳輸系統(tǒng)，都具有數(shù)字量輸出或者模擬量輸出的功能，能夠較好地應對高壓以及大電流工作環(huán)境。同時，使用數(shù)字化的計量設(shè)備通過電子學原理和光學來進行電能計量，并且工作電源獨立起來，可以使存取電帶來的計量誤差被有效的避免，并且還具有通信數(shù)據(jù)分析功能的數(shù)字化的計量設(shè)備，不會被磁場、溫度以及濕度等外界因素影響，對由于通信傳輸而產(chǎn)生的遺漏數(shù)據(jù)可以做到容錯處理，大限度提升了電能計量結(jié)果的穩(wěn)定性和精確度。

2.3減少二次回路壓降的影響

2.3.1要對二次回路及其電壓互感器的設(shè)備質(zhì)量嚴格把關(guān)。

2.3.2應對接觸電阻減少，對快速開關(guān)、二次回路的熔斷器及刀閘輔助觸頭等的接觸電阻經(jīng)常檢查，若發(fā)現(xiàn)接觸電阻增大應立即對其更換。應對電能表加以完善去掉所接二次電壓回路不必要的接觸點。

2.3.3增大電壓互感器中的二次導線的截面。為了保證計量裝置回路其截面一般選大于6 m㎡，壓降DU不大于0.25V。

2.3.4電壓補償裝置的采用。電壓補償裝置是電能根據(jù)電壓互感器二次輸出后電壓對電能表輸入的電壓進行調(diào)整，調(diào)整后效果非常好，雖然這一措施部分供電部門對其不允許采用。但是對于對計量電壓回路沒有進行改造而回路壓降十分嚴重的供電企業(yè)，可以裝電壓補償裝置對其進行補償。

2.4 減少諧波對電能計量的影響。

2.4.1可以把寬頻帶功率的電能表和工頻基波的電能表技術(shù)性的合理搭配，不僅可有效測量出基波和諧波的潮流方向，還可以計量出基波功率和諧波功率。區(qū)分諧波與基波的潮流方向，分別對基波功率和諧波功率進行計量。這種方法技術(shù)難度大，對成本要求也較高，所以還需要再做研究。

2.4.2技術(shù)革新后的電能計量表可以對諧波功率不做出任何反映，只顯示基波功率。感應式電能計量表可以運用交流濾波器來濾波；而電子式電能計量表可以運用低通濾波器來濾波。如同高次諧波被高階低通的濾波器過濾，只得到基波的有效功率。這種方法計量方式也比較合理而且操作簡單，因此具有長遠的發(fā)展前景。

3總結(jié)

電能能源對經(jīng)濟發(fā)展和百姓生活來說都是十分重要的，電能計量與供電方、發(fā)電方和用電方的利益都是息息相關(guān)的。隨著我國經(jīng)濟水平和電力系統(tǒng)改革的不斷提高，電力企業(yè)對電能計量也有了更高要求，因此變電站的電能計量這方面也就表現(xiàn)出很多不完善和需要改進的地方，本文就目前對電能計量造成不良影響的因素，探討了一些相應的改進措施，從而促進電力企業(yè)有更好地發(fā)展。

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