影響電能計量準(zhǔn)確性的因素分析

柳杰

[摘 ?要]電能計量是衡量家庭與單位消耗電能的基礎(chǔ)，是評價社會發(fā)展以及收取相應(yīng)電能費用的根本依據(jù)。電力企業(yè)應(yīng)重視電能計量的重要性，不斷提升電能計量的準(zhǔn)確度。本文通過對電能計量的主要影響因素進行總結(jié)分析，通過分析找到通過電流互感器提升電能計量準(zhǔn)確度的有效措施。

[關(guān)鍵詞]電流互感器;電能計量;影響因素;有效措施

中圖分類號：TM73 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）22-0026-01

電能計量的準(zhǔn)確性不僅關(guān)乎到企業(yè)的經(jīng)濟效益，還關(guān)乎到電力企業(yè)發(fā)電量、發(fā)電煤量、線損、供電量以及用電量等相關(guān)指標(biāo)計算的準(zhǔn)確性。因此，準(zhǔn)確計量電量具有十分重要的意義。一般而言，電能的計量會通過電能表讀數(shù)，如果出現(xiàn)誤差很容易通過讀數(shù)規(guī)律發(fā)現(xiàn)。但是如果電能計量的誤差來源于電流互感器，誤差對于電能計量的影響就變得十分復(fù)雜，這種情況下產(chǎn)生的誤差通常不會被發(fā)現(xiàn)。如果電流互感器出現(xiàn)故障，對于電能計量的影響就會很大，在誤差不被發(fā)現(xiàn)的情況下電力企業(yè)的損失將是不可估量的。

一、電能計量準(zhǔn)確性的主要影響因素

1.1 電能表量程選擇的影響

通常情況下用戶的用電負荷變化不大，但是當(dāng)用戶用電量變化波動較大的時候所產(chǎn)生的負荷電流通常具有較大的波動性，導(dǎo)致負荷電流一會很高一會又很低。特別是一些大型用電企業(yè)，一旦負荷電流時高時低且當(dāng)負荷電流達到最大電流量時，很可能會出現(xiàn)負荷電流高于電流互感器額定電流的情況。如果低負荷點長期處于低運行狀態(tài)，會產(chǎn)生較大的計量誤差，對電能計量的準(zhǔn)確性造成較大的影響。在電能計量的過程中，如果電能表選擇不當(dāng)就會出現(xiàn)負荷電流超過電流互感器額定電流的現(xiàn)象或者低負荷點長期處于地運行狀態(tài)，就有可能會產(chǎn)生計量上的誤差，對電能計量具有較大影響。

1.2 電能表出廠質(zhì)量的影響

在電能使用不斷增加的過程中，電能表廠商也如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)。在電能表生產(chǎn)銷售過程中，一些電能表廠商為了贏得更多的客戶開始采取價格戰(zhàn)的營銷方式。在持續(xù)的價格戰(zhàn)當(dāng)中，電能表廠商在經(jīng)濟利益的趨勢下，有可能會對電能表的設(shè)計進行改變，降低電能表的使用性能。一種常見的做法就是采用性價比想多較低的三類磁鋼或者稀土磁鋼代替性價比較高的生產(chǎn)材料進行電能表的生產(chǎn)制造。質(zhì)量低下的生產(chǎn)材料對于電能表的質(zhì)量會造成較大的影響。通常情況下，質(zhì)量低下的電能表的出廠性能測試是可以達到要求的，這就造成了這種電能表很容易流入到市場當(dāng)中。然而，隨著電能表的生產(chǎn)使用，電能表的低質(zhì)鋼材所生產(chǎn)的電能表的質(zhì)量問題就會導(dǎo)致電能表出現(xiàn)斷磁的現(xiàn)象。當(dāng)電能表出現(xiàn)斷磁現(xiàn)象以后，電能表的阻尼力矩就會下降，進而導(dǎo)致電能表的轉(zhuǎn)速加快。電能表的轉(zhuǎn)速加快就會直接導(dǎo)致電能表計量結(jié)果與實際用電量之間產(chǎn)生較大的誤差。

1.3 接觸電阻對電壓互感器的影響

在電能表的線路安裝過程中，可能會遇到二次連接導(dǎo)線或者串接點的出現(xiàn)。二次連接導(dǎo)線接觸電阻會對電流感應(yīng)器的負荷電流造成一定的影響，進而導(dǎo)致電能表計量值的降低。同樣的原理，串接導(dǎo)線接觸電阻時也會對電流感應(yīng)器的負荷電流造成一定的影響，接觸電阻會造成電阻的增大，在電能表電壓不變的情況下，電流就會增大，導(dǎo)致電壓器計量值比實際值偏低。當(dāng)接觸電阻出現(xiàn)的時候，電能表多出來的的電壓值和二次線圈當(dāng)中的電壓值就不是同一個數(shù)值，最終所反映到電能表上的數(shù)值也不會相同，這就是接觸電阻對電能計量誤差的影響。

1.4 鐵芯對電流互感器的影響

電能表中的電流互感器在工作的過程當(dāng)中，首先是一次電流通過一次繞組，一次繞組會產(chǎn)生一定的磁通量;一次繞組所產(chǎn)生的磁通量在損耗的過程中會將磁通量轉(zhuǎn)化為二次繞組的電動勢能;二次繞組的電動勢能會使其所環(huán)繞的鐵芯產(chǎn)生磁通量。不能發(fā)現(xiàn)，在鐵芯對勵磁電流進行消耗的過程中，電流互感器的測量值將會受到一定的干擾，最終導(dǎo)致電能計量上的誤差。誤差產(chǎn)生最根本的原因就是互感器的比值誤差以及角差。鐵芯的鐵芯損耗電量角、抗角以及外接負載阻抗等都會對比差以及角差造成相應(yīng)的影響。同時，電流互感器的電流特性曲線以及負載特性沿線的誤差應(yīng)控制在25%以上，一次電流的額定值應(yīng)該控制在30%以上60%以下，只有這樣電流互感器才可以保持在一個最佳的工作狀態(tài)。電流互感器處于最佳工作狀態(tài)的時候所產(chǎn)生的誤差一般相對較小，可以穩(wěn)定在允許的范圍內(nèi);反之，如果電流互感器不處于最佳狀態(tài)，電能表的計量值就會出現(xiàn)較大的誤差，超出誤差允許值。

二、電流互感器對電能計量準(zhǔn)確度的影響

2.1 保證電流互感器正常運轉(zhuǎn)

如果電能表的負荷電流可以一直運行在額定值的百分之二十的復(fù)合線路當(dāng)中，可以在電流互感器當(dāng)中安裝一種可以自動計量電流的設(shè)備。自動計量電流的設(shè)備與復(fù)合變比電流互感器相互結(jié)合、同時使用，與此同時采用人工檢測的方式對其進行檢測將有效降低誤差，提升電能表的準(zhǔn)確度。當(dāng)線路處于正常的工作狀態(tài)時，在明確電流流量以后要對相應(yīng)的知識內(nèi)容進行宣布。為了保證電流互感器的有效運行，計量裝置在安裝過程中要對其安裝位置進行確定，計量裝置可能安裝在變比值相對較小的線路當(dāng)中也可能安裝在變比值相對較大的線路當(dāng)中。通過這種方法可以保證電流互感器的正常運轉(zhuǎn)，當(dāng)電流互感器處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)時可以有效避免電能計量所帶來的誤差。

2.2 選擇適合的電流互感器

適合的電流互感器可以保證電能表準(zhǔn)確計量電能值。如何選擇合適的電流互感器，成為了解決這一問題，提升電能計量精準(zhǔn)度的有效方法。電流互感器選擇最為關(guān)鍵的一點就是電流互感器二次容量，在電流回路的選擇使用過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)選擇負荷阻抗相對較低的電能表。常見負荷阻抗較小的電能表是電子式的電能表。在一些特定的環(huán)境下，也可以通過降低外接導(dǎo)線電阻來滿足二次容量的要求值。

2.3 保證電流互感器處于最佳工作狀態(tài)

電流互感器在實際的工作當(dāng)中，流經(jīng)電流互感器的電流數(shù)值應(yīng)控制在額定電流的60%左右。如果流經(jīng)電流互感器的電流數(shù)值過大或者過小，不能滿足電流互感器處于最佳工作狀態(tài)，可以采用降低變比的方式來改變實際流經(jīng)電流互感器的電流數(shù)值，使其處于額定電流的60%。同時，在電流互感器的選擇上可以選擇熱穩(wěn)定性相對較高的電流互感器。通過以上方法可以有效保證電流互感器在實際工作當(dāng)中處于最佳工作狀態(tài)。當(dāng)電流互感器處于最佳工作狀態(tài)的時候，電流互感器所產(chǎn)生的誤差就會較低，進而保證了電能計量的準(zhǔn)確性。

2.4 對電流互感器進行檢測

在對電流互感器進行使用之前，要對其各方面的性能進行檢測。只有保證電流互感器各個性能指標(biāo)都沒有出現(xiàn)問題的情況下，才可以對電流互感器進行正常使用。首先，相關(guān)技術(shù)人員要對電流互感器的倍率進行檢測，查看實際倍率與標(biāo)志牌上所顯示的倍率是否相同。其次，為了避免短路現(xiàn)象的發(fā)生導(dǎo)致設(shè)備的損壞，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對回路的連接進行檢測，避免短路現(xiàn)象的出現(xiàn)。最后，相關(guān)技術(shù)人員還有檢測二次端子記性的連接和換相的接法是否存在問題，查看二次回路當(dāng)中有沒有開路現(xiàn)象或者偽接的情況發(fā)生。以上問題如果不通過檢測及時發(fā)現(xiàn)很有可能會對電流互感器造成影響，進而導(dǎo)致電能計量誤差的產(chǎn)生。因此，為了保證電能計量的準(zhǔn)確性，在電流互感器工作之前，一定要做好相應(yīng)的檢測工作，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的誤差。

2.5 對電流互感器的誤差進行調(diào)節(jié)

電能計量的準(zhǔn)確性主要由兩方面的因素所決定：一是，電能表自身誤差對電能計量的影響;二是，電流互感器的誤差對電能計量的影響。因此，在對電流互感器進行檢測過程中，如果發(fā)現(xiàn)電流互感器存在誤差要第一時間對電流互感器的誤差進行補償，將出現(xiàn)的誤差降低到最大的限度，提升電能計量的準(zhǔn)確度。出了補償誤差以外，還有一種有效降低電流互感器誤差的方法，即是降低三相電中其中任何一項電流互感器的比值誤差或者角差。