電能計量裝置的綜合誤差分析及改善措施

慕紅霞

（國網(wǎng)四川省電力公司綿陽供電公司，四川 綿陽 621000）

電能計量裝置的綜合誤差分析及改善措施

慕紅霞

（國網(wǎng)四川省電力公司綿陽供電公司，四川 綿陽 621000）

存在于電能計量裝置中的綜合誤差會給電力市場的計算結(jié)果造成一定的影響，本文對電能計量裝置出現(xiàn)綜合誤差的原因進行了深入地分析，針對誤差因素提出了有效降低綜合誤差的解決措施，以達(dá)到提升電能計量的準(zhǔn)確性。

電能計量裝置；綜合誤差；誤差原因；改善措施

隨著電網(wǎng)公司與發(fā)電公司分開，區(qū)域電網(wǎng)模擬市場正常的進行運營，計量裝置所提供的原始數(shù)據(jù)進行電能量結(jié)算，進行電力市場交易，但是電能計量裝置的綜合誤差會直接地影響電能量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為了降低電能計量裝置得出數(shù)據(jù)的誤差，必須對導(dǎo)致綜合誤差的因素進行深入地分析，然后根據(jù)誤差因素采取有針對性的解決措施來降低綜合誤差。確保電力市場交易的公正性、公平性，近幾年計量器具制造技術(shù)不斷更新，在一定程度上改善了互感器、電能表的線性特性與誤差特性。但是電能計量裝置的綜合誤差是影響電能計量準(zhǔn)確性的又一因素，且只有綜合誤差才能夠直觀、全面地反映出電能計量裝置的可靠性、準(zhǔn)確性，所以本文根據(jù)電能計量實際情況，對導(dǎo)致電能計量裝置的綜合誤差的原因進行了詳細(xì)分析，并進一步探討了降低綜合誤差能夠采取的方法。

一、電能計量裝置綜合誤差分析重要性

電能計量裝置中連接導(dǎo)線、電壓互感器、電能表、電流是重要的組成部分，綜合誤差就是由這幾部分誤差共同形成的。在電力企業(yè)日常運營中，想要確保良好的經(jīng)濟效益，就必須對用戶的用電量進行科學(xué)、統(tǒng)一地計算，電能計量裝置是統(tǒng)計電網(wǎng)線損與電費回收的重要依據(jù)，因此控制電能計量裝置的綜合誤差，不僅能夠縮減誤差，同時還能維護電力企業(yè)形象，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。另一方面，注重控制綜合誤差還能促進電力企業(yè)的持續(xù)發(fā)展，在當(dāng)今激烈的市場環(huán)境中，是電力企業(yè)站穩(wěn)腳跟，進一步發(fā)展的必然選擇。

二、導(dǎo)致電能計量裝置出現(xiàn)綜合誤差的因素

電能表選擇形式不對：電能表形式是具有計量特性和確定特性的構(gòu)建、參比電流與最大電流比值相同的電能表。

供電部門對電能表的重視程度較高，嚴(yán)格的周期檢測對電能表是非常必要的，但是基于現(xiàn)場運行情況較為復(fù)雜，存在著較多的特殊情況，例如：電能表的量程較大或者電流互感器具有較大的容量，因此電能表長時間處于輕載狀態(tài)。在運行狀態(tài)時，電流磁鐵和摩擦力矩之間存在巨大影響，電能會出現(xiàn)較大的誤差，當(dāng)負(fù)載越低，產(chǎn)生的摩擦力矩反而更大，所導(dǎo)致的電能誤差便會越大?，F(xiàn)階段計量所使用的電能表是三相三線有功的電能表，但是在三相四線電路中仍然使用三相三線的有功電能表進行計量，便會產(chǎn)生附加誤差。

三相三線和三相四線電能表選擇錯誤：如果應(yīng)用三相三相的電能表對三相四線電能進行測量將會引起附加誤差。在三相三線的電能表中有兩組驅(qū)動元件，當(dāng)三相負(fù)載平衡時，B相電流為零。如果三相負(fù)載不平衡，且中性點存在電流，三相三線電表中只有A與C相的電流線圈，B相無電流線圈和電壓。如果應(yīng)用三相三線表進行劑量，便會出現(xiàn)誤差。

互感器與電能表使用不當(dāng)：綜合誤差中電能表誤差與互感器合成誤差所占比例最大，準(zhǔn)確度是進行誤差的關(guān)鍵指標(biāo)，目前使用的互感器、電能表大部分的準(zhǔn)確度等級是不符合要求的，使用的精確度等級不高的電能表和互感器會給電能裝置誤差產(chǎn)生較大的影響。

電流互感器的選擇：選擇電流互感器二次容量，所接入的二次負(fù)荷包含了接觸電阻、外界導(dǎo)線電阻以及電能表電流線圈阻抗。進行電流互感器選擇，需要考慮以下因素：（a）電流回路負(fù)荷阻小，同時采取縮減外界導(dǎo)線電阻的方法。對于農(nóng)村用電以及季節(jié)性用電，該類型用電的負(fù)荷率相對較低，所以可以選擇額定容量類型的，在負(fù)載較低的情況下，電流互感器的比差、角差相對較大，因此會增大計量誤差。當(dāng)電流經(jīng)過電流互感器一次繞組的時候，在第二次繞組的時候會出現(xiàn)感應(yīng)電動勢，在這一過程中會產(chǎn)生一定的電流消耗，進而讓鐵芯出現(xiàn)磁通，其所消耗的勵磁安匝也是電流互感器出現(xiàn)誤差的影響因素。比差與角差直接影響了電流互感器的誤差，但是角差、比差又會受到鐵芯導(dǎo)磁率、外界的負(fù)載阻抗、鐵芯損耗的電量角、鐵芯阻抗角等一系列因素的影響，一般二次負(fù)荷需要控制在1/4以上，第一次電流則應(yīng)為額定值的3/5，最低不得少于3/10，才能讓電流感應(yīng)處于最好狀態(tài)，降低電流互感器產(chǎn)生的誤差。

電壓互感器的二次導(dǎo)線壓降：處于電壓互感器中的負(fù)載電流經(jīng)過二次連接導(dǎo)線，會產(chǎn)生電壓降，因此負(fù)載電壓與電壓互感器中的二次線圈電壓值并不相符，并且還會導(dǎo)致一定的計量誤差。相關(guān)規(guī)定指出，對I、II類型的計費電能計量裝置，二次降壓值應(yīng)當(dāng)控制在額定電壓0.2%以內(nèi)，其余計量裝置也應(yīng)當(dāng)控制在額定電壓0.5%。

三、降低綜合誤差解決方法

（一）電能表選擇

為了確保電能計量裝置所測出的電能數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，應(yīng)遵循《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》規(guī)定，對電能表從額定電流、基本電流、準(zhǔn)確度等級以及形式等方面進行選擇，同時在誤差試驗合格后的電能表選擇誤差與互感器誤差的合成誤差相抵消的電能表，能夠有效降低電能計量裝置的綜合誤差。

（二）電能計量裝置的配置

互感器合成誤差與各個互感器的電流與電壓之比以及相位差存在直接聯(lián)系，因此在進行互感器選擇時應(yīng)盡可能地選擇誤差小的互感器。在電力系統(tǒng)中安裝互感器，也不能隨便處置，必須合理地進行配對，另一方面互感器的合成誤差還與負(fù)載功率因素存在一定的關(guān)系，提升負(fù)載功率能夠降低互感器合成誤差。

（三）縮減壓降誤差

當(dāng)負(fù)載電流通過串接點或二次連接導(dǎo)線接觸電阻時會產(chǎn)生一定的電壓降，需要對重要電能表應(yīng)用專用的TV二次回路，將電能表的二次回路與繼電保護裝置以及其他表計的回路分開，直接用特定的TV二次端子使用特定的電纜線引至電能表，最大限度地縮短二次回路長度，增加導(dǎo)線的橫截面積，進而降低導(dǎo)線的電阻。如果是雙母線供電，電能表電壓線必須經(jīng)過隔離開關(guān)連鎖接點，選擇多接點并聯(lián)法降低接點接觸電阻。如果專用的二次回路存在熔斷器，需要特別注意其接觸情況，應(yīng)當(dāng)裝置接觸良好的熔斷器。

（四）安裝電流互感器自動切換裝置

對于負(fù)荷電流運行長期處于未達(dá)到電能表額定負(fù)荷20%的線路，可以選擇電流互感器自動切換裝置安裝，在輕載狀態(tài)時將原大負(fù)荷的電能表停止，并將通過電流互感器中的小電流根據(jù)比例放大，將電能表轉(zhuǎn)換為小負(fù)荷。以提升電能表計量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

（五）計量裝置綜合誤差分析

在投入運行之間，將二次回路壓降、電流與電壓的互感器的合成誤差進行計算，并將結(jié)果制成表格。每周期進行校驗時，根據(jù)數(shù)據(jù)適當(dāng)?shù)貙﹄娔鼙磉M行改動，來縮減計量裝置誤差。此外，按照規(guī)程規(guī)劃處各項設(shè)備的減壓周期以及工作輪換表。

（六）確定電流互感器額定一次電流

電流互感器一次電流，必須保證在正常運行狀態(tài)下的負(fù)荷電流不低于額定電流3/5，最低應(yīng)達(dá)到3/10，否則需應(yīng)用高動熱穩(wěn)定電流互感器。額定一次電流的合理確定，能夠讓電流互感器狀態(tài)最佳，降低誤差。

（七）電流互感器倍率和計量回路檢測

投入運行以后應(yīng)定期對電流互感器的倍率以及計量回路進行檢測，對電流互感器倍率與計量回路進行檢查，需注意倍率是否與電流互感器上銘牌內(nèi)容相符合，注意一、二次回路是否存在短接、開路、偽接以及換相錯接等問題。對于電壓互感器，需要注意接線是否正確，避免出現(xiàn)偽接、需接以及換相錯接等問題。

結(jié)語

計量準(zhǔn)確是電能計量裝置最基本的要求，綜合誤差反應(yīng)了計量的準(zhǔn)確性。通過分析誤差產(chǎn)生的原因，尋找降低電能計量裝置綜合誤差的解決措施，在提升電能計量準(zhǔn)確度的同時降低計量設(shè)備的投資。另一方面，互感器與電能表誤差與二次壓降誤差會隨著時間的推移進行變化，因此需要根據(jù)規(guī)程中的規(guī)定進行定期檢查，重新對綜合誤差進行計算，來保證計量裝置的計量準(zhǔn)確性。電能計量裝置是電力市場貿(mào)易結(jié)算的憑證，是電力系統(tǒng)邁向市場的保障。因此需要認(rèn)真做好電能計量工作，來提升電能計量裝置的準(zhǔn)確性，降低計量設(shè)備投資成本。

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