電能計量誤差及電能計費(fèi)探討

王帥 陳瑩瑩 荀洋 丁云思 徐園園 肖寧

隨著用電設(shè)備的不斷增加，電網(wǎng)當(dāng)中的新設(shè)備和非線性用電負(fù)荷量越來越大。而對于電能計量來說，由于電能計量手段會造成信息的丟失，電力工作人員不能完全將誤差消除，只能將誤差盡量降低，并且這種信息丟失是不能預(yù)測的。因此，本文通過分析電能計量誤差，對電能計費(fèi)問題進(jìn)行了探討，以期能夠為我國的供電企業(yè)提供幫助。

電能計量;誤差;電能計費(fèi)

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1.1互感器誤差

互感器誤差產(chǎn)生原因是因為其準(zhǔn)確度等級太低。根據(jù)互感器檢定規(guī)程第五百一十三條之規(guī)定，裝置Ⅰ類和Ⅱ類電能表所用的互感器，其準(zhǔn)確度等級不能低于0.2級。而在早期興建的變電站和電廠，互感器準(zhǔn)確度等級只有0.5級，根本不符合檢定規(guī)定。根據(jù)國標(biāo)《GB1207-1997電壓互感器》之定，功率因數(shù)在0.8至1.0的范圍內(nèi)，并且在額定負(fù)載的25%到100%之間，互感器產(chǎn)生的誤差應(yīng)符合相應(yīng)的準(zhǔn)確度等級。換句話說，互感器的準(zhǔn)確度等級要在25%至100%額定負(fù)荷范圍內(nèi)才有保障，過小或者過大的負(fù)荷都會使互感器產(chǎn)生的誤差超過國標(biāo)。另外，根據(jù)規(guī)程第五百一十四條之規(guī)定，貿(mào)易計算中所用到的Ⅰ類與Ⅱ類電能計量裝置必須依據(jù)相應(yīng)的計量點(diǎn)來配置電流互感器的專用二次繞組。當(dāng)一次負(fù)荷電流穿過互感器進(jìn)行一次繞組時，會給二次繞組帶來感應(yīng)電動勢，這就得消耗一部分勵磁安，同時鐵芯會產(chǎn)生磁通?；ジ衅鳟a(chǎn)生誤差的原因就是由于鐵芯消耗勵磁安，因此要減小互感器所產(chǎn)生的誤差，必須要使用專門的二次回路，而且不能與測量、保護(hù)同回路。

1.2二次回路導(dǎo)致的誤差

電阻設(shè)備廣泛存在于電能計量系統(tǒng)中，僅就電能表和電壓互感器間的電路而言，就存在導(dǎo)熔斷器、電阻抗、空氣開關(guān)、繼電器觸點(diǎn)等多個電阻元件;當(dāng)電流通過時，這些電阻元件的存在會使得二次電壓壓降、角度等參數(shù)出現(xiàn)波動，由此導(dǎo)致互感器誤差增大。我國互感器計量規(guī)程中對二次回路電壓降也有著明確規(guī)定，Ⅰ類和Ⅱ類用于經(jīng)濟(jì)計算的電能計量設(shè)備電壓互感器二次回路電壓降，不能超過額定電壓的千分之二。但實(shí)際情況卻是真正符合計量規(guī)程要求的電能計量設(shè)備在同類產(chǎn)品中所占比例較低，還不到五分之四。缺乏對電壓互感器二次壓降的足夠重視，是導(dǎo)致電壓互感器合格率低下的重要原因。

1.3電能表誤差

這一誤差可分為三種，即生產(chǎn)誤差、不當(dāng)使用誤差以及負(fù)載性誤差。在小負(fù)載的范圍內(nèi)，由于在低負(fù)載時，其轉(zhuǎn)矩較小，因此，電能表的誤差相對較大，只有在摩擦力矩大于補(bǔ)償力矩時，其誤差才會向負(fù)方向變化，而在這種情況下，電能表的相位角誤差的影響就會變小，且電流自制力矩可能為零。在負(fù)載增加的同時，工作的轉(zhuǎn)矩也會相應(yīng)的增加，非線性誤差與摩擦誤差相對較為明顯。

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基于以上對當(dāng)前電能計量誤差控制過程中存在的問題分析，筆者認(rèn)為要想有效控制電能計量誤差，可從以下幾個方面著手：

2.1完善計量裝置

選擇高精度、穩(wěn)定性好的多功能電能表。由于電子技術(shù)的發(fā)展，目前多功能電子表的技術(shù)較為穩(wěn)定，誤差基本成線性。一只多功能電子表可同時兼有正、反向有功，正、反向無功4種電能計量和脈沖輸出、失壓記錄、追補(bǔ)電量等輔助功能，且過載能力強(qiáng)、功率小，對Ⅰ、Ⅱ類用戶應(yīng)采用全電子式電能表。

2.2電能表誤差處理措施

電能表運(yùn)行過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程對其進(jìn)行定期的周檢，并且將自身特性變化非常大、難以調(diào)整的電能表要進(jìn)行及時的更換。對于已經(jīng)周檢的電能表誤差調(diào)整到合格范圍之內(nèi)，并且對更換之后的電能表進(jìn)行寶石清洗，然后用0.1級全自動檢定設(shè)備進(jìn)行檢定、誤差除0.5L情況下0.2Ib負(fù)荷點(diǎn)部分在±110范圍之內(nèi)，其他的負(fù)荷點(diǎn)應(yīng)當(dāng)控制在±1以內(nèi)，該種新型檢定設(shè)備基本排除了人為性的誤差。

2.3接線故障處理

（1）帶電檢查

首先應(yīng)當(dāng)積極排除電壓回路中存在的問題和錯誤，利用相序表對電壓回路中的相序進(jìn)行檢查，將互感器作為標(biāo)準(zhǔn)，并且利用萬用表對UAO-UA、UBO-UB以及UAB和UCA值進(jìn)行檢測，以此對電壓回路進(jìn)行檢測。采用鉗型相位伏安表對A相、C相電流進(jìn)行檢測，然后將電流短路、接觸故障以及斷路故障問題進(jìn)行排除;采用鉗型相位表，對電能表兩元件所加電壓、電流相位角進(jìn)行測量，并將相量圖仔細(xì)的畫出來。通過對相量圖的綜合分析，將電流回路接線故障排除，并對其進(jìn)行改正。

（2） 停電檢查

利用用萬能表、自制通燈等，對電流回路進(jìn)行導(dǎo)通試驗，校線過程中應(yīng)當(dāng)注意將線從電能表表尾、互感器側(cè)斷開，然后對其進(jìn)行測量，以免線路經(jīng)電能表內(nèi)部線圈形成回路，難以校對。通常情況下，其校對的順序是進(jìn)表線、端子右側(cè)、左側(cè)互感器，在校對完成后，利用三相電能表對接線檢驗和改正。

2.4對TV二次回壓降引起計量誤差的改進(jìn)方案

電能計量同時還受二次回路當(dāng)中電壓降問題的影響，因此必須降低在線路的二次回路中電壓降對計量影響，以保證電能計量的精準(zhǔn)性?？尚行圆僮髦饕兴狞c(diǎn)：①采用專用的計量回路，減少TV二次回路負(fù)載，從而降低TV二次導(dǎo)線壓降以及由此帶來的計量誤差。②加粗二次導(dǎo)線截面積。根據(jù)導(dǎo)線的實(shí)際長度及所通過電流的大小，估算一下所需截面的大小，保證二次導(dǎo)線壓降U≤0.5V，S>0.12LI（mm2）。③在TV二次回路中應(yīng)去掉不必要的節(jié)點(diǎn)端紐，對于必不可少的接點(diǎn)應(yīng)定期清擦減少接觸電阻，以保證每個接頭處的接觸電阻不大于0.05Ω。④采用電壓誤差補(bǔ)償器來補(bǔ)償二次導(dǎo)線壓降引起的比差和角差。

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電量計費(fèi)作為我國電力經(jīng)濟(jì)效益提升的主要環(huán)節(jié)，具有非常重要的作用。電力經(jīng)濟(jì)管理實(shí)踐中，電量計費(fèi)主要包括基波有功功率計量、諧波有功功率計量。然而，當(dāng)前國內(nèi)電量計費(fèi)，缺乏統(tǒng)一收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。電量計費(fèi)過程中采用的主要設(shè)備是電表，其計量功能非常重要。對于供電系統(tǒng)而言，當(dāng)前主要采用的是感應(yīng)式、電子式電能表，其工作原理、結(jié)構(gòu)存在著較大的差異性。對感應(yīng)式電能表有較大的影響，限制了感應(yīng)電能表發(fā)揮良好的工作性能。比如，感應(yīng)式電能表應(yīng)用實(shí)踐中，應(yīng)當(dāng)確保電壓、電流處于正常狀態(tài)。若電力系統(tǒng)中的非線性電氣性能可能會導(dǎo)致諧波問題的產(chǎn)生，此時電能計量總和會出現(xiàn)一定的誤差。確保電能計量的準(zhǔn)確性、真實(shí)性，需用科學(xué)合理的計量方法，選擇合適的電能表種類記錄用戶實(shí)際的用電情況，進(jìn)行統(tǒng)計和計量。在進(jìn)行電量計費(fèi)的過程中，應(yīng)該選擇合理的計費(fèi)方法，保證電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)用戶的用電權(quán)益。

電能計費(fèi)關(guān)系到電力企業(yè)和用戶的經(jīng)濟(jì)利益，電能計量的精準(zhǔn)程度對于電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和電力事業(yè)的健康發(fā)展都有著重要影響。從上面的分析可以知道，電能計量誤差影響因素很多，電力企業(yè)必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范，深入解析誤差產(chǎn)生原因，采取針對性措施，將計量誤差控制在允許范圍內(nèi)，保證計費(fèi)合理，維護(hù)電力企業(yè)和用戶的合法權(quán)益。

[1]?王宗晶，王曦，施光躍.電能計量誤差分析與電能計費(fèi)問題的討論[J].黑龍江科技信息，2013，11：60.

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