提高现场电能计量装置准确性的方法研究

提高现场电能计量装置准确性的方法研究

安崇宇

安崇宇

国网阜新供电公司营销部辽宁阜新123000

[摘要]本文概述了现场电能计量装置的工作原理，通过对其原理分析，对如何提高现场电能计量装置准确性的方法进行了探讨，仅供各位参考。

[关键词]现场电能计量装置准确性

一、前言

电能计量装置对电力系统有着深刻影响，其为电力系统提供了电力指标，为提高电能利用率、降低能源消耗、提高经济效率起到重要作用。因此，提高现场电能计量装置的准确性是电力系统平稳快速安全运行、节约电厂经济的有效保障。

二、电能计量的重要性

从发明电能表作为计量电能的设备，至今已经有100多年。它的性能与科学化水平和智能管理有着直接的关联。因此，随着当前电气化管理水平的日益提高，电能表的性能与结构也不断的提升，完善。我国市场经济改革的不断深入，电力企业也面临这激烈的市场竞争，如何在竞争中处于优势的地位，成为电力部分关注的焦点。改善计量，提升效益必须要降低成本与电能损耗，同时要提高营销，管理水平，以可靠的电能计量数据为依据，加强电量的核算管理。用系统的、准确可靠的、最佳的电能计量方式。电能计量准确与否对发电厂，供电部门，用户用电三方面有着重要的意义。随着工业，信息化革命的深入，能源，尤其是电能已成为国家经济，人们生活的不可缺少的部分。并且电气化程度已成为衡量国家发达水平的标志。相关设备准确性和自动化程度提高的要求也越来越迫切。如何进行经济计量，提升计量的准确性，对社会的各方面都有十分重要的意义，特别关系到发电，供电及用电三方的切身利益。

随着上世纪我国社会的改革开放，由计划经济到市场经济的转变，电力系统也在向应对市场经济竞争的方向做出改革，于是，电能计量技术水平在不断提升，特别是在测量方面的准确性与完整性。此外，电能计量与经济指标的计算有着直接的关系。人们生活方式的改变及工业单位的发展，使得用电波动十分剧烈，峰谷差愈来愈大，大幅度的状况导致电能计量的误差加大。这成为计量必须面对，解决的问题。其次由于电子技术的发展，其在电力系统的应用日益广泛，各种非线性负荷设备日益增多，如大功率整流/换流设备、电弧炉等，造成供电系统电压、电流波形不同程度畸变，产生大量高次谐波，如何制定畸变波形作用下的电能计量和计费标准，成为了亟待解决的问题。谐波还对计量的合理性存在影响，非线性用户产生谐波，可能还会减少计量，使得线性用户和供电企业利益受损。

三、影响电能计量装置准确性的因素

1.电能表本身的误差

电能表的误差大体可以分为三种,即电能表的负载特性误差、生产误差以及不当使用误差。电能表的基本误差随负载电流和功率因数变化而变化的关系曲线称电能表的负载特性误差。随着科学技术的发展,电子式电能表的使用越来越广泛,电子式电能表的功耗也会影响电能计量装置的准确性。在实际接线中用三相三线电能表测量三相四线电能将引起附加误差,由于三相负载不平衡,中性点Ib=In-Ia-Ic，所以,缺少电流Ib所消耗的功率,引起附加误差。电能表产品本身的产品误差和电能表使用不当造成的误差也不能忽视。在电能计量管理中,由于电能表接线错误,断线(失压、断流)所引起的计量误差较大,易被发觉;而由于电能表非常规接线或使用不当引起的计量误差较小,不易被重视,但是,若其乘以倍率,则会造成很大误差。作为交易结算的电能计量装置,要求满足公平、准确、合理的原则,因此,电能表常见非正规接线引起的计量误差同样不可忽视。

2.互感器误差

互感器的误差主要包括以下两个方面:互感器准确度等级太低,早期建设的变电站和用户的计量装置互感器配置准确度等级普遍偏低,不符合规程要求。另外,现在电力系统中普遍使用的互感器按照国标?.《GB1207-1997电压互感器》及《GB1208-1997电流互感器》的规定,在额定负荷的25%-100%,功率因数为0.8-1.0的范围内,互感器的误差要符合所标称的准确度等级,也就是说互感器的准确度等级只有在25%-100%额定负荷下才有保障,过大或过小的负荷都使互感器的误差处于国标覆盖不到的状态。因为电压互感器和电流互感器之所以对二次负荷有要求范围,是由互感器的物理特性所确定的。

3.二次回路误差

电能计量装置没有配置计量专用电压、电流互感器或互感器的专用二次绕组。二次回路上接入与电能计量无关的设备过多,造成二次负荷过大影响电能计量装置的准确性。

四、电能计量表准确性优化的措施

1.选用合格的电能表

根据以上分析可知，选用合格的、稳定性好、高精度的多功能电能表，能够有效地提高电能计量装置的准确性。在实际选用电能表时，需要根据规程要去和使用需求，选择适当的型式、基本电流、电压等级、准确度等级和最大额定电流。随着电子技术的不断进步，电子式电能表的功能和技术已经较为成熟，误差基本呈线性，相对稳定。多功能电子式电能表可以进行正向有功、反向有功、正向无功和反向无功的电能计量，还具有追补电量、失压记录、脉冲输出等辅助功能。多功能电子式电能表功耗较小，过载能力较强。在具体运行中，如果负荷电流有着较大的变化幅度，经常在较低载负荷点运行，就将导致计量误差。因此，为了解决此类问题引起的计量误差，就应当选用宽负载S级电子式电能表。

2.选用恰当的电流互感器与电压互感器

选用恰当的电流互感器与电压互感器，能够降低由电流互感器或电压互感器引发的计量误差。在实际运行中，可以选择S级电流互感器以满足准确度要求。分析电流互感器与电压互感器所引发的计量误差，使用恰当的配对组合，可降低电流互感器与电压互感器的合成误差。进行配对组合时，应当使两种互感器的比差的大小相等，符号相反；使两种互感器的角差的大小相等，符合相同。电流互感器变比需要根据实际运行情况进行确定。如果实际负荷电流小于30%，就应当选用多变比的电流互感器或是S级电流互感器。此外，还必须正确选择电流互感器的二次容量。二次负荷具体包括：接触电阻、外接导线电阻和电流线圈阻抗。通常，二次容量应当在25~100%的额定值范围内。

3．降低二次导线的压降,提高计量准确度

根据测试,以上四项装置都会引起计量误差,其中造成误差最大的是电压互感器与电能表间的二次连接导线上的电压降,由于产生压降,导致电能表端电压,(UAB、UCB)不等于电压互感器二次端电压(UAB、UCB)从而给电能计量结果带来误差,这种误差我们可以采取相应的方法改进、降低。《电能计量技术管理规程DL/T448—2000》规定:对于Ⅰ、Ⅱ类电能计量装置,其电压互感器二次回路电压降不应超过额定二次电压的0.2%,其他不应超过0.5%,否则应采取改进措施。根据这一规定对辖区内Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类计量装置二次电压回路进行普测,结果有9.8%左右压降超标,提出改进措施。

4.强化管理

为了优化电能计量装置的准确性，在选用合格的电能表，选用恰当的电流互感器与电压互感器，降低二次回路电压降的同时，还必须强化管理。首先，加强电能计量设备管理。在选用电能设备计量设备时，需要选择合适的型号，进行严格的验收，保证电能计量设备具有较高的性价比。在使用电能计量设备时，需要严格遵循电能计量设备的使用说明。在有着较高的动热稳定要求的场所，应当选用较高动热稳定性的产品。电能计量设备如果需要接地，就必须进行接地处理。安装户外计量互感器时，应当注意避雷保护，将其装设在避雷器后面。此外，还应当尽量选用具有较高防腐防污等级的产品。

五、结语

随着电厂管理体制的不断完善，现场电能计量装置的准确性管理将会得到更多管理者的重视，在电力系统迅猛发展的背景下，如何提高现场电能计量装置的准确性将会发挥着越来越重要的作用。

参考文献

[1]李宗尧,崔建堂,孙超影响在线电能计量装置准确性的主要因素分析黑龙江科技信息2009,(32)

[2]邢菁计量标准装置测量重复性和稳定性的测试计量与测试技术2005(10)