浅谈电能计量装置综合误差分析及改进措施

浅谈电能计量装置综合误差分析及改进措施

任旭

（内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院028000）

摘要：电能计量装置是电力系统电能计量的重要设备，它的准确可靠直接关系到电力系统的经济效益，它主要由电流、电压互感器、电能表、电压互感器二次回路导线组成。本文结合电能计量的现状，对电能计量装置的综合误差及其降低误差的措施进行了探讨分析。

关键词：计量装置；互感器；电能表；误差

电能是一种商品，电能计量装置则是一把秤，它的准确与否，直接关系到供用电双方的经济利益。所以，我们应该最大限度降低电能计量装置综合误差，做到公正合理计费。长期以来，电力系统电网中各计量点电量都以安装在该计量点的电能表的读数计量来结算，而对互感器的合成误差、电压互感器二次回路压降误差常常忽略。近年来，随着市场经济的发展，商业化运营的管理，国家电力公司的成立，内部模拟市场的推广，对电能计量准确性越来越重视，各计量点的电能计量装置的综合误差就显得尤为重要，特别关键的是电能计量装置的综合误差是追补电量的重要依据。下面略谈如何降低电能计量装置综合误差。

1影响电能计量的因素

随着社会经济的飞速发展，人们对电能的使用量越来越大，这使得人们对于电能的需求越来越高。目前包括电力企业在内的各大企业都需要电能的供应，而这些企业在使用电能的同时，就需要对用电量进行准确统计，即电能计量。

电能计量装置是由电能表、计量用互感器及其二次回路组成，要减小电能计量误差，就必须要对计量器具和二次回路带来的误差进行计算分析，以达到合理选择和配置计量器具的目的。电能计量装置同其他计量器具一样，不可能绝对准确地记录电能值，总会存在一定的偏差，这种偏差叫电能计量装置的综合误差。电能计量装置的综合误差包括电能表的误差、互感器的合成误差、电压互感器二次回路压降引起的误差

1.1电能表选型及使用不当引起的误差

1）为了保证电能计量装置准确地测量电能，必须按照《电能计量装置技术管理规程》的要求，合理选择电能表的型式、电压等级、基本电流、最大额定电流以及准确度等级。对于月平均用电量在100万kW.h以上的Ⅱ类高压计费用户，应采用0.2级的电压、0.2S级电流互感器，0.5级的有功电能表及2.0级无功电能表。在实际运行中，若用户的负荷电流变化幅度较大或实际使用电流经常小于电流互感器额定一次电流的30%，长期运行于较低载负荷点，会造成计量误差，应采用宽负载电能表。2）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，中性点普遍有电流存在，而Ib=In-Ia-Ic所以，缺少电流Ib所消耗的功率，引起附加误差。

1.2电能表产品误差

按国家统一的电能表设计要求，生产电能表应采用五类磁钢，该类磁钢性能稳定不易失磁，是保证电能表误差稳定的重要部件。但有的电能表制造商为了在价格战中取胜，擅自修改设计，选用稀土磁钢或三类磁钢，生产成本可下降10%左右，但存在着严重的质量隐患。即使安装前误差调试合格，投入运行后由于磁钢的不断失磁，致使电能表的阻尼力矩不断减小，电能表愈走愈快。这是造成运行中电能表出现正误差超差的主要原因。现在大力推广使用的电子式电能表产品误差普遍很好，主要依靠采样元件，计量芯片及相关电子元器件性能的可靠和稳定，如出现问题，误差往往比机械表大，甚至会无法计量显示，产品质量是保证误差的关键。

1.3由于电流互感器选用不当导致的误差

1.3.1选择电流互感器二次容量。接入电流互感器的二次负荷包含外接导线电阻、电能表电流线圈阻抗、接触电阻。因此，在进行电流互感器选择时，要从三方面对二次容量大小进行分析，借助选择电流回路负荷阻抗较小的表计（比如电子式电能表）来达到二次容量的要求，在必要情况下还能够通过降低外接导线电阻的方法。

1.3.2因为一次电流流经电流互感器一次绕组时，必须要消耗一部分电流i0来励磁，使得铁芯产生磁通，保证二次绕组产生感应电动势。电流互感器的误差是因为铁芯所消耗的励磁安匝导致的。电流互感器误差由互感器的比差、角差决定，而比差、角差又与铁芯阻抗角、外接负载阻抗zb、铁芯损耗电量角、铁芯导磁率有关。根据互感器电流特性曲线、负荷特性曲线和误差特性表，实际二次负荷必须控制在25%～100%额定二次负荷范围内，其实际负荷电流达到额定值60%左右，至少应不低于30%，才可以使电流互感器在最优状态运行，从而控制电流互感器误差。

2解减少电能计量装置综合误差的措施

2.1选择正确的计量方式，减少计量误差

就接入中性点绝缘系统的电能计量装置而言，选择三相三线制电能表，其两台电流互感器二次绕组宜采用四线连接；就三相四线制的电能计量装置而言，其三台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六线连接，若选择四线连接的话，如果公共线断开或一相电流互感器极性相反，会对计量准确性产生影响，而且在现场进行检验时，采取单相法每相电流互感器二次负载电流和实际负载电流不一致，会使测试工作变得困难，产生测量误差。

要在计费用高压电能计量装置中装设失压计失仪，及时掌握读取失压记录，为计量人员追补电量提供依据。

2.2完善计量装置

选择专业大厂生产的高精度、稳定性好的多功能电能表。由于电子技术的发展，现在多功能电子表已日趋完善，其误差较为稳定，且基本呈线性。一只多功能电子表可同时兼有正、反向有功，正、反向无功四种电能计量和脉冲输出、失压记录、追补电量等辅助功能，且过载能力强、功耗小。对Ⅰ、Ⅱ类用户应采用全电子式电能表。专业大厂生产的多功能电能表在元器件材料、设计技术水平、质量检验均有较高要求，是实际使用的首选。

2.3对接入中性点绝缘系统的电能计量装置

应采用三相三线制电能表，其2台电流互感器二次绕组宜采用四线连线；对三相四线制的电能计量装置。其3台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六边线。如采用四线连接。若公共线断开或一相电流互感器极性相反，会影响计量。且进行现场检验时，采用单相法每相电流互感器二次负载电流与实际负载电流不一致，给测试工作带来困难。且造成测量误差。

2.4开展计量装置综合误差分析

把投运前电流、电压互感器合成误差、电压互感器二次回路压降误差通过计算形成数据表。在每次的周期校验时，都可以对照各项数据配合电能表进行调整，使计量综合误差达到最小。同时，按规程规定做好电能表、电流互感器、电压互感器进行周期检验和轮换工作。

3结束语

保证电能计量装置的准确性，对保证电力系统走向市场具有非常重要的意义。对电能计量装置的最基本要求是准确，是否准确是用综合误差来评价的。通过分析误差产生原因，找到减小电能计量装置的综合误差的方法，不仅可以提高电能计量的准确度，还可大大减少计量设备的投资。电能计量装置作为考核主网线损的重要依据，是电力系统走向市场的重要保证。因此必须认真做好电能计量工作，提高电能计量装置的准确性，真正做到电能计量公平合理。

参考文献

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[2]戴军，张翠琴.电能计量装置的综合误差分析及改进措施[J].内蒙古电力技术江，2008（02）：15-19

[3]董永新.电能表校验（中级工）[M].北京：中国电力出版社，2002：8-23.

作者简介

任旭（1983-04），男，毕业于内蒙古工业大学电气工程及其自动化专业，现从事电能计量检验检测工作。