浅谈电能计量误差及减少装置误差的有效方法

浅谈电能计量误差及减少装置误差的有效方法

孙洁强马艳武蕾孟伟维

（国网安徽省电力公司阜阳供电公司安徽阜阳236000）

摘要：电能计量装置是电贸易结算的重要设备，它对电能进行量度，相当于一把秤，而电能与我们的生活息息相关，我们的衣食住行几乎都离不开电，尤其是在电子技术高速发展的今天，各种各样电器的使用，使得电能这种商品更加与我们密不可分。因此，我们一定要采取适当措施，提高电能计量装置的准确性和安全可靠性能，最大限度地降低电能计量装置的综合误差，维护供用电双方的经济利益，做到公平公正计费。下面就谈谈我对降低电能计量装置综合误差的几点认识。

关键词：电能；计量装置；合成误差；综合误差

一、前言

电能计量装置是用来量度用户使用电能这种商品多少的器具，电能计量装置的准确与否，直接影响到整个电力企业经济运行，影响到用电企业与用电客户双方的公平交易，因此，如何减少电能计量装置的综合误差，减少在销售电能的过程中企业与用户的冲突，以及促进供用电双方降低消耗，节约能源，加强经济核算，改善经济管理和提高经济效益，维护电能贸易结算的公平公正和电力企业资金的正常回收意义尤为重大。

二、导致电能表计量的误差的影响因素

1.电压、频率、温度变化对基本误差的影响

若电能表电压线圈所加载的电压与额定电压不同，那么电压工作磁通和有关力矩随电压变化的比例也会不同，会使电能的读数出现电压的附加误差。若市电交流电的频率与额定频率之间有偏差，各磁通及其相位角都会产生变化，使电能表示数显示与cos有关的频率附加误差。若环境温度产生变化后，制动磁通和电流、电压工作磁通及其损耗角都要改变，引起与cos有关的温度附加误差。

2.波形畸变对基本误差的影响

当前，非线性负载广泛存在于电网中，当某电网中有非线性负载时，畸变现象就会出现在负载电流的波形中。非正弦的负载电流会在输配电线路上引起非正弦的阻抗压降，那么即使电源电压为正弦波，负载端的电压也会是非正弦的。如此，加在电能表上的电压和电流都是畸变的波形。另外，在调试和检定电能表的时候，调试装置输出的电压、电流波形为理想的正弦波的情形往往也是很难保证的。

3.三相电压不对称对基本误差的影响

三相电压的不对称也是三相电能表误差产生的主要原因之一。首先，由于各驱动元件不平衡，即在相同的电压、相同电流和功率的情况下，各元件产生的驱动力矩和电流、电压抑制力矩不相等，当一相电压升高而另一相电压同样降低时，作用在转动元件上的总力矩发生了变化。其次，即使各驱动元件平衡，但由于磁通FU与电压U并非线性关系，处在电压升高和降低的元件，其驱动力矩变化的绝对值也各不相同。

4.负载不平衡和负载波动对基本误差的影响

三相负载不平衡会引起三相电能表误差变化。这种变化的主要原因包括各元件驱动力矩的不平衡，补偿力矩的影响，电流和抑制力矩的影响以及各驱动元件的相互影响等。对剧烈和频繁波动的负载，诸如电气机车、轧钢机械和电焊机等的负载计量，若负载增加时，电能表加速，制动力矩和电流、电压抑制力矩阻碍转盘加速，电能表少记电能；负载降低时，电能表减速，制动力矩和电流、电压抑制力矩阻碍转盘减速，电能表多记电能。由于转速下降所需的时间较长，电能表在负载降低时多记的电能会比电能表在负载增加时少记的电能要多一些，引起了正的附加误差。所以，转动元件的惯性矩、稳定转速和电流抑制力矩越小，波动负载引起的附加误差就越小；负载波动周期越短或负载电流越小，那么这个附加误差就越大。

5.电表位置倾斜对基本误差的影响

在正常运行条件下，电能表也可能偏离垂直位置，从而产生倾斜误差，其根本原因是由于转动元件和上、下轴承的联接不精密，特别是下轴承的联接够精密，使得转动元件在轴承中发生了位移，驱动力矩和制动力矩以及转速都随之发生了改变。另外，电能表标准规定的容许倾斜误差只是属于负载电流大于50%标定电流的情况，这时驱动力矩较大，倾斜引起摩擦力矩的变化可以忽略。倾斜误差在本质上和转盘位移引起的误差很相似，倾斜角越大，侧压力和倾斜误差就越大。因此，合理地选择驱动元件和制动磁铁对转盘中心的相对位置，减小转动元件在轴承中产生的位移，是可以减小倾斜误差的。

三、减少电能计量装置综合误差的方法

1.电能计量采用分段、分步式的管理方法

在《技术管理规程》中更注重电能计量装置的分类管理，将电能计量装置的类别进一步细化，并规定了各环节电能表、互感器准确度等级和计量二次回路电压降指标，力求将综合误差限制在一定的范围内，其管理模式是具有实际意义和可操作性的。

2.计量规程要求、完善计量装置设置

（1）选择高精度、稳定性好多功能电能表。电子技术发展，现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。（2）电压互感器二次导线选择。互感器二次回路实际情况选择二次导线截面和长度。一定负载下，给定电缆截面面积，规定电压降下，给定导线长度，导线截面积至少不少于2.5mm2。（3）电流互感器二次回路导线截面积最小值为4mm2，且中间不有接头，导线经转动部分处应留有足够长度。投产前，必须测量电流、电压互感器实际二次负荷，使之互感器标定额定负荷之内。（4）对35kV以上计费用电压互感器二次回路，应不装设隔离开关辅助触点，但可装设熔断器，对35kV及以下计费用电压互感器二次回路，应不装设隔离开关辅助触点和熔断器。电流、电压回路应设专用二次回路，不与保护、测量同回路。

3.采用正确计量方式，减少计量误差

对接入中性点绝缘系统电能计量装置，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线边线。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。

4.合理选择电流互感器变比

电流互感器误差取决于互感器的比差、角差，而比差、角差又与外接负载阻抗Zb、铁心导磁率μ、铁心阻抗角α，铁芯损耗电量角φ有关。由互感器电流特性曲线、负荷特性曲线和误差特性表组成，二次负荷要控制在25%～100%之间，一次电流为其额定值60%左右，至少不得低于30%，才能使电流互感器运行在最优状态，从而降低电流互感器误差。当实际负荷电流小于30%时，应采用二次绕组具有抽头的多变比或S级电流互感器，或采用具有较高额定短时热电流和动稳定电流，且接近实际负荷电流的小量程电流互感器。此外，应尽量避免继电保护和电能计量用的电流互感器并用，否则会因继电保护的要求而使电流互感器的变比选择过大，影响电能计量的准确性。

四、结语

电能计量装置的综合误差关系到发，供，用电户的直接经济效益，关系到整个电网的正常运行。要降低计量装置的综合误差，就要在新投运和改造的计量装置选型上，要求电能表、互感器都必须符合《电能计量装置技术管理规程》要求，按负荷类别选取适当的准确度等级，并在投产前做好各项测试工作，在以后的运行管理中，还要根据规程规定进行周期检定和轮换制度。我们应该高度重视，想尽一切办法，维护电能计量装置的准确，做到公平，公正，合理计费。

参考文献

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