浅析电能表的计量误差及调整方法

浅析电能表的计量误差及调整方法

孔明

（国网山东省电力公司泗水县供电公司山东济宁273200）

摘要：随着用电量的不断稳定增加和电网改造工作的不断推进，电能表计量在电力工作中的地位越来越受到重视。这直接关系到电力企业和用户之间建立信任关系。电能计量的准确与否，直接影响着供用电双方的经济利益。然而在进行电能表计量时，但由于计量系统的不稳定，在进行电能计量时会产生一些误差。

关键词：电能表；计量误差；调整方法

引言

随着社会对电力能源需求的不断增大，电能计量工作已经成为电力工作中非常重要的工作。它关系到直接的经济利益，正确的电能计量对核算发、供电电能，综合平衡及考核电力系统经济技术指标，节约能源等都有重要意义。但是由于电能表在运行时会因接地错误、短路以及一些不容易发现的原因导致故障发生。

1.电能表计量在电力行业中的重要性

电力资源是我们最平常使用的能源，我们消耗电能，计算方式是通过电能表进行计量来实现的。电能表计量的数据是供电企业和用尸进行结算的基础，而在进行结算时，计量误差会严重损害到双方的经济效益。当电能表数据计量多了，则会损害到供电企业的经济利益，长期以往，会导致供电企业的亏本。总之，电能表计量的准确性不仅影响供电企业和用户两者的经济利益和交易的公平性，甚至还影响到发电企业的经济利益。最近几年，我国电力市场的不断发展完善，对电能表计量工作提出了更高的要求。研究电能表计量准确性是当前大势所趋，尽可能减少误差，保护好发电企业、供电企业和用户三者之间的共同利益。因此，对电能表计量误差性的研究是电力工作者当前重要的研究课题之一。

2.电能表产生误差的原因

电能表的研制和应用是严格的依照我国的有关技术标准进行的，也就是说使用中的电能表必须要符合《机电式交流电能表》、《电子式电能表》等相关的检测规定，才能投入到实际的电力计量的应用中。其中，文件关于我国常用的参比频率为50赫兹至60赫兹的机电式电能表的检定问题，有着这样的规定：即感首先要检测电能表的外观情况，以及零部件的质量；其次，要对电能表的应用电源频率、电压、环境温度以及湿度等因素进行检定，并根据实际的应用环境做相关的性能试验。

原则上感应式电能表必须要具备以下两个条件，才能产生运行过程中的误差，其一：电能表的摩擦力矩和补偿力矩相等，从而也就无法实现对计量器的准确的齿轮推动；其二，圆盘转速与功率成正比，也就是说在电能表运行的过程中，圆盘的转动速度会受到运行功率的影响和限制，由于二者在计算过程中，并不属于同—个函数，因此这种正比例关系，必然会导致其中一方的误差。基于上述两种原因，在由于上述原因，感应式电能表在应用的过程中，比较容易产生计算误差，并且其误差的产生的具体数值，还会受到周围环境以及电压、频率等因素的变化的影响。

电子式电能表在应用过程中产生计量误差，可能是由于以下原因导致的：首先，受到电压的不利影响，即在采用电子式电能表进行计量的过程中，加载在电能表上的电压同实际运行线路中的电压存在差异的情况下，将会导致电流乘积的不稳定变化，因此也就导致数据的输出同实际数值存在差异。此外，温度等环境因素对于电子式电能表的结果也有着非常重要的影响。

无论是感应式电能表还是电子式的电能表，电压不对称也是导致其在运行过程中产生计量误差的一个非常重要的原因，一般可以分为以下两个方面：（1）首先，由于电能表中间的附件的不同，电流在流经电能表时，不同的附件会产生不同的反应，因此也就会导致计量滑轮的运转的不稳定。（2）其次，如果电能表中的附件相同，那么流经的电压就会形成一个较为平衡和稳定的状态，但是如果电压不对称，那么整个电表的绝对值就会发生变化，所以仍然会产生误差。

3.电能表计量误差分析与调整

电能计量装置包括电能表、互感器和二次接线三部分，其误差亦主要由这三部分引起，即电能表误差、互感器合成误差、电压互感器二次导线压降引起的误差，三者的代数和统称为综合误差。电能计量的准确与否，与每个部分都是密切相关的。只有电能计量装置的综合误差才是衡量电能计量准确与否的唯一指标，单独一个部分的误差，如电能表的误差，都不能代表整个计量装置的计量误差。

在实际计量装置中，电能表的误差可以在负荷点下将其误差调至最小，而互感器合成误差和电压互感器二次导线压降引起的误差均实际二次回路的运行参数有关[3]，可通过对相关参数的调整降低其误差。电流互感器、电压互感器的合成误差在额定二次负荷范围内均可用准确度来控制。而电压互感器二次导线压降所造成的误差，在综合误差中也占有相当的比例，可以通过电能表、互感器的合理选择来补偿，从而降低计量装置的综合误差。此外，要降低计量综合误差，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验和轮换制度。

进行误差调整，首先要判断仪表是否合格。电能表按用途有单相、三相、有功、无功之分。计量检定规程对此有明确的规定[4]。目前电能表检定的主要项目有：直观检查、起动试验、潜动试验、基本误差的测定、绝缘强度试验和走字试验等，每个项目都有具体的要求，检定员只需要按照规章检定即可判断电能表合格与否。日常工作常还会遇到这样的情况，电能表的其他技术指标均能达到，就是基本误差超差，而该技术指标对电能表来说是最为重要的，如果这项指标不准，该表就不能使用。在这种情况下，对此电能表进行基本误差调整，使其符合国家计量检定规程的要求，可为用户节约资金。

简单来说，误差调整就是平时大家所说的表走快走慢时，对表进行调整。从专业的角度说，就没那么简单。调整时，既要考虑电流负载的实际情况，又要考虑电压、频率等相应情况，如果是三相表还要考虑平衡问题，才能把误差调至规定范围内。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，则会影响计量，且在进行现场检验时，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，会给测试工作带来困难，还可能会造成测量误差。对计费用高压电能计量装置应装设失压计量器，并及时读取失压记录，作为计量人员追补电量的依据。

为了提高电能计量装置整体计量性能，对于一些重要的计量点可采用减小综合误差的概念来进行电能表互感器误差的优化配置，如选配电能表时，应考虑互感器的合成误差使电能表的误差和互感器的合成误差相互抵消，根据电流、电压互感器的误差合理地组合配对，尽量减小互感器的合成误差等。

一般大多数仪表经过调整都能合格，但也有例外，以下几种情况就不能用上述的常规办法处理。这些情况更复杂，更需要检定员认真学习电能表的工作原理，了解电能表的各组成部分的关系，从中找到解决办法。常出现的特殊情况有以下几种：一、在进行满载调整时，始终呈现负误差和正误差，而这样的误差是不允许的。文献资料和工作经验表明出现负误差的原因是电压电流铁心间的工作气隙增大，减小驱动转矩造成的；出现正误差的原因是制动磁铁的磁性减弱造成的。了解了上述原因后，采取调小电流电压间的工作气隙，增强制动磁铁的磁性等相应措施即可解决问题；二、在对电能表进行相位角误差调整时，无论怎样动都不能把误差调到预定范围。根据其工作原理，对其电流铁心、电压线圈进行观察，总结出是由于电流铁心倾斜，或者电压线圈存在匝间短路现象造成的。重新装配电流铁心更铁电压线圈就可解决。

4.结语

总而言之，电能表调整是一项细致的技术工作，需要一定的耐心和经验，除了把握住上述的工作内容，我们还必须严格按照规程规定，切实做好电能表、互感器的现场检验、周期检定、轮换、随机抽检等相关环节的技术与管理工作。只有注重电能计量装置的全过程管理才能更加行之有效地从根本上保障电能计量的准确可靠和安全。

参考文献：

[1]邓昌辉.电能计量装置综合误差分析与处理.湖北电力，1998，22（4）：40-41.

[2]章晋福，邹琴.浅谈降低电能计量装置综合误差.江西电力职业技术学院学报，2008，22（2）：51-52.