电能表计量误差分析研究

电能表计量误差分析研究

张雪莹

国网内蒙古东部电力有限公司供电服务监管与支持中心  内蒙古通辽

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摘要：供电企业在为用电用户提供了电力服务后，用电用户就需要按照电能计量的数量支付相应的电费，电能计量的准确性直接影响着供电企业的经济效益，同时供电企业还可以通过电能计量来判断电网系统中的电力运行的相关参数，以此来判断电网系统中的部分故障情况。通过对电能计量过程中导致其产生误差的原因进行研究，针对性地提出了降低电能计量误差的对应措施，有助于促进电力计量的准确性，增加供电企业的经济效益。

关键词：电力计量；误差分析；原因；改善策略

根据电能表的工作原理和结构大致可将其分为感应式电能表、电子式电能表和机电一体式电能表3种。其中，感应式电能表主要的工作原理是通过电磁感应将电流、电压和电相进行电磁力矩转换，推动圆盘转动，带动滚轮变化，从而直接看到电量数据的变化。其最大的优势是即使断电，数据也不会丢失。电子式电能表主要是利用专门的集成电路转换电流和电压信号，然后以模拟或者数字电力的方式实现对电能的计量。其优势在于精度比较高，功能齐全，智能化程度高，对推进智能电网的建设有积极的意义。对于电力企业来说，电能表不仅仅是简单的计量工具，还是经济核算的主要依据，所以，其准确性会影响电力企业的经济效益。如果电能表计量数值低于实际用电量，那么，电力企业就需要自己弥补其中的损失，长此以往，必将会阻碍其发展；如果电能表计量数值高于实际用电量，那么，用户就需要为自己本来未使用的电力承担费用，进而引发用户对电力公司的不满。因此，保证电能表计量的准确性，减少误差，能更好地保护电力企业和用户的利益。

1电力计量误差产生的原因

1.1电流、电压交流互感器选用不当

在实际运行的时候，电压与电流交流的互感器会产生一次电流、一次电压、二次负荷以及功率的因数这些状况。对电流互感器进行选择的时候，由于已经把二次电流定为1A或者5A的标准电流，然而其额定的电流比率还是一次额定电流，正因为这样，要想把比较好的电流互感器筛选出来，能否对一次额定电流做好选择就至关重要。与此同时，为确保筛选出来的电流互感器对电流有着很好的感受，在选择时，就要看在长时间发热的条件下，电流互感器是否能维持与保障最大工作的电流，不然就会造成严重后果即加大误差、损毁设备；遇到这种情况，即国家对于总负载会有一个标准的限额，如果接入的电流互感器二次总负载超过这个标准，就会在很大程度上降低计量电能的准确度；不仅这样，二次负荷低于这个标准的时候，同样会降低计量电能的准确度。

1.2压降了互感器的二次回路

由于电降压对电缆、熔断器、接触电阻以及二次回路中开关产生影响，这会导致电能表的线圈里电压的数据与电压互感器出口处的电压不一样。尤其值得我们注意的一点是，降压导致的误差与这两者的概念完全不相同，在计量电能的过程中，会因为降压而产生数值上的误差，这就是降压所引起的误差，而降压是指经过电压的传感器出口到电能表上面这一过程电压降低的数值，正是因为这两个意义不同，所以会生成不同的数值。通过分析资料与数据，对计量电能的准确性产生影响的因素有很多，其中影响最大的是对电压互感器二次回路进行降压导致的误差，同时它也会造成最大的误差数值。降压过大会使计量的电能量减少很大一部分。

1.3计量用的变比与互感器的真实变比之间的差异引起误差

为了保证电能表的正常测量，互感器把高电压与大电流很大程度地控制在可以测量的范围里，对电能表的电能进行计量的时候，把读到的数值与电压变化的倍数以及电流值的变换倍数都相乘，这样得到的数值就是实际用到的电能。正因为这样，负载实际消耗的电能值不仅与电能表的读数有关，还与相应的PT与CT变比有一定的关联，但是在实际工作的时候，计量器的误差会因为TA变比大而变大，造成这种情况的主要原因实配变的负荷低导致运行点远远的与电流互感器额定值相离。相关工作的人员通常根据用户的建容量与配变的额定容量来对TA变比进行选择，而不是根据实际用电的负荷，这就会出现这样的情况：按照高负荷所选择的TA长期在低负荷下进行运行。除此之外，电能表会的负荷越低误差越大，这使得计量点的误差变得更大

2避免电子计量产生误差的改善方法

2.1电能表的选择

①选择电能表的时候要选择额定电压和供电线路的电压相同的，这样就会准确计量出使用电能的数值。②如果电力企业用的电能表是可以直接接入形式的，就应该结合标准电流下额定的最大数据以及电能表过载的最大倍数来进行选择。在计量用户使用的电流时，应该依据审核与查证之后的用户所申报的负荷数据来进行。对电流过载的倍数进行确定的标准是：在实际中，为了确保电能表可以正常的使用，电力企业在对负荷的电流大于等于最大的额定标准的用户用电的情况进行计量的时候，选择的电能表要超过过载能力的两倍与两倍以上。当负荷的电流小于30%的时候，要选择超过过载能力4倍的电能表来把计量负荷所产生误差降低。

2.2互感器的选择

①为了确保实际运行的时候，电流互感器电流的负载处于30~60%的额定值这一区间，就要求选择出的电流互感器具有额定的一次电流，无论这个数值的范围偏大还是偏小，均会对电能的计量产生误差。②确保在实际运行之中，互感器二次负荷额定的负载值处于25~100%的额定值区间。同样无论这个数值的范围偏大还是偏小，均会对电能的计量产生误差。③当电流互感器与电能表有着比较远的距离的时候，供电公司所使用的电流互感器二次额定电流应该为1A，这样电流互感器在面对二次回路的电压阻抗相对较大这一问题的时候，就能很快的适应。④电能表里额定值要和电流互感器里二次回路的额定值数值保持一致，数值就算有误差也不能超过0.5~1.0，不然会影响计量电能的准确度。⑤选择电压传感器的时候，它的额定电压一定要跟供电线路有着一样的电压，不然计量出来的电能数值会不准确。

2.3有着恰当的电流互感器的变比

目前，为使大负荷的设计量得到满足，在选择计量装置的时候，选择的CT变比都比较大，虽然这在一定程度上保护了计量装置，但是也影响了计量的精度，同时这也是提升计量装置的计量精度所面临的直接问题。参照互感器材料的特点以及电流阶段性的特点，互感器在短时间内面临负荷过重这一情况时，并不会产生很大的损失，正因为这样，可以将CT比大大调低，使计量的精度得以提升。

2.4正确的计量方式

进行照明的变压器以及进行综合配电的变压器，在进行计量的时候，用到这样的措施：以三相四线的形式来进行Y型接线，用三块单向的电表直接进行计量，这在及时调整与分析电能的控制方面有着十分重要的作用。同时也大大使电量表的检验、轮换、更换以及接线工作可以顺利地进行，这对于后期进行的分析综合误差的工作，有着很好的调整作用。

2.5计量装置的完善

对计量点进行改造这一形式的应用，有效地解决了无表估算与一表乘三等不合理的计量的方式。与此同时还要改善进行计量的装置，把由于外界因素以及工艺的因素所产生的误差降到最低。目前，在我国有少部分的电力部门已经把改造电力计量点的工作列在了改造计划表之中，而且还取得了不错的效果。为进一步将计量的误差减小，在安装计量装置的时候要注意接线操作。

3结语：

电能计量装置误差会对电力企业造成严重的影响，不但损害了电力企业的经济利益，而且不利于电力企业的长远发展。对于电能表产生的误差，相关的电力公司和管理人员要积极进行内部优化，遵照国家的相关规定，解决相关部位的问题，保证电力计量装置准确度，为电能的合理利用提供最基础的保障。

参考文献：

[1]薛轩.电力计量技术的管理与应用探讨[J].科技与企业，2014（24）：31.

[2]黄小菊.电力营销计量改造过程中存在的问题及解决对策研究[J].通讯世界，2017（07）：162~163.