电能计量装置误差分析

电能计量装置误差分析

杨惠岚王慧敏

（国网山西省电力公司太原供电公司山西太原030012）

摘要：电能计量装置是实施电力能源计量管理的基础设备，也是电力企业运营管理中实施电能资源计量的关键工具，因此要保证电能计量装置的准确性，计量准确性关系到电力企业的经济效益。但是电能计量装置由于多种原因的影响会存在误差，所以对于存在误差要进行分析并采取控制措施，以提升电能计量的准确性。

关键词：电能计量装置；计量误差；原因分析；控制方法

电力计量误差指的就是在计量电量的时候所产生的误差，这种误差看起来虽然不大，但是随着我国用电量的不断增加，全国的误差加起来就有数以万吨的误差了。电力计量区别于电力测量，只是将用电量统计起来，可以说是电力企业的经济发展的要求。

一、电能计量装置分析

电力企业在对用户用电数据进行收集和分析时主要使用的工具就是电能计量装置，以便后续缴费工作的顺利进行。要想让电力企业获得最大化的经济效益，就必须要保证电能计量装置的准确性，所以电力企业必须要全面分析导致电能计量装置出现误差的主要原因，采取有效的措施来提高电能计量装置的准确性。对于广大用户来说，电能计量装置是用户缴费的重要工具，与用户的经济利益有十分密切的关系。因此，为了维护电力企业和用电用户双方的利益，也必须要确保电能计量装置运行的准确性。

随着市场经济的不断发展，我国电力企业的发展成果日益显著，电力系统逐渐呈现出大容量的发展趋势，电能计量装置在新的发展背景下面临着巨大的压力，传统的电能计量装置已经无法满足电力系统的高效运行的实际需求。电能计量装置只有与高电压出口进行连接，才会为电能计量装置的正常运行奠定坚实的基础。目前使用的电能计量装置主要由三个部分组成，其一是电能表，其二是计量互感器，其三是计量互感器的二次回路。电能计量装置产生误差的主要原因多半在于这三个部分，只有确保上述三个部分正常运行，才能为电能计量装置的正常运行提供良好的条件。

电能计量装置的误差受到电路电流和电压的密切影响，电能计量装置误差是不在变化着的，这也就决定着电能计量装置误差的控制过程具有动态性的特点，所以应该对电路进行定期或者不定期的测量。

二、电能计量装置误差产生的原因分析

1、电能表导致的计量误差

电能表产生的误差可以分为：（1）受冲击负荷的影响。因冲击电流的峰值会是平均负荷电流的数十倍，受惯性的作用、电能表的转盘转速加快、使电能表呈现瞬间的正偏差。（2）工作电压偏低。当电能表接入的工作电压偏低（低于额定值）时，因电压元件产生的自制力矩与转盘的转速、电压磁通与u的平方成正比，因此，当电压偏低时，其电压变化而引起的自制动力矩变化率要大于驱动力矩，所以电能表会产生正偏差。（3）用电负荷轻。用电负荷太轻，其电流达不到电能表标定值的5%时，电能表的工作特性会很不稳定，因补偿力矩的作用较大，会使表计产生较大的正偏差。经试验证明，电表在2%～3%的标定负荷下运行时，其误差将会增大20%～40%。（4）超负荷运行。电能表长期超负荷运行（超过标定电流1～4倍以上）时，将导致电流铁芯的自制力矩加大、又使电流线圈长期严重发热而造成匝间短路，使驱动力矩减少、电能表因此产生负偏差。

2、电流互感器导致的计量误差

电流互感器存在误差主要表现在：（1）电流回路负荷阻小，同时采取缩减外界导线电阻的方法。对于农村用电以及季节性用电，该类型用电的负荷率相对较低，所以可以选择额定容量类型的，在负载较低的情况下，电流互感器的比差、角差相对较大，因此会增大计量误差。（2）当电流经过电流互感器一次绕组的时候，在第二次绕组的时候会出现感应电动势，在这一过程中会产生一定的电流消耗，进而让铁芯出现磁通，其所消耗的励磁安匝也是电流互感器出现误差的影响因素。

3、电压互感器导致的计量误差

电压互感器的负载电流通过二次连接导线及串接点的接触电阻时会产生电压降，这样加在负载上的电压就不等于电压互感器二次线圈电压，因此产生计量误差。根据《电能计量装置技术管理规程》DL448-2000规定，对于Ⅰ、Ⅱ类计费电能计量装置，电压互感器的二次压降不大于额定二次电压的0.2%，其他计量装置，则应不大于额定电压的0.5%。

三、降低电能计量装置误差的措施

1、规范电能表的使用方法

根据国家生产电能表的相关规定，在生产环节必须使用各项参数都充分符合规定的五类磁钢材料，如果要想使用其他新型材料，必须要经过全面的验证确定合格之后才能使用。电能表从生产的各个环节直到使用过程应该进行严密的质量检验，之后才能投入到市场中。电能表投入使用后需要定期进行养护和检修，严格按照相关规范进行操作，元件一旦超过了使用寿命必须要进行更换。电能表的检查工作主要分为两个方面，其一是外观检查，外观检查主要包括电能表的外壳和铭牌等；其二是内部检查，主要是检查导线的连接情况以及密封情况等。根据电能表的负载特定加强对负载电流和电压的控制，确保电能表的使用功率处在正常的范围内。此外，为了防止因为降压导致误差产生，还可以在电能表上安装降压计量器，有效提高计量的准确性。

2、优化电流互感器变比

失衡电流及负载率是影响电流互感器使用效果的核心因素，其变比控制仍然需要从数据统计、计量方式、供电系统连接方式等方面进行调整。注重电流互感器变比调整，是从CT数据调整的角度，对计量点的负载、电阻以及电流等方面进行综合调整，以此规避计量数值过小的情况出现。在这一方面，具体可采取以下措施：（1）对CT本身进行规划，这是实现电能计量精准度相对提升的关键。在考虑电流互感器过载能力的基础上，需要对120%以下的负载率进行控制，以此实现电流互感器变比的相对控制。（2）降低CT外界负载的比例，需要从配电变压器及负载率、变比季节性等方面进行综合分析。（3）电流互感器的误差控制需要从导磁率角度进行处理，充分利用表计及引线控制，实现接触电阻的相对控制，以调整CT变比及提高互感器运行效率的方式，实现电流互感器的整体质量和计量点精准数值的落实。（4）电流互感器的应用，是在表计及计量装置系统安装的基础上，对配变电压器的输出功率、计量点有功功率、负荷率变化等方面进行综合调整，进而实现电力计量装置的进一步优化与改进。

3、对互感器二次负载合理配置

互感器二次负载对电能计量的准确性也有很大的影响，我们应该将互感器的二次负载作为工作的另一个重点，在工作中如果发现二次侧负载超过了额定值，应该及时进行处理。在计量设备更新换代后，一定要测试电流和电压互感器专用绕组的二次负载情况，使得二次负载的范围应保持在25%~100%内。在对互感器进行改造的过程中，应该避免互感器二次容量的问题，不能认为容量越大越好，避免实际的运行过程中互感器二次负载小于保证计量精度的下限值而影响电能计量的准确性。合理和正确的选择互感器容量以及配置合适的互感器二次负载，对提高电能计量装置的准确性有很大的作用。

4、减小电压互感器二次回路压降

在额定一次电流下，将负荷电流控制在30%~60%额定电流的合理范围内，使互感器的二次压降不大于额定二次电压的0.2%~0.5%，从而减少由于互感器和二次回路的原因使得电能计量的准确性受到影响。降低二次回路的压降对电能计量的准确性影响，要对电能表导线的横截面积以及二次回路上的导线截面都要进行合理地确定和选择，减少由于电能表的电压与互感器二次绕组端电压不同带来的计量误差。减小电压互感器的二次回路压降，包含35kV以上的计量装置的二次回路，对导线的横截面积进行加大，使其不小于2.5mm2，使二次回路电阻减少，还可以通过缩减二次回路的长短来减小电压互感器二次回路压降。

三、结束语

电能计量装置是电费结算的重要工具，关系到电力企业和用户之间经济利益，必须始终坚持公平原则，全面分析电能计量装置产生误差的主要原因，采用有效的措施来提升电能计量装置的准确性，以便营造良好的企业和用户之间的关系。

参考文献：

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