電能計量裝置準確性優化探究

摘要：電能計量裝置的準確性直接影響著供電方和用電方的切實利益。因此，降低電能計量裝置的誤差，提高電能計量裝置的準確性，做到準確、公正計量，是非常必要的。在實際運行中，影響電能計量裝置準確性的因素較多，具體包括：電能表誤差、二次回路誤差、二次導線壓降誤差、電流互感器誤差以及電壓互感器誤差等。為了優化電能計量裝置的準確性，就應當采取選用合格的電能表，選用恰當的電流互感器與電壓互感器，降低二次回路電壓降以及強化管理等措施。

關鍵詞：電能計量裝置；誤差；準確性；優化

作者簡介：朱新文（1968-），男，陜西三原人，新疆機場（集團）有限責任公司機場保障部電工。（新疆 烏魯木齊 830016）

中圖分類號：TM933.4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）24-0141-02

電能計量裝置能夠為供電單位和用戶提供客觀的電能計量信息，是電力系統進行經營管理的重要設備。隨著國民經濟水平的快速發展和用電需求量的日益增大，供電雙方對電能計量裝置的準確性都提出了更高的要求。因此，必須深入分析影響電能計量裝置準確性的因素，并采取相應的措施加以控制，盡量降低電能計量裝置的計量誤差，提高電能計量裝置準確性。

一、電能計量裝置準確性的影響因素分析

1.電能表誤差

影響電能計量裝置準確性的首要因素就是電能表誤差。通常，電能表誤差主要表現在三個方面：電能表不當使用導致的誤差；電能表產品本身的誤差；負載特性誤差。

電能表不當使用和電能表產品本身的質量問題，均會影響電能計量裝置的準確性。在電能表計量中，電能表斷線、接線錯誤等均會引起較大的計量誤差，由于這類誤差較為明顯，容易被發覺。電能表使用不當或非正規接線造成的計量誤差相對較小，所以此類誤差不容易被發現、重視。電能計量裝置作為結算交易的重要依據，必須滿足合理、準確的標準。所以，即便是由使用不當或非正規接線造成的計量誤差，也必須引起足夠的重視。

負載特性誤差，指的是隨著功率因素與負載電流變化而變化的基本誤差。目前，電子式電能表被廣泛使用，在一定程度上降低了負載特性誤差。不過，電子式電能表的功耗對電能計量裝置的準確性也有著一定程度的影響。在實際的接線中，如果三相四線電能測量時使用的是三相三線電能表，就會造成附加誤差。

2.二次回路誤差和二次導線壓降誤差

未配置專用電壓電流互感器的電能計量裝置，在二次回路上有過多的和電能計量沒有關系的設備接入，容易導致二次負荷過大，進而使得電能計量裝置產生誤差。

電能表的輸入端和電壓電流互感器的二次輸出端之間的線路中，存在空氣開關、繼電器觸點、熔斷器、導線阻抗等設備產生的接觸電阻，電流會造成二次電在這條線路上的角度變化與壓降。這對電能表而言，線路上的相移與壓降使得電壓電流互感器產生了附加誤差，從而導致計量誤差，影響電能計量裝置的準確性。

3.互感器誤差

早期的用戶計量裝置配置的互感器準確度等級較低，難以滿足電能計量裝置準確計量的規程要求。目前，國家有關規范明確規定互感器的準確等級標準，在0.8～1.0的功率因數范圍內，25%～100%的額定負荷范圍內，互感器的誤差不得超過電壓、電流互感器準確度等級規定。由此可見，只有在0.8～1.0的功率因數范圍內，25%～100%的額定負荷范圍內，互感器的準確度等級才有保障。超過這個范圍的功率、負荷，均會導致互感器的準確度難以得到保障。在實際的電能計量中，電壓、電流互感器的誤差會影響電能計量裝置的準確性。

二、電能計量表準確性優化的措施

1.選用合格的電能表

根據以上分析可知，選用合格的、穩定性好、高精度的多功能電能表，能夠有效地提高電能計量裝置的準確性。在實際選用電能表時，需要根據規程要去和使用需求，選擇適當的型式、基本電流、電壓等級、準確度等級和最大額定電流。隨著電子技術的不斷進步，電子式電能表的功能和技術已經較為成熟，誤差基本呈線性，相對穩定。多功能電子式電能表可以進行正向有功、反向有功、正向無功和反向無功的電能計量，還具有追補電量、失壓記錄、脈沖輸出等輔助功能。多功能電子式電能表功耗較小，過載能力較強。在具體運行中，如果負荷電流有著較大的變化幅度，經常在較低載負荷點運行，就將導致計量誤差。因此，為了解決此類問題引起的計量誤差，就應當選用寬負載S級電子式電能表。

2.選用恰當的電流互感器與電壓互感器

選用恰當的電流互感器與電壓互感器，能夠降低由電流互感器或電壓互感器引發的計量誤差。在實際運行中，可以選擇S級電流互感器以滿足準確度要求。分析電流互感器與電壓互感器所引發的計量誤差，使用恰當的配對組合，可降低電流互感器與電壓互感器的合成誤差。進行配對組合時，應當使兩種互感器的比差的大小相等，符號相反；使兩種互感器的角差的大小相等，符合相同。電流互感器變比需要根據實際運行情況進行確定。如果實際負荷電流小于30%，就應當選用多變比的電流互感器或是S級電流互感器。此外，還必須正確選擇電流互感器的二次容量。二次負荷具體包括：接觸電阻、外接導線電阻和電流線圈阻抗。通常，二次容量應當在25%～100%的額定值范圍內。

3.降低二次回路電壓降

為了降低互感器的二次回路電壓降，應當采取以下措施：首先，正確選擇二次回路導線截面。通過串接點或二次連接導線的負載電流，會產生壓降，造成電能表的電壓和互感器二次繞組端電壓不相等，導致電能表的端電壓會隨著電壓互感器二次繞組的端電壓的相位與量值而變化，進而引發電能表計量誤差。通常，可以采用縮短二次回路導線長度或增大二次回路導線截面的方法，降低二次回路電壓降。一般而言，導線截面需要大于或等于25mm2。如果導線長度保持不變，就應當根據預計的電壓降確定二次回路導線截面。其次，專用計量二次回路，盡量不和測量、保護同一回路。第三，計費用的35kV以上的互感器二次回路，可以配置熔斷器，不應配置隔離開關輔助觸電。計費用的35kV以下的互感器二次回路，不應當配置熔斷器與隔離開關輔助觸電。在具體的運行中，應當將熔斷器的電壓降維持在數十毫伏的范圍以內。第四，減少電能表使用數量，盡量采用多功能電能表，降低二次負荷阻抗和二次回路電壓降。

4.強化管理

為了優化電能計量裝置的準確性，在選用合格的電能表，選用恰當的電流互感器與電壓互感器，降低二次回路電壓降的同時，還必須強化管理。首先，加強電能計量設備管理。在選用電能設備計量設備時，需要選擇合適的型號，進行嚴格的驗收，保證電能計量設備具有較高的性價比。在使用電能計量設備時，需要嚴格遵循電能計量設備的使用說明。在有著較高的動熱穩定要求的場所，應當選用較高動熱穩定性的產品。電能計量設備如果需要接地，就必須進行接地處理。安裝戶外計量互感器時，應當注意避雷保護，將其裝設在避雷器后面。此外，還應當盡量選用具有較高防腐防污等級的產品。

其次，正確分析綜合誤差。通過優化配置電能表、電流互感器與電壓互感器，降低綜合誤差。在選用電能表時，不但要考慮電能表的性能，還要綜合考慮電流互感器與電壓互感器的誤差，盡量使電能表、電流互感器與電壓互感器之間的誤差能夠互相抵消。按照電流互感器與電壓互感器的誤差，進行配對組合，降低互感器的合成誤差。在調整電能表時，也需要綜合考慮電流互感器與電壓互感器的誤差，爭取相互補償，確保電能計量裝置的誤差最小化。

第三，改造計量裝置。老式的變電所和電廠的TV、TA設備，沒有專用的測量繞組。同一個二次繞組由二次設備共同使用，造成TV有著過重的二次負擔，增大了TV二次導線壓降，進而增大了計量誤差。因此，為了確保電能計量裝置能夠準確計量、可靠運行，盡量降低其他設備對電能計量裝置的影響，就應當嚴格遵循現行的計量規范，改造計量裝置，獨立出計量二次回路，確保計量專用，保證電流互感器與電壓互感器二次回路的功率因素和負荷因素能夠滿足相關標準。

最后，強化電能計量的過程管理。加強過程管理，制定完善的電能計量裝置管理制度，嚴格控制確定電能計量方案、選用計量設備、設備訂貨驗收、設備安裝驗收、設備檢修保管等環節，并加強電能表隨機抽檢、電流互感器與電壓互感器的檢驗、設備故障處理、周期檢定等管理工作。安排負責人進行考核、監督，切實提高電能計量裝置管理水平，進而提高電能計量裝置的準確性。

三、結語

電能計量裝置在促進電力系統經營管理，用戶合理用電等方面發揮著重要的作用。提高電能計量裝置的準確性，是確保電能計量公平合理的重要途徑。針對電能計量時產生的電能表、二次回路、二次導線壓降、電流互感器以及電壓互感器等誤差，在實際的管理中，需要正確選用電能表、電流互感器與電壓互感器，降低二次回路電壓降，加強運營管理。

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（責任編輯：劉輝）