電能計量裝置誤差分析及現場校驗研究

摘 要：在電能計量裝置實際應用過程中存在著各種不規范的計量方式，從而產生了各種類型的計量誤差。基于此，本文首先分析了電能計量裝置誤差產生的原因，并有針對性的提出了減小或避免誤差的措施，最后介紹了電能計量裝置現場校驗的方法和要求。

關鍵詞：電能計量；誤差；校驗

中圖分類號：F40 文獻標識碼：A

1電能計量裝置產生誤差的原因分析

1.1電能表造成的誤差

（1）用戶負荷因素對電能表的影響。如果用戶負荷具有較大波動，或負荷電流長期處于CT額定一次電流的30%以下，就會導致電能表的計量誤差，可以通過更換S級或寬量限電能表的方式予以解決。（2）接線方式因素導致的誤差。中性點絕緣系統應使用三相三線制電能表，并采用四線來連線電能表與其中2個CT的二次繞組；非中性點絕緣系統則應使用三相四線制電能表，并采用六線來連線電能表與其中3個CT的二次繞組。一旦接線發生錯誤，就極有可能導致附加誤差。例如，三相四線電能利用三相三線電能表測量，就會因為三相負載不平衡而導致中性點有電流存在，從而引起附加誤差。（3）配置方式因素造成的誤差。電能表型式、電壓等級、基本電流、最大額定電流以及準確度等級的選擇必須嚴格按照相關規程要求進行，這是電能計量裝置能夠準確地測量電能的保證。此外還要注意電能表的合理配置，以避免出現由于電能表配置不合理所導致的計量誤差。（4）實際應用中其它因素造成的誤差。電子式電能表要求具有正、反向有功和無功的四象限電能計量和脈沖輸出、失壓記錄、追補電量等多種功能。還要求其具有較強的過載能力、小功耗、高精度、高穩定性以及基本呈線性的誤差。同時要注意供電線路的電壓要與電能表額定電壓及確定的過載電流相適應，以避免出現附加誤差。

1.2 CT造成的誤差

（1）CT倍率選擇不當造成的誤差。CT在小電流下運行的磁通密度比較低，會導致誤差增大，所以選擇CT倍率時不宜過大，避免其運行于小電流條件下。（2）CT二次容量選擇不當造成的誤差。電能表電流線圈阻抗、外接導線電阻、接觸電阻等都是接入CT的二次負載。（3）CT二次負荷的控制。在鐵芯中所消耗的勵磁安匝數是引起CT誤差的主要原因，要將CT的二次負荷控制在25%～100%之間，一次電流為額定值的60%左右，至少≥30%，才會使CT運行于最佳狀態，從而減小CT誤差。如果CT的正常負荷電流無法達到額定電流的60%左右，甚至小于30%，則應考慮選用高動熱穩定CT以減小誤差；對于用電具有季節性特征的用戶應采用二次繞組具有抽頭的多變比CT。

1.3 PT造成的誤差

（1）PT二次導線壓降造成的誤差。當PT的負載電流流過二次連接導線及串接點時，由于存在接觸電阻，會產生一定的電壓降，導致負載上的電壓與PT二次線圈電壓不相等，從而造成了計量誤差。此誤差與PT二次回路的導線長度、線徑大小、負載性質以及接線方式有關。（2）降低PT二次回路壓降誤差的方法。首先減小PT二次回路的電流I，I值越小計量誤差就越小。可以通過直接由PT二次端子單引專用的電纜線到各電能表的方式來減少電流I；其次是減小二次導線的電阻R，可以通過增大二次導線線徑的方式來減少二次導線的電阻；第三可以改變二次回路的轉換環節。（3）連接導線截面的選擇。一般電流二次回路導線截面應≥4mm2。

2電能計量裝置的現場校驗

2.1電能表的現場校驗

（1）校驗方法采用標準電能表法，用光電采樣控制或被試表發出的電信號，通過電能表現場檢驗儀校驗，其具有測量電壓、電流、相位和帶有接線判別等功能。（2）現場校驗條件滿足要求時，可在實際負荷下測量電能表誤差。如果負荷電流比被檢電能表10%額定電流（S級電能表為5%）還低，則不宜進行誤差測定。（3）至少每年進行1次現場運行電能表的內部時鐘校準。（4）要對電能表內部電池使用情況進行檢查，如果有異常則應及時更換并記錄。（5）檢查電能表事件記錄，進行失壓記錄檢查。（6）利用相位表或帶接線檢查功能的現場校驗儀對電能表和計量用互感器間的二次回路接線進行檢查。（7）對計量差錯及不合理的計量方式檢查。例如檢查CT變比是否滿足要求，如果變比過大導致CT經常運行在20%額定電流以下，會造成較大計量誤差。

2.2 CT的現場測試

（1）進行基本誤差測試，包括在實際二次負荷條件下的誤差測試。（2）進行二次實際負荷測試。

2.3 PT二次壓降測試

每兩年至少要校驗一次35kV及以上電壓等級的PT二次回路電壓降，可用壓降測試儀直接測試。測試時嚴禁將PT二次側短路。首先用壓降測試儀檢查PT側相序的正確性，PT側的接線應接在PT二次引出線所連接的第一組端子處，電能表側的接線則應接在電能表盒蓋內。要先接PT側的接線，然后再接電能表側的接線。

2.4校驗結果處理

要將現場校驗結果詳細填寫到現場校驗單上，如果電能表的誤差超過規定的等級，必須及時予以更換。要妥善保管好原始檔案記錄。

3存在的問題分析

（1）目前對電能表的校驗仍采取校驗人員到現場檢驗的手段，存在安全隱患，應逐步實現在線狀態監測功能。（2）由于電能計量裝置的誤差受一次回路電流、二次負載及工作頻率的影響很大，上述參數的檢測手段有限，而且一般要在停電狀態下測量，下一步應研究新的檢測技術，并逐步實現帶電測量。（3）PT二次回路電壓降對于電能計量裝置的誤差有影響，必須重視PT二次回路的壓降進行測試。而電纜截面過細、二次負載太重、二次回路過長、轉換環節過多等都會導致二次回路電阻增大，進而造成PT二次回路的壓降過大。

結語

電能計量誤差校驗需要電力工作者進行細致分析，通過規范使用、合理配置用電計量裝置等途徑來達到準確計量的目的。而在進行電能計量裝置的現場校驗時，要嚴格按照規程要求的校驗程序和校驗方法進行校驗工作，使現場校驗工作日趨完善。

參考文獻

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