關口計量裝置綜合誤差分析與改進探索

王建杰

摘要：關口計量裝置的運行情況與運行準確性對于電力企業與用戶的切身利益是息息相關的，也是電力系統管理工作中的重點與難點問題，就現階段電力系統運行情況來看，由于設備已經運行了較長的時間，加上設計工作中存在一些不合理因素，這就導致關口計量裝置中出現了計量損失、電壓降超標等問題，為此，就要對設備進行更新與改造。在改造的過程中，需要注意到各個細節問題，本文主要分析關口計量裝置綜合誤差分析與改進探索。

關鍵詞：關口計量裝置 綜合誤差 分析 改進探索

關口計量裝置是電力企業計算電量的重要工具，關口計量裝置的運行準確性對于電力企業有著重要的影響，就現階段電力系統運行情況來看，由于設備已經運行了較長的時間，加上設計工作中存在一些不合理因素，這就導致關口計量裝置中出現了計量損失、電壓降超標等問題，分析關口計量裝置的綜合誤差并制定出針對性的改進措施十分有必要。

1 電力企業關口計量系統運行中存在的問題

1.1 計量裝置設計不理想

為了提升電能計量的準確性，電力部門對關口計量裝置的配置有明確的規定，要求電量結算計量點必須是按標準配置合理的電能表、互感器及其配套的二次回路，設計中存在關口計量裝置不是專用的二次回路，電能表、互感器及其二次回路二次負荷、導線及走向設計選擇存在隨意性，致使難以提升電量計量的準確性。

1.2 電能表存在缺陷

目前，很多電力企業的關口電能表都是使用傳統三相兩元電子式電能表，這種電能表在功能與結構上是存在一些問題的，這主要表現在以下幾個方面：

第一，電能表的誤差調節存在任意性與隨意性，常常會影響計量的準確性；

第二，一些電能表未設置電壓斷相監督功能，如果出現斷相問題，就會出現少計問題；

第三，在運行過程中，此類電能表會受到頻率、電壓、環境溫度等外界因素的影響，常常會出現附加誤差。

1.3 計量誤差較大

在以往階段下，很多變電所與電廠電能計量裝置中都設置了TA設備與TV設備，在制造水平與管理模式的影響下，會增加TV二次負擔，增加了二次導線壓降計量誤差。此外，一直以來，在校驗電能計量裝置時，重點都放置在了接線檢查與誤差校準上，沒有意識到互感器的合成誤差與二次導線壓降導致的誤差，嚴重影響著裝置的計量準確性。

1.4 校驗方法不科學

就現階段來看，對于關口電能表主要使用現場周期校驗法來進行校驗，這需要采用人工操作的方式進行，但是，人工采樣存在一些隨意性，很容易出現測量失準的問題。

2 關口計量裝置綜合誤差來源分析

2.1 表計誤差

導致表計誤差產生的原因是多種多樣的，如機械表靈敏度低、機械表運行時間過長導致表盤功耗過高、電子式電能表功耗大。

2.2 電壓互感器與電流互感器存在變比誤差

電壓互感器與電流互感器的變比誤差對于計量的準確性也有著極大的影響，根據我國《電能計量裝置技術管理規程》中的相關標準，為了避免該種誤差，可以使用0.2S級寬量限專用互感器。

2.3 電壓互感器二次壓降

電壓互感器二次壓降是常常被忽視的一種計量損失，在電壓互感器二次回路串接接線端子、刀閘、保險等多種元器件，接觸電阻、電纜電阻等因素導致的電壓互感器電壓損耗對于關口計量數值也有著極大的影響。因此，必須要高度重視計量電壓回路的改造問題，更換高精度、寬量限、低功耗的新型電能表。

3 降低關口計量裝置綜合誤差的方式與改進措施

3.1 降低關口計量裝置綜合誤差的方式

目前，降低關口計量裝置綜合誤差主要使用減小電能表誤差、降低二次回路壓降誤差、降低互感器合成誤差、電能表和互感器合理搭配的形式，根據相關的標準規定，電能計量裝置綜合誤差需要控制在0.70%以下，但是在運行的過程中，往往無法達到這一標準，為了解決這一問題，可以采取如下幾種措施：

第一，減小互感器的誤差；

第二，將互感器控制在合理負載范圍中；

第三，根據運行環境來調整電能表運行方式；

第四，使用專用的二次回路，增加導線截面，縮短二次回路的長度，減小電壓互感器接觸電阻來降低電壓互感器二次回路誤差。

3.2 關口計量裝置綜合誤差的改進措施

3.2.1 調整好電能表的計量誤差

對于電能表計量誤差的調整包括硬件調整模式與軟件調整模式，由于三相電子式電能表應用了互感器，誤差主要為幅度誤差與相位誤差，因此，主要使用軟件調整模式來降低誤差。近年來，新型電能計量芯片已經具備相位、功率偏差、輸入偏差校準等功能，對其功能進行相應的調整也能夠有效降低計量誤差。

3.2.2 降低由于二次回路壓降導致的誤差

電壓互感器二次回路即從電壓互感器二次出口經過各種器件、導線與接點到電壓輸入端的回路。如果二次負載與接觸電阻沒有變化，那么就可以將二次回路壓降導致的誤差看作固定誤差，一般通過測量即可準確的得出誤差數值。

3.2.3 降低由于互感器帶來的誤差

第一，降低電流互感器誤差。二次負載、一次電流、電網頻率、功率因數均是引發電流互感器誤差的來源，要想實現對誤差的補償，需要準確的分析出誤差與一次電流變化之間的關系，該種測試需要在停電環境下進行。為了提升計算的準確性，可以在投入運行前就對不同一次電流與二次負載計量誤差進行測試，在投入運行之后再進行準確的計量，使用曲線擬合方式獲取到誤差與一次電流變化之間的關系，準確的補償出電流互感器的誤差。

第二，降低電壓互感器的誤差。一次電壓、功率因數、二次負載與電網頻率是導致電壓互感器誤差出現的原因，對于關口計量點，在功率因素與電網頻率不變的環境下，由于使用了專門的計量回路，二次負載基本上也不會出現變化。電流互感器誤差計算方式與電壓互感器誤差計算方式也存在一些差別，需要使用公式計算法進行計算。

第三，合理選擇電流互感器的變比。為確保關口計量裝置能準確計量，計費計量裝置應設置專用計量用電流互感器或多變比帶寬負載的電流互感器，在滿足保護要求前提下，應盡量滿足計量的條件，設計時充分考慮正常運行時的負荷，選用合理的CT變比，一般實際一次電流盡量保持在CT額定一次電流的5%-120%之間，如果實際一次電量經常處于“大馬拉小車”狀態時，應考慮CT減容，如果實際一次電流經常出現“小馬拉大車”時，則應考慮CT增容。

第四，合理選擇電能表的準確度，改善計量裝置的準確性。在變電站實際運行中，使用帶S級的多功能電子電能表對降低電壓二次回路電壓降和電壓互感器二次負載的效果十分明顯，為了保證電能計量裝置準確地測量電能，必須合理選擇更高的準確度等級寬負載的多功能全電子電能表，使用0.2S級多功能電子電能表不僅能提高表計自身的準確度，特別是在低負載時的準確度，而且由于用表數量少而大幅降低了整個二次回路的負載，從而減少了二次回路壓降和二次回路的故障點，使計量裝置的綜合誤差進一步降低，提高了計量裝置的準確性。

此外，還要注意到，TV二次導線壓降屬于一個必檢項目，特別是三相三線高壓電能表，因此，電壓回路二次壓降與電能量計算也有著一定的關系，因此必須要注意到這一個問題，由現場計量人員采用專門TV二次導線壓降儀器進行測試，以此為基礎來降低關口裝置的綜合誤差，提升系統運行的安全性。

4 結語

總而言之，關口計量裝置的運行情況與運行準確性對于電力企業與用戶的切身利益是息息相關的，也是電力系統管理工作中的重點與難點問題，通過對關口計量裝置綜合誤差進行全面的分析能夠幫助計量人員掌握出系統回路的誤差，并以此為基礎對設備進行更新與改造。在改造的過程中，需要注意到各個細節問題，為計量裝置的準確運行奠定好基礎。

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