探討低負(fù)荷下計(jì)量設(shè)備對電力計(jì)量的影響

摘 要：電力計(jì)量是供電企業(yè)抄核收工作的依據(jù)，電力計(jì)量的科學(xué)性、精準(zhǔn)度將直接影響供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。然而，實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，低負(fù)荷狀態(tài)下計(jì)量設(shè)備往往處于非正常運(yùn)行狀態(tài)，從而為計(jì)量帶來影響，影響了計(jì)量的精準(zhǔn)度，形成較大的計(jì)量誤差，甚至?xí)l(fā)嚴(yán)重的線損問題。文章分析了低負(fù)荷下計(jì)量設(shè)備對電力計(jì)量的影響。

關(guān)鍵詞：低負(fù)荷；計(jì)量設(shè)備；電力計(jì)量；影響

經(jīng)過長時(shí)間的實(shí)驗(yàn)研究表明，電能表、互感器以及二次回路是影響電力計(jì)量的主體因素，需要細(xì)致且深入地分析了低負(fù)荷下計(jì)量設(shè)備對電力計(jì)量的不良影響，因?yàn)檫@三大因素為主要影響因素，實(shí)際的電力計(jì)量管理過程中，為了確保電力計(jì)量的精準(zhǔn)性，必須試著從多個(gè)角度、多個(gè)方面入手，控制低負(fù)荷下計(jì)量設(shè)備的不良運(yùn)轉(zhuǎn)，提高計(jì)量設(shè)備運(yùn)行的精準(zhǔn)度，減少線損，維護(hù)電力系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，以此來確保供電企業(yè)良好的收益，同時(shí)，也能確保電力系統(tǒng)的安全。

1 低負(fù)荷下互感器對電力計(jì)量的影響

當(dāng)電力系統(tǒng)處于低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，電流互感器的比較差、角差等都會達(dá)到最大極限值，對應(yīng)的計(jì)量誤差也會隨著上升。在不考慮勵磁電流的前提下，參照電流互感器的運(yùn)行原理，能夠得出下面的關(guān)系：I2/I1=W2/W1。當(dāng)一次電流流經(jīng)互感器的一次繞組，需要耗費(fèi)一些電流，進(jìn)行勵磁，從而讓二次繞組出現(xiàn)互感電動勢。

這一過程中，隨著電流的消耗，會導(dǎo)致鐵芯出現(xiàn)磁通，假設(shè)：i0代表勵磁電流，使得一次安匝與二次安札之間存在差異，因?yàn)橐淮伟苍压?yīng)了勵磁安札。一般來說，互感器的勵磁密度大概在0.08-0.1，所以，勵磁電流在一次安匝占據(jù)小部分比重，低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，一次安匝與二次安匝都相對變小，整個(gè)過程中，勵磁接連出現(xiàn)，勵磁電流也不會發(fā)生太大的改變，所以，對于二次安札來說，磁力電流相對更大，因?yàn)橐淮伟苍呀?jīng)歷了勵磁，從而使得低負(fù)荷狀態(tài)下，電能表無法準(zhǔn)確計(jì)量。

針對低負(fù)荷狀態(tài)下，互感器對計(jì)量帶來的影響，在實(shí)際操作過程中，要正確、科學(xué)地選擇安裝模式，也就是一方面需要控制安裝成本，另一方面則要加大力度控制二次回路阻抗，通過這種方式來提高計(jì)量的精準(zhǔn)性。此外，還要注重慎重選型電壓或電流互感器，要使互感器能夠在正常負(fù)荷狀態(tài)工作。

經(jīng)濟(jì)與社會的發(fā)展，都將加劇了對電力電能的需求，各大用電客戶對供電服務(wù)的要求也越來越高，因此，對于電流互感器的選型，通常將計(jì)量安全放在第一位，供電企業(yè)盡力讓電流互感器在繼電保護(hù)動作時(shí)間范圍內(nèi)運(yùn)行，這其中無疑忽視了能否精準(zhǔn)計(jì)量，導(dǎo)致計(jì)量設(shè)備低負(fù)荷工作，出現(xiàn)了計(jì)量失真問題。

要想確保計(jì)量回歸客觀、真實(shí)、精準(zhǔn)，可以加大對變電站的設(shè)計(jì)、改造力度，通過增設(shè)電抗來控制母線，減低其短路容量。或者優(yōu)選特殊型號的CT，通過拓展互感器計(jì)量范圍，這樣不僅能夠確保安全計(jì)量，而且也能提高其精準(zhǔn)度。

2 低負(fù)荷下電能表對電力計(jì)量的影響

電能表在具體運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，有兩大基本力矩，他們分別為：轉(zhuǎn)動力矩與制動力矩。其他的附加力矩則有：補(bǔ)償力矩、電流/電壓自制動力矩、滑動力矩等。電能表實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，處于低功耗以下時(shí)，摩擦力矩包括常量部分與可變化部分，前者一般通過補(bǔ)償力矩獲得補(bǔ)償，然而，后者卻可能因?yàn)殡娔鼙淼拓?fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，出現(xiàn)誤差。當(dāng)處于電壓為額定值時(shí)，電能表的電壓自制動力矩?cái)?shù)值一般會穩(wěn)定不變，通常為常量，然而，在這種情況下，因?yàn)閳A盤轉(zhuǎn)速變緩，電流自制動力矩會受到不良干擾。所以，當(dāng)cosΦ數(shù)值是1.0的情況下，電能表之所以會負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，在很大程度上是因?yàn)槭艿搅穗娏鞴ぷ鞔磐ǖ姆蔷€性影響。

大多數(shù)情形下，感應(yīng)式電能表會有一個(gè)負(fù)荷電流誤差范圍，這個(gè)范圍具體在：10%的額定電流-電流最高極限值。然而，如果電能表的負(fù)荷電流出現(xiàn)異常，已經(jīng)偏離了規(guī)定的誤差范圍時(shí)，例如：低于最小值時(shí)，電能表則可能因?yàn)槭艿綑C(jī)械阻力的不良影響而發(fā)生轉(zhuǎn)速變慢的問題，從而導(dǎo)致電能計(jì)量偏離常規(guī)數(shù)值的問題。

一般來說，啟動電流是計(jì)量設(shè)備正常、穩(wěn)定、安全運(yùn)轉(zhuǎn)的最小輸入電流，當(dāng)計(jì)量設(shè)備的負(fù)載電流過小，已經(jīng)低于啟動電流的情況下，則將導(dǎo)致計(jì)量設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)、計(jì)量，特別是低負(fù)荷狀態(tài)下，有功電能表會受到更大的影響，會加劇其負(fù)誤差值，從而增加線損量，線損量上升無疑會為供電企業(yè)帶來無形的損失，影響其供電經(jīng)濟(jì)效益。

所以，實(shí)際的計(jì)量設(shè)備選擇與使用過程中，必須注重對CT的科學(xué)選型，具體工作過程中，要想確保電能計(jì)量設(shè)備能夠精準(zhǔn)、客觀地計(jì)量，可以選擇寬負(fù)載電能表，通過控制其啟動電流值，來保證電能表無論在任何狀態(tài)下都能如常工作，從而確保電能被精準(zhǔn)地計(jì)量。

3 回路部分對電力計(jì)量的不良影響

經(jīng)過長時(shí)間的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐研究表明，因?yàn)殡娏骰ジ杏?jì)量器是否能夠準(zhǔn)確計(jì)量，在很大程度上同外接阻抗相關(guān)，通常二者之間成正比，如果導(dǎo)線電阻、接線端阻抗都對應(yīng)上升時(shí)，將導(dǎo)致計(jì)量誤差上升，從這一點(diǎn)來看，必須在導(dǎo)線橫截面積大小方面做出努力，其中重點(diǎn)從導(dǎo)線電阻、互感器二次負(fù)載的合成負(fù)載量這兩大方面集中加以控制，要確保二者的阻值、容量等都處于互感器所能接受的準(zhǔn)確值之內(nèi)，其中同互感器鏈接的導(dǎo)線，其截面大小需要符合負(fù)載阻抗值，同時(shí)，也能承受互感器所要求的負(fù)載容量，也要達(dá)到安全電壓降的標(biāo)準(zhǔn)。要滿足電壓降？芨0.2%PT二次側(cè)電壓，導(dǎo)線截面值應(yīng)該在2.5平方毫米以上。通常來說，高壓電能表計(jì)數(shù)WF等于線圈電壓UF與流經(jīng)線圈的電流IF相乘的結(jié)果。

然而，實(shí)際的電流回路內(nèi)，由于存在線損等現(xiàn)象，使得電流回路容易發(fā)生損耗問題，導(dǎo)致計(jì)量失真。正是因?yàn)槎螌?dǎo)線壓降的出現(xiàn)，使得計(jì)量電能出現(xiàn)誤差，偏離了正常應(yīng)該客觀計(jì)量的電能，要想解決這一問題，維護(hù)計(jì)量的精準(zhǔn)性，就應(yīng)該設(shè)法控制二次導(dǎo)線壓降。

第一，正確科學(xué)地選型導(dǎo)線截面面積，想辦法擴(kuò)大導(dǎo)線截面積，以此來控制二次導(dǎo)線壓降。

第二，設(shè)置補(bǔ)償儀器，專門對電壓互感器二次回路壓降進(jìn)行有效補(bǔ)償。

補(bǔ)償儀具有自動化跟蹤、智能化補(bǔ)償?shù)裙δ芎妥饔茫軌蚋鶕?jù)負(fù)載量、壓降的動態(tài)變化來對電壓進(jìn)行合理、有效地補(bǔ)償，以此來控制二次導(dǎo)線壓降。除了這種方法，或者選擇另外一種儀器設(shè)備，那就是字母變壓器，將其設(shè)置于電力線路，也能發(fā)揮二次導(dǎo)線壓降的控制功能和作用。這樣就可以根據(jù)電力線路負(fù)荷大小來靈活地運(yùn)行各項(xiàng)儀器設(shè)備，例如：線路負(fù)荷上升時(shí)，可以單獨(dú)運(yùn)行一臺大容量的變壓器，也可以讓兩臺變壓器同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，相反，如果線路負(fù)荷下降，則可以轉(zhuǎn)換變壓器容量，單獨(dú)開啟小容量變壓器，同樣能夠達(dá)到控制二次導(dǎo)線壓降的目標(biāo)，通過這種方式來確保精準(zhǔn)計(jì)量。

通過以上分析能夠看出，低負(fù)荷下計(jì)量設(shè)備容易對電力計(jì)量帶來不良影響，影響計(jì)量的精準(zhǔn)度，這種不良影響主要來源于以下方面：電流或電壓互感器誤差、電能表誤差、回路環(huán)節(jié)二次壓降誤差，這些主要因素應(yīng)該成為控制的核心，要想確保低負(fù)荷下計(jì)量設(shè)備依然能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須保證這些關(guān)鍵性設(shè)備能夠如常工作和運(yùn)轉(zhuǎn)，保證其運(yùn)行精準(zhǔn)性。

4 結(jié)束語

文章主要從三大方面入手，細(xì)致且深入地分析了低負(fù)荷下計(jì)量設(shè)備對電力計(jì)量的不良影響，這三大因素為主要影響因素，實(shí)際的電力計(jì)量管理過程中，為了確保電力計(jì)量的精準(zhǔn)性，必須試著從多個(gè)角度、多個(gè)方面入手，控制低負(fù)荷下計(jì)量設(shè)備的不良運(yùn)轉(zhuǎn)，提高計(jì)量設(shè)備運(yùn)行的精準(zhǔn)度，減少線損，維護(hù)電力系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，以此來確保供電企業(yè)良好的收益，同時(shí)，也能確保電力系統(tǒng)的安全。

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