電能計量誤差及改進策略

程 蕊 黎社玲 徐衛國

國網河南省電力公司濮陽供電公司

電能計量誤差及改進策略

程 蕊 黎社玲 徐衛國

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電能表是電力流向的主要考核方法，其計量準確性直接關系電能能源發展，具有重要意義。通過對電能計量誤差的分析，從電能表的生產誤差、使用不當誤差以及負載特性誤差、互感器的鐵芯截面、線圈匝數以及電流頻率到二次回路誤差幾個方面討論了誤差原因，并就三個方面的提供了改進策略。

電能計量；誤差；改進策略

引言

現階段，我國各行業不斷上升的居民用電量和工業用電量，對電能計量裝置的精準性提出了更高的要求。借助電能計量裝置才能實現電能計量，因此，電能計量的精確性就是十分重要。研究電能計量誤差原因，從而提高電能計量精確度，進而保證居民用電、工業用電順利流暢。

1 電能計量誤差

1.1 電能表導致計量誤差

1.1.1 生產誤差。造成運行中電能表誤差的主要原因有：一為了取勝于激烈市場競爭，部分電能表制造商擅自修改設計，沒有有關規定嚴格生產電能表，遺留了嚴重安全隱患。二是安裝、投運以及檢查新表完畢后，由于感應式電能表是一個轉動機械裝置，在不斷地時間推移過程中，不斷會發軸承內潤滑油，逐漸增加了機械磨損，不斷釋放出機械加工件應的力，增大了轉動軸桿同心度的誤差。三機械摩擦力矩上升，也會使得電能表愈走愈慢，在輕負載情況下，影響尤其顯著。

1.1.2 使用不當。一方面，由于電能表在電能計量管理中出現錯誤接線、斷線，會導致易被人們所發覺的較大計量誤差。另一方面，因非常規接線或使用不當引起的電能表計量誤差較小，概率較小，且不易被發現，但長期積累的誤差也會留下安全隱患。電能計量裝置應符合公平、合理、準確的計量原則，因此，同樣不可忽視非正規接線引起的電能表計量誤差。

1.1.3 負載特征誤差。測量電路的比較小輸入阻抗時，電位器式傳感器的線性就會受到影響，這種情況相當在電位器式傳感器的輸出端和地并聯了一個電阻，從而產生了電位器式傳感器的負載誤差。在初次使用電能表時，由于電能表斷線或存在錯誤接線等情況，一定概率下會出現負載特征計量誤差。一般來說，在日常檢查中該類型誤差會可以及時發現并解決，但如果是由于其他原因所致的或在接線的過程中出現電力計量誤差，并且誤差的數值較小的情況下則難以被發覺。

1.2 互感器導致計量誤差

1.2.1 鐵芯截面。鐵芯截面擴大減少了鐵芯的磁通密度，同時減小勵磁電流，進而改善角差與比差。在額定條件下，沒有補償的電流互感器鐵芯的磁通密度已經很小，因此減少磁通密度自然也就導致導磁系數減少。此外，勵磁電流減小雨多，磁通密度越小效果越差，進而產生誤差。

1.2.2 線圈匝數。增加線圈匝數就是增加安匝，增加匝數可減小磁通密度，比增加鐵芯截面改善誤差效果要顯著明顯。但是，因為線圈匝數的增加會增加銅用量，進而減少穩定倍數，增加飽和倍數。此外，對于單匝式的電流互感器，如套管型或穿心型電流互感器一次線圈只允許一匝，則不能通過增加匝數去改善誤差。

1.2.3 電流頻率。電流頻率的變動對誤差的影響比較復雜。系統頻率一般變化不大，可忽略不計其影響。如果在額定頻率為50Hz的電流互感器用于60Hz的系統中，產生過大變化頻率，應該考慮頻率對其的影響。因為頻率變動不僅影響鐵芯損耗、線圈漏抗和磁通密度的大小，同時也會影響了二次側負載電抗值的準確性。

1.3 二次回路導致計量誤差

如果互感器缺少滿足相應標準要求，則部分同電能計量無關的儀器設備會出現在二次回路電流，大幅度增加了無關設備的負荷壓力，從而在電能計量中出現計量誤差。一般情況下，在電能表與互感器的連接部分，不僅有空氣開關、繼電器觸點以及熔斷器，還存在導線的阻抗所形成的電阻。因為受到線路中電流的影響，會在不同程度上線路二次電壓會改變角度與降力，導致線路的壓降轉移，進而產生互感器誤差，嚴重影響了電能計量裝置準確性。

2 電能計量誤差改進策略

2.1 針對電能表誤差對策

隨著科學技術手段的不斷提升，現階段的智能電能飆技術層次較為完善，產生的誤差呈線性分布，較為穩定。智能電表不是傳統意義上的電能表，是智能電網的智能終端。為適應智能電網和新能源的使用，除擁有傳統電能表基本用電量的計量功能外，智能電表還可以進行用戶端控制、多種雙向費率計量、雙向數據多種傳輸模式通信、防竊電等多種新型功能，代表著我國未來節能型智能電網最終用戶智能化終端的發展方向。

2.2 針對互感器誤差對策

組合配對電壓、電流互感器，從而降低互感器誤差。配對原則是最大程度配用電流互感器和電壓互感器的比差相反，數值相等或相近；角差符號相同，數值相等或相近。為盡可能降低計量裝置綜合誤差，需要調整依據二次壓降互感器誤差配合電能表本身誤差，如此一來，互感器的合成誤差基本可以忽略。將投產電能表之前，把電壓互感器二次回路壓降、電流、電壓互感器合成誤差歸納統計，在進行周期校驗時，對照調整各項數據配合電能表，盡可能減少計量綜合誤差。根據相關規定做好互感器、電能表以及電壓互感器的輪換工作和周期檢驗。

2.3 針對二次回路誤差對策

假如電壓互感器二次回路的負荷導納變化范圍較小，可采取電壓誤差補償器，補償二次導線電壓導致的比差和角差。當采用專用的電壓互感器二次回路，電能表與儀表顯示設備等二次回路單獨工作，彼此不會受到影響，并且降低二次回路電壓降受到其他負載的影響；當采用專用的電壓互感器二次回路，可以減少諸如接線錯誤等等操作；當采用專用的電壓互感器二次回路，可以減小二次回路電壓降及由此帶來的電能計量誤差。

3 結束語

綜上所述，電能表計量準確性直接關系電能能源發展，具有重要意義。通過對電能計量誤差的分析，從電能表的生產誤差、使用不當誤差以及負載特性誤差、互感器的鐵芯截面、線圈匝數以及電流頻率到二次回路誤差幾個方面討論了誤差原因，并就三個方面的提供了改進策略。

[1]李仕楷.電能計量誤差及改進策略[J].企業技術開發，2016，(15)：99-100.