芻議降低電能計(jì)量裝置綜合誤差

郭偉東

摘 要：電能計(jì)量裝置綜合誤差關(guān)乎主網(wǎng)線損，降低電能計(jì)量裝置綜合誤差是電力系統(tǒng)市場(chǎng)化的前提。文章對(duì)此進(jìn)行了深入細(xì)致的分析和探討，希望通過(guò)文章的研究，可以為相關(guān)人士提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：互感器合成誤差；電能表本身誤差；二次回路連接導(dǎo)線

中圖分類號(hào)：TM933.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）02-0153-02

Abstract： The comprehensive error of electric energy metering device is related to the line loss of main network. It is the premise of power system marketization to reduce the comprehensive error of electric energy metering device. This paper has carried on the thorough careful analysis and the discussion， in the hope that the research may provide the reference for the related people.

Keywords： composite error of transformer； error of watt-hour meter； connection wire of secondary circuit

電能計(jì)量裝置的綜合誤差包含三部分的誤差：電能表本身的誤差，互感器的合成誤差，電壓互感器二次回路導(dǎo)線壓降誤差。綜合誤差不僅反映電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確度，也是考核電能計(jì)量裝置綜合計(jì)量性能的一項(xiàng)指標(biāo)。

1 什么是電能計(jì)量裝置綜合誤差

電能表、互感器、計(jì)量柜箱和二次回路連接導(dǎo)線構(gòu)成電能計(jì)量裝置。電能表誤差、互感器合成誤差、二次導(dǎo)線壓降引起的誤差三者的代數(shù)和構(gòu)成了電能計(jì)量裝置的綜合誤差。各自特點(diǎn)和規(guī)律所導(dǎo)致不同接線方式、使用條件變化不同類型的綜合誤差。

綜合誤差（%）為γ，電能表本身的誤差（%）為γ0，互感器的合成誤差（%）為γh，二次回路導(dǎo)線壓降誤差%（電壓互感器二次回路電壓降產(chǎn)生的比差fd和角差δd所引起的合成誤差γd%為γd，則可表述為：γ=γ0+γh+γd，綜合誤差表述為：γh=γTA+γTV，γ=γ0+γTA+γTV+γd。

電能計(jì)量裝置特點(diǎn)、性能不同，電能計(jì)量裝置的組件即電能表、互感器、二次回路連接導(dǎo)線準(zhǔn)確度也不同。做好誤差管理三者才能準(zhǔn)確計(jì)量電能。

2 為什么會(huì)產(chǎn)生電能計(jì)量裝置綜合誤差

電能計(jì)量裝置存在三方面的誤差：選型及使用不當(dāng)引起的誤差、選用電流互感器引起的誤差、壓降電壓互感器二次導(dǎo)線導(dǎo)致的誤差。《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》規(guī)定：想降低計(jì)量綜合誤差γ，電能表、互感器必須嚴(yán)格把關(guān)，新投運(yùn)和改造計(jì)量裝置在投產(chǎn)前必須進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)試工作，以負(fù)荷類別按照準(zhǔn)確度等級(jí)區(qū)分。

3 如何降低電能計(jì)量裝置綜合誤差

3.1 使用誤差合格電能表

降低計(jì)量裝置綜合誤差的重要環(huán)節(jié)是電能表的本身誤差合格。Ⅰ類電能計(jì)量裝置需要配置0.5級(jí)有功表、2.0級(jí)無(wú)功表、0.2級(jí)互感器。Ⅱ類電能計(jì)量裝置配置1.0級(jí)有功表、2.0級(jí)無(wú)功表、0.5級(jí)互感器。電能表在投入使用前，必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室校驗(yàn)，并要求將其誤差控制在允許誤差的70%以內(nèi)。同時(shí)運(yùn)行中的電能表應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)校對(duì)監(jiān)督，定期輪換，保證電能表的接線正確，確保電能表現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行誤差須符合規(guī)定。

3.2 使用誤差合格的電流互感器

電能計(jì)量裝置的重要組成部分是電流互感器，其準(zhǔn)確性在整個(gè)計(jì)量裝置中是舉足輕重的。因此互感器在投入使用前，必須進(jìn)行變比、極性、誤差等實(shí)驗(yàn)室檢定。確保互感器本身誤差合格。

3.3 加強(qiáng)電流互感器的二次負(fù)載測(cè)試與管理

從對(duì)電流互感器誤差測(cè)試結(jié)果分析，電流互感器在規(guī)定條件下誤差檢定合格，誤差滿足準(zhǔn)確度要求。如電流互感器二次負(fù)載在超過(guò)25-100%額定負(fù)載范圍以外運(yùn)行，其誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其準(zhǔn)確度等級(jí)，其最大誤差可達(dá)-5.0%以上，是負(fù)誤差。因此對(duì)電流互感器的二次負(fù)載必須先認(rèn)真計(jì)算，然后再帶回路實(shí)測(cè)，保證二次負(fù)載控制在額定負(fù)載的25～100%范圍以內(nèi)，使互感器工作在負(fù)載特性最好的狀態(tài)。

3.4 加強(qiáng)PT二次壓降測(cè)試與改造

PT二次壓降產(chǎn)生的誤差是計(jì)量裝置的重要誤差源，其值永遠(yuǎn)是負(fù)值，它對(duì)電能計(jì)量準(zhǔn)確性的影響很大。因此要保證計(jì)量裝置綜合誤差合格，就必須對(duì)PT二次壓降進(jìn)行測(cè)試與改造，改造方法是：

（1）采用專用計(jì)量二次電纜。（2）采用低功耗的電子式電能表。（3）增加二次導(dǎo)線的截面積。（4）加裝電壓互感器二次壓降補(bǔ)償器。所選用的補(bǔ)償器必須具有各省市電力試驗(yàn)研究所的測(cè)試報(bào)告，并且各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均合格。

在正常運(yùn)行方式下，補(bǔ)償器的調(diào)整殘差范圍比值差-0.05%～-0.10%，相位差0～+5（分）以內(nèi)。調(diào)整后應(yīng)由檢驗(yàn)單位加封。用戶計(jì)量裝置原則上，不裝壓降補(bǔ)償器。

改造后的誤差應(yīng)達(dá)到I類電能計(jì)量裝置PT二次壓降應(yīng)不大于額定0.25%的二次電壓；二次壓降應(yīng)不大于額定二次電壓的0.5%其他電能計(jì)量裝置PT。

4 降低計(jì)量裝置綜合誤差的有效途徑

4.1 電流與電壓互感器組合使用達(dá)到電流互感

電壓互感器進(jìn)行電能測(cè)量時(shí)可根據(jù)電流、電壓互感器的誤差將它們合理地組合使用，使用時(shí)準(zhǔn)則為：絕對(duì)值相等而符號(hào)相反，電壓互感器和電流互感器應(yīng)配套使用，符號(hào)相同、角差絕對(duì)值相等合理配套。電壓互感器和電流互感器的誤差可以互相彌補(bǔ)，最低程度可以將互感器合成誤差為零。可以同步將有功及無(wú)功電能應(yīng)用組合相配合使用準(zhǔn)則，也同樣適用于測(cè)量單相電能、三相電路。

合理地選擇電流、電壓互感器，在實(shí)踐中正確按以上步驟操作可以有效降低計(jì)量裝置綜合誤差減少失誤等。

電能表本身的相對(duì)誤差要得到有效更正，上述組合配套方法中如果使γh≈0，就可以達(dá)到降低計(jì)量裝置綜合誤差的效果。

4.2 成組對(duì)電能表與互感器進(jìn)行校驗(yàn)

首先，將電能表與其配套的互感器組成組后配對(duì)成組。然后進(jìn)行調(diào)整，對(duì)電能表進(jìn)行調(diào)整時(shí)，可以將把互感器誤差包含在內(nèi)，但是使用此種辦法時(shí)要取得理想效果必須按照以下步驟操作：

（1）負(fù)載的性質(zhì)和大小是關(guān)鍵，要始終保持負(fù)載的穩(wěn)定狀態(tài)。負(fù)載穩(wěn)定與否關(guān)乎到電能計(jì)量裝置的綜合誤差，調(diào)定的狀態(tài)隨著負(fù)載的性質(zhì)和大小變化，如果想始終保持最佳工作點(diǎn)的附近，需要始終運(yùn)行調(diào)定。

（2）互感器合成誤差的計(jì)算也是調(diào)整電能表的關(guān)鍵步驟，在調(diào)整電能表前要對(duì)互感器合成誤差計(jì)算，較小的互感器合成誤差不會(huì)影響電能表誤差特性，互感器合成誤差變大時(shí)，因?yàn)檫^(guò)量的調(diào)整會(huì)造成電能表本身的誤差特性越來(lái)越壞。

4.3 簡(jiǎn)述對(duì)電能表和互感器成組調(diào)整

（1）對(duì)互感器的比差和較差進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定，可計(jì)算出互感器實(shí)際的二次負(fù)載。（2）互感器合成誤差的計(jì)算可以利用互感器合成誤差公式，按照負(fù)載電流大與小以及功率因數(shù)高低繪制成曲線；（3）此外還要有兩個(gè)制約因素，一個(gè)是電力負(fù)載，另一個(gè)是功率因數(shù)，它們都是隨著時(shí)間曲線而變化，將這兩個(gè)因素求出來(lái)作為調(diào)整點(diǎn)；（4）調(diào)整點(diǎn)需要確定，在確定后的調(diào)整點(diǎn)，在合成曲線上找到誤差曲線，算出誤差值；（5）電能表的調(diào)整要依據(jù)已經(jīng)確定的互感器合

成誤差，必須要在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試好。想要在運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)正常安裝電能表，要在實(shí)驗(yàn)室成組的將電能表和互感器調(diào)試好。

必須將大小相等、符號(hào)相反的電能表誤差與互感器合成才能實(shí)現(xiàn)成組調(diào)試的目的。要格外注意的是：只是在條件允許下減小互感器合成，才可以達(dá)到降低電能計(jì)量裝置綜合誤差的目的。想要完全彌補(bǔ)誤差是很難的，此外當(dāng)誤差值很大時(shí)互感器合成如果將電能表整個(gè)調(diào)入是不科學(xué)的，會(huì)適得其反不但無(wú)法降低電能誤差還會(huì)使電能表的運(yùn)行特性變壞。誤差值應(yīng)控制在絕對(duì)值3%以內(nèi)才可以調(diào)入電能表，當(dāng)絕對(duì)值大于這個(gè)數(shù)值時(shí)，則不能將互感器放入電能表內(nèi)，但可以以互感器合成誤差對(duì)電能表的總電量進(jìn)行調(diào)節(jié)。組合和調(diào)整配對(duì)這兩種方法需要結(jié)合運(yùn)用，可以更有效的降低電能計(jì)量裝置綜合誤差。

4.4 調(diào)整互感器誤差

通過(guò)以上分析，電能計(jì)量裝置綜合誤差主要影響因素為電能計(jì)量綜合誤差以及互感器合成誤差。在實(shí)踐中，我們需要審時(shí)度勢(shì)具體問(wèn)題具體分析的對(duì)電壓互感器以及運(yùn)行中的電流進(jìn)行誤差補(bǔ)償。讓電能計(jì)量裝置的誤差無(wú)限度的減小，小到被忽略；一相或者兩相電流、電壓互感器的較差、電流互感器的比差這些調(diào)整也可以降低電能計(jì)量裝置的誤差。

4.5 回路降壓

電壓互感器還可以通過(guò)二次降壓，通過(guò)改變二次導(dǎo)線長(zhǎng)度采取專用計(jì)量箱和從前縮小電壓互感器以及連接電能表接線端的方式。

另外配置電能計(jì)量的專用電纜、專用接線盒。從此角度使電壓互感器的壓降互感器二次回路來(lái)達(dá)到電能計(jì)量裝置附加誤差降低的目的。

5 結(jié)束語(yǔ)

作為電力主網(wǎng)線損壞的重要依據(jù)，電能計(jì)量裝置是及其關(guān)鍵的裝置，目前整個(gè)電力系統(tǒng)將要走向市場(chǎng)化，必須嚴(yán)格把控電能計(jì)量裝置，認(rèn)真做好電能計(jì)量的誤差減少工作，將其準(zhǔn)確度提高誤差盡可能的減少，為供電做好前期準(zhǔn)備，真正做到便民用電。

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