電能計量誤差及電能計費探討

王帥 陳瑩瑩 荀洋 丁云思 徐園園 肖寧

隨著用電設備的不斷增加，電網當中的新設備和非線性用電負荷量越來越大。而對于電能計量來說，由于電能計量手段會造成信息的丟失，電力工作人員不能完全將誤差消除，只能將誤差盡量降低，并且這種信息丟失是不能預測的。因此，本文通過分析電能計量誤差，對電能計費問題進行了探討，以期能夠為我國的供電企業提供幫助。

電能計量;誤差;電能計費

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1.1互感器誤差

互感器誤差產生原因是因為其準確度等級太低。根據互感器檢定規程第五百一十三條之規定，裝置Ⅰ類和Ⅱ類電能表所用的互感器，其準確度等級不能低于0.2級。而在早期興建的變電站和電廠，互感器準確度等級只有0.5級，根本不符合檢定規定。根據國標《GB1207-1997電壓互感器》之定，功率因數在0.8至1.0的范圍內，并且在額定負載的25%到100%之間，互感器產生的誤差應符合相應的準確度等級。換句話說，互感器的準確度等級要在25%至100%額定負荷范圍內才有保障，過小或者過大的負荷都會使互感器產生的誤差超過國標。另外，根據規程第五百一十四條之規定，貿易計算中所用到的Ⅰ類與Ⅱ類電能計量裝置必須依據相應的計量點來配置電流互感器的專用二次繞組。當一次負荷電流穿過互感器進行一次繞組時，會給二次繞組帶來感應電動勢，這就得消耗一部分勵磁安，同時鐵芯會產生磁通。互感器產生誤差的原因就是由于鐵芯消耗勵磁安，因此要減小互感器所產生的誤差，必須要使用專門的二次回路，而且不能與測量、保護同回路。

1.2二次回路導致的誤差

電阻設備廣泛存在于電能計量系統中，僅就電能表和電壓互感器間的電路而言，就存在導熔斷器、電阻抗、空氣開關、繼電器觸點等多個電阻元件;當電流通過時，這些電阻元件的存在會使得二次電壓壓降、角度等參數出現波動，由此導致互感器誤差增大。我國互感器計量規程中對二次回路電壓降也有著明確規定，Ⅰ類和Ⅱ類用于經濟計算的電能計量設備電壓互感器二次回路電壓降，不能超過額定電壓的千分之二。但實際情況卻是真正符合計量規程要求的電能計量設備在同類產品中所占比例較低，還不到五分之四。缺乏對電壓互感器二次壓降的足夠重視，是導致電壓互感器合格率低下的重要原因。

1.3電能表誤差

這一誤差可分為三種，即生產誤差、不當使用誤差以及負載性誤差。在小負載的范圍內，由于在低負載時，其轉矩較小，因此，電能表的誤差相對較大，只有在摩擦力矩大于補償力矩時，其誤差才會向負方向變化，而在這種情況下，電能表的相位角誤差的影響就會變小，且電流自制力矩可能為零。在負載增加的同時，工作的轉矩也會相應的增加，非線性誤差與摩擦誤差相對較為明顯。

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基于以上對當前電能計量誤差控制過程中存在的問題分析，筆者認為要想有效控制電能計量誤差，可從以下幾個方面著手：

2.1完善計量裝置

選擇高精度、穩定性好的多功能電能表。由于電子技術的發展，目前多功能電子表的技術較為穩定，誤差基本成線性。一只多功能電子表可同時兼有正、反向有功，正、反向無功4種電能計量和脈沖輸出、失壓記錄、追補電量等輔助功能，且過載能力強、功率小，對Ⅰ、Ⅱ類用戶應采用全電子式電能表。

2.2電能表誤差處理措施

電能表運行過程中，應當嚴格按照相關規程對其進行定期的周檢，并且將自身特性變化非常大、難以調整的電能表要進行及時的更換。對于已經周檢的電能表誤差調整到合格范圍之內，并且對更換之后的電能表進行寶石清洗，然后用0.1級全自動檢定設備進行檢定、誤差除0.5L情況下0.2Ib負荷點部分在±110范圍之內，其他的負荷點應當控制在±1以內，該種新型檢定設備基本排除了人為性的誤差。

2.3接線故障處理

（1）帶電檢查

首先應當積極排除電壓回路中存在的問題和錯誤，利用相序表對電壓回路中的相序進行檢查，將互感器作為標準，并且利用萬用表對UAO-UA、UBO-UB以及UAB和UCA值進行檢測，以此對電壓回路進行檢測。采用鉗型相位伏安表對A相、C相電流進行檢測，然后將電流短路、接觸故障以及斷路故障問題進行排除;采用鉗型相位表，對電能表兩元件所加電壓、電流相位角進行測量，并將相量圖仔細的畫出來。通過對相量圖的綜合分析，將電流回路接線故障排除，并對其進行改正。

（2） 停電檢查

利用用萬能表、自制通燈等，對電流回路進行導通試驗，校線過程中應當注意將線從電能表表尾、互感器側斷開，然后對其進行測量，以免線路經電能表內部線圈形成回路，難以校對。通常情況下，其校對的順序是進表線、端子右側、左側互感器，在校對完成后，利用三相電能表對接線檢驗和改正。

2.4對TV二次回壓降引起計量誤差的改進方案

電能計量同時還受二次回路當中電壓降問題的影響，因此必須降低在線路的二次回路中電壓降對計量影響，以保證電能計量的精準性。可行性操作主要有四點：①采用專用的計量回路，減少TV二次回路負載，從而降低TV二次導線壓降以及由此帶來的計量誤差。②加粗二次導線截面積。根據導線的實際長度及所通過電流的大小，估算一下所需截面的大小，保證二次導線壓降U≤0.5V，S>0.12LI（mm2）。③在TV二次回路中應去掉不必要的節點端紐，對于必不可少的接點應定期清擦減少接觸電阻，以保證每個接頭處的接觸電阻不大于0.05Ω。④采用電壓誤差補償器來補償二次導線壓降引起的比差和角差。

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電量計費作為我國電力經濟效益提升的主要環節，具有非常重要的作用。電力經濟管理實踐中，電量計費主要包括基波有功功率計量、諧波有功功率計量。然而，當前國內電量計費，缺乏統一收費標準。電量計費過程中采用的主要設備是電表，其計量功能非常重要。對于供電系統而言，當前主要采用的是感應式、電子式電能表，其工作原理、結構存在著較大的差異性。對感應式電能表有較大的影響，限制了感應電能表發揮良好的工作性能。比如，感應式電能表應用實踐中，應當確保電壓、電流處于正常狀態。若電力系統中的非線性電氣性能可能會導致諧波問題的產生，此時電能計量總和會出現一定的誤差。確保電能計量的準確性、真實性，需用科學合理的計量方法，選擇合適的電能表種類記錄用戶實際的用電情況，進行統計和計量。在進行電量計費的過程中，應該選擇合理的計費方法，保證電力企業的經濟效益，保護用戶的用電權益。

電能計費關系到電力企業和用戶的經濟利益，電能計量的精準程度對于電力系統的正常運行和電力事業的健康發展都有著重要影響。從上面的分析可以知道，電能計量誤差影響因素很多，電力企業必須嚴格執行相關規范，深入解析誤差產生原因，采取針對性措施，將計量誤差控制在允許范圍內，保證計費合理，維護電力企業和用戶的合法權益。

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