電能表計量錯誤分析

李新泉

【摘 要】隨著經濟和各行各業的快速發展，電力行業發展也十分快速。電能計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線壓降誤差。綜合誤差不僅反映電能計量裝置的準確度，也是考核電能計量裝置綜合計量性能的一項指標。

【關鍵詞】電能計量裝置；故障分析；管控策略

引言

隨著人們對電能需求量的增大，電能計量裝置逐漸被人們廣泛關注和重視，同時，電能計量裝置也是電力企業與用戶之間進行電量核算的基本設備。因此，確保電能計量裝置的準確是很有必要的。從實際情況來看，在電能計量裝置的使用過程中，由于受到多種因素的影響，會出現故障的情況，所以，需要對故障情況加以分析并解決處理，更好地發揮電能計量裝置的作用。本文主要分析了電能計量裝置的故障情況，并對此提出管控措施。

1電能計量裝置

所謂電能計量裝置，主要是指在日常生活中的電能表。其中，電能表包含多種類型，分別是單相電能表，三相三線有功電能表，三相四線有功電能表等。在1881年的時候，科學家們借助電解原理制作了電能計量裝置中的電能表，并且受到了人們的重點關注，其被大力應用到了工程中。隨著不斷的發展，電能表類型逐漸變得豐富多樣，比如機械式電能表、電子式電能表、單相電能表以及三相電能表等。基于科學技術的全面改進和優化，電能表得到了一定程度的完善。直到現今，我國還在繼續研究高質量及低成本的電能表。

2電能計量裝置產生誤差的原因

2.1互感器誤差

按照相關規定，互感器的準確度在一定運行條件下才有保證，過大或者過小的負荷都會導致互感器出現誤差。在電流互感器使用時，一次側電流大小會影響到鐵芯中的磁通密度，一次電流小于5%Ib（電能表基準電流）時，磁通密度很小會引起正誤差；一次電流在5%Ib—120%Ib遞增時電流互感器的電流誤差、相位誤差會隨電流增加而減小；一次電流超過120%Ib時，電流互感器會因產生飽和而引起嚴重的負誤差。在電壓互感器使用時，二次負載額定情況下，一次電壓大于額定值，誤差將向正方向變化。

2.2電表電池故障

當智能電表出現電表電池以及事件等故障的時候，電表的循環顯示功能就會隨之暫停，同時，液晶屏內會呈現出電表的故障數據。在電能表中的鋰電池消耗完之后，會導致電能表的數據缺失。接著便是清除用戶的用電數據，進而對電力企業帶來經濟損失。該項情況出現的具體原因是鋰電池自身存在著質量問題或者因為鋰電池溫度過高而產生的故障情況。

2.3二次導線壓降誤差

有些電能計量裝置由于沒有配置專用電壓、電流互感器，在二次回路上就會安裝有空氣斷路器、繼電器及熔斷器等設備，這些設備與電能計量都沒有關系，但其接入后，則會導致二次回路的負荷加大，從而在二次線路中導致壓降，而線路相移和壓降的存在，會使互感器產生附加誤差，對電能計量裝置的準確性帶來一定的影響。

3何降低電能計量裝置綜合誤差

3.1使用誤差合格電能表

降低計量裝置綜合誤差的重要環節是電能表的本身誤差合格。Ⅰ類電能計量裝置需要配置0.5級有功表、2.0級無功表、0.2級互感器。Ⅱ類電能計量裝置配置1.0級有功表、2.0級無功表、0.5級互感器。電能表在投入使用前，必須進行實驗室校驗，并要求將其誤差控制在允許誤差的70%以內。同時運行中的電能表應加強現場校對監督，定期輪換，保證電能表的接線正確，確保電能表現場運行誤差須符合規定。

3.2做好電能計量裝置的管控工作

規范做好電能計量裝置的管控工作是減少表計故障的有效方式，并能提升表計管理的成效，可以采取以下兩點管控措施：1）按電壓等級按需求選擇配置合適的電能計量裝置。需要遵循規范化要求來選擇電表的具體安裝類型，如單相電能表，三相三線電能表及三相四線電能表，及相關計量準確度等級，不斷提升電表安裝管理效率，加強電表質量的監督管理力度。2）供電企業需要采取合理的宣傳及培訓方式來加深使用職員對于智能化電能表的認識及維護，定期對計量裝置進行現場檢驗及維護，明確存在的問題，確保電量計量裝置的安全可靠運行。

3.3科學合理選用互感器

《電能計量裝置技術管理規程》中將互感器劃分為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ五種。對運行中的電流、電壓互感器，可視現場具體情況進行誤差補償，也可調整某一相或兩相的互感器比差和角差，以減少合成誤差。在選擇電流互感器時，正常負荷電流應在互感器額定電流的3/5左右。電流互感器的選擇原則有：電流互感器額定電壓應大于測量線路電壓；被測線路一次側電流不小于電流互感器額定電流的30%，控制在60%左右；電流互感器二次負荷要控制在額定二次負荷的25%—100%范圍內；計量用電流互感器額定二次負荷的功率因數應為0.8—1.0。電壓互感器選用時要符合一次側對應的電壓等級。

3.4電流與電壓互感器組合使用達到電流互感

電壓互感器進行電能測量時可根據電流、電壓互感器的誤差將它們合理地組合使用，使用時準則為：絕對值相等而符號相反，電壓互感器和電流互感器應配套使用，符號相同、角差絕對值相等合理配套。電壓互感器和電流互感器的誤差可以互相彌補，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功電能應用組合相配合使用準則，也同樣適用于測量單相電能、三相電路。合理地選擇電流、電壓互感器，在實踐中正確按以上步驟操作可以有效降低計量裝置綜合誤差減少失誤等。電能表本身的相對誤差要得到有效更正，上述組合配套方法中如果使γh≈0，就可以達到降低計量裝置綜合誤差的效果。

3.5調整互感器誤差

通過以上分析，電能計量裝置綜合誤差主要影響因素為電能計量綜合誤差以及互感器合成誤差。在實踐中，我們需要審時度勢具體問題具體分析的對電壓互感器以及運行中的電流進行誤差補償。讓電能計量裝置的誤差無限度的減小，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整也可以降低電能計量裝置的誤差。

結語

電能計量裝置的有效應用對電力企業而言有著重要的作用。電能計量裝置被應用到了各個家庭中，如果電能計量裝置發生了故障，對電力企業及用戶都會造成影響。因此，對于電力企業而言，要定期檢測和優化電能計量裝置，及時排查和處理運行期間出現的各種故障問題，以此保障用戶用電安全。

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（作者單位：國網新疆電力有限公司電力科學研究院）