基于低負(fù)荷下計量設(shè)備對電力計量的影響研究

于勇　張勇勤　仲夏

【摘 要】在電力企業(yè)中，電力計量是進(jìn)行抄核收工作的依據(jù)，電力計量是否準(zhǔn)確科學(xué)會影響電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。在實際工作中，低負(fù)荷狀態(tài)下的計量設(shè)備經(jīng)常會處于非正常運行的狀態(tài)，這就給計量帶來了影響，降低了計量的精確度，在計量過程中很容易產(chǎn)生誤差，嚴(yán)重時還會損壞相關(guān)的線路。本文對低負(fù)荷下計量設(shè)備進(jìn)行了分析，闡述了其對電力計量的相關(guān)影響。

【關(guān)鍵詞】低負(fù)荷;計量設(shè)備;電力計量;影響

電力計量系統(tǒng)在運行過程中，其電流互感器所能夠計量到的范圍是十分有效的，所以低負(fù)荷運行的情況或超負(fù)荷運行的情況在電力計量中都是很普遍的。對于這種情況，電力企業(yè)都將其認(rèn)為是線損造成的，但在實際的驗證中，這是屬于電流互感器所產(chǎn)生的誤差所引起的，還有可能使電壓互感器產(chǎn)生的誤差，這都會影響到電力計量的準(zhǔn)確性。鑒于此，電力企業(yè)應(yīng)該對電力計量進(jìn)行科學(xué)的分析，以保證其準(zhǔn)確性。

1.低負(fù)荷下的計量設(shè)備影響電力計量的分析

電力計量在整個電網(wǎng)運行中都占據(jù)重要位置，也發(fā)揮著巨大作用，如果電力計量沒有足夠的準(zhǔn)確性，將會影響到電網(wǎng)的運行狀況，所以這一問題越來越受電力企業(yè)和人們所關(guān)注。在電力計量中，其準(zhǔn)確性會受到較多情況的影響，比如電力互感器所產(chǎn)生的誤差、電壓互感器所產(chǎn)生的誤差以及電能表所產(chǎn)生的誤差等等，這些因素都是最主要最直接的原因，電力企業(yè)影響對這些因素給予足夠的重視，并找到相應(yīng)的解決措施，讓電力計量系統(tǒng)具有較高的準(zhǔn)確性。

1.1互感器對電力計量的影響

電力系統(tǒng)處于低負(fù)荷運轉(zhuǎn)時，電流互感器的比較差和角度差都會達(dá)到最大極限值，并且也會逐漸增大計量的誤差。如果不考慮勵磁電流的影響，依據(jù)電流互感器的運行原理，可以得出如下的關(guān)系：I 2 /I 1 =W 2 /W 1。每當(dāng)電流流經(jīng)互感器的繞組時，就會消耗一定量的電流。用io來代表勵磁電流，一次安匝和二次安扎之間保留一定的差異。通常，互感器的勵磁密度分布在0.08到0.1之間，這表明，在一次安匝中，勵磁電流所占比重較小。低負(fù)荷運行時，一次安匝和二次安札都會逐漸縮小，在整個過程中，勵磁會不間斷的出現(xiàn)，但是勵磁電流不會明顯的發(fā)生變化。所以，在二次安札中，磁力的電流會更大一些，一次安匝因為經(jīng)歷了勵磁，所以在低負(fù)荷狀態(tài)下，電表無法精準(zhǔn)的進(jìn)行計量。

通過分析互感器在低負(fù)荷狀態(tài)下運行的情況以及其對計量造成的影響，可以幫助工作人員在進(jìn)行實際的操作時，選擇正確、科學(xué)的安全模式。一方面是要對安裝的成本進(jìn)行控制，另外還要加大對二次回路阻抗的控制力度，這樣才能有效提高計量的準(zhǔn)確性。另外，在選擇電壓或者電流互感器時，要更加慎重一點，保證互感器可以正常運行。改革開放以來，特別是進(jìn)入二十一世紀(jì)以后，我國的社會經(jīng)濟文化取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，經(jīng)濟的發(fā)展離不開電能，同時隨著人們生活水平的提高，人們對供電的質(zhì)量也提出了更高的要求。在選擇電流互感器時，一定要首先保證其安全性能符合相關(guān)規(guī)定的要求。電力企業(yè)在進(jìn)行供電時，要保證電流互感器在繼電保護(hù)運動時間范圍內(nèi)運行，同時又會導(dǎo)致疏忽了精準(zhǔn)計量，使得設(shè)備在低負(fù)荷的狀態(tài)下進(jìn)行工作，就會產(chǎn)生計量失真的問題。

如果想要提高計量的精確度，可以在變電站的升級改造上做一些文章，在對母線進(jìn)行控制時，適當(dāng)?shù)脑鲈O(shè)一些電抗。另外可以選擇特殊型號的CT，擴大互感器的計量范圍，可以有效保障安全計量，還能提高計量的精確度。

1.2電能表對電力計量的影響

在電能表運行時，存在兩大基本力矩——制動力矩和轉(zhuǎn)動力矩。同時還有一些例如補償力矩和滑動力矩等的附加力矩。當(dāng)電能表在低能耗下進(jìn)行運轉(zhuǎn)時，摩擦力矩包括了可變化的部分以及常量的部分，前者可能會因為電能表的低負(fù)荷運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致出現(xiàn)誤差;后者會通過補償力矩來得到補償。當(dāng)電壓到達(dá)額定值時，電能表的電壓自制動力轉(zhuǎn)矩一般不會發(fā)生數(shù)值變動，而是顯示為常量。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速變慢時，就會干擾到電流的自制動力矩。當(dāng)cosΦ 數(shù)值是 1.0時，電能表就會進(jìn)入負(fù)荷運轉(zhuǎn)，受到了電流工作磁通的非線性影響。通常，會設(shè)置一個負(fù)荷電流的誤差范圍，這個范圍是額定電流的10%到電流最高極限值。但是，一旦電能表中的負(fù)荷電流發(fā)生了變化，不在這個誤差范圍內(nèi)，那么就會使得電能計量的數(shù)值發(fā)生偏離，不同于常規(guī)的數(shù)值。保證計量設(shè)備可以正常運行的最小輸入電流就是啟動電流，如果作用于計量設(shè)備的負(fù)載電流非常的小，比啟動電流還要低的時候，就會使得計量設(shè)備因為供電不足而無法進(jìn)行正常的計量工作。尤其是在低負(fù)荷狀態(tài)下，有功電能表受到更大一些的影響，使誤差加劇，增加了線路的磨損量，而線路的大量磨損又會給電力企業(yè)帶來巨大的損失，降低供電的經(jīng)濟效益。

在計量設(shè)備的選擇和使用上，一定要科學(xué)的選擇CT型號。實際進(jìn)行工作的時候，要想使得電能計量設(shè)備可以正常運行，使計量結(jié)果更加的精確，選擇電能表時應(yīng)該選擇負(fù)載較寬的，對啟動電流值進(jìn)行控制，確保無論在何種狀態(tài)下，電能表都可以正常的工作，保證電流互感計量器可以更加精確地進(jìn)行計量。

1.3回路部分對電力計量的影響

所有電流互感計量器所產(chǎn)生的誤差都是同外接阻抗有定的比例，且成正比。通俗地說，就是導(dǎo)線電阻在增大，而接線端子的阻抗也在增大的時候，所產(chǎn)生的計量誤差也就會隨著增大，從這可以知道，在導(dǎo)線電阻連同互感器一起接連的二次負(fù)載，要保證其容量的穩(wěn)定性，必須在互感器的準(zhǔn)確度等級能夠承受的范圍內(nèi)，對容量進(jìn)行限制。同時，電壓互感器在和導(dǎo)線進(jìn)行連接的時候，其截面也有一定的要求，要和負(fù)載阻抗以及互感器所負(fù)載的額定容量成正比，兩者要相符合才可以，不僅如此，還要滿足互感器的二次端鈕能夠和電能表的接線端鈕所要求的標(biāo)準(zhǔn)情況下，才能滿足電力計量的標(biāo)準(zhǔn)。

2.電力計量準(zhǔn)確性提高的途徑

2.1減少啟動電流

所有的機械電能表內(nèi)部都會有計便器的可靠動作，其啟動電流就是在電能表穩(wěn)定運行之后所輸入的最小電流，要將電力計量準(zhǔn)確性快速地提升上來，就要讓電流表自身的負(fù)載電流不能超過啟動時候的電流，這樣能夠?qū)﹄娔鼙淼挠嫈?shù)動作進(jìn)行阻止，通常情況下，電力計量處在低負(fù)荷運行情況中，其有功電能表會有很大的負(fù)誤差出現(xiàn)，這時候線損率也會提高上來。鑒于此，要想將電力計量準(zhǔn)確性提高上來，在其運行的時候，就要先安裝一個寬負(fù)載電能表，這樣能使啟動電流有效的減少，也能讓低負(fù)荷下的電能表可以正常運轉(zhuǎn)，并有安全保證，進(jìn)而將電力計量準(zhǔn)確性也提高了上來。

2.2擴大電流互感器的計量范圍

由于電網(wǎng)系統(tǒng)容量的不斷增加，用戶逐漸提高了用電的安全性與可靠性，同時也就增大了母線短路的容量。并且在選擇電流互感器時，都是過度的重視電力計量的安全性，其次再考慮電力計量的準(zhǔn)確性，這也就導(dǎo)致在低負(fù)荷下電流互感器不能夠發(fā)揮正常作用。因此為了進(jìn)一步提高電力計量的準(zhǔn)確性，應(yīng)該從技術(shù)方面來考慮變電站的設(shè)計改造，可以適當(dāng)?shù)募釉O(shè)電抗來減少母線的線路容量，提升低負(fù)荷下計量設(shè)備電力計量的準(zhǔn)確性。

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（作者單位：國網(wǎng)山東省電力公司諸城市供電公司）