電能計量表裝置綜合誤差分析與處理

周曉英

摘要：對各種電能表的計量處理裝置的各種綜合計量誤差代數進行統計分析，電能表的計量處理裝置的各種綜合計量誤差，主要分別是采用電能計量表的本身計量誤差、互感器的電流合成計量誤差及采用電壓壓降互感器二次計量回路的電流壓降合成誤差，這三者的誤差代數和公式統稱可成為一種綜合性的誤差，只有根據這種綜合性的誤差分析才能全面地準確反映計算出各種電能表的計量處理裝置的準確應用程度。

關鍵詞：電能計量;電能計量裝置;綜合誤差

引言：

電能二次計量檢測裝置是它是整個電力系統中對電能進行計量的重要儀器設備，它的準確可靠直接性地關系著起到整個電力系統的社會經濟效益，它主要由壓力電流、電壓電力互感器、電能計量表、電壓電流互感器二次計量回路以及導線部分組成。長期以來，電力系統以及電網中各動力計量器節點的發電量都以當時安裝在該動力計量器節點的動力電能讀數表的電量讀數作為計量方式來進行結算，而對電力互感器的一次合成回路誤差、電壓以及互感器二次合成回路中的壓降合成誤差常常加以忽略。近年來，隨著我國市場經濟的快速發展，商業化和對運營的嚴格管理，國家電力公司的正式成立，內部電能模擬計量市場的不斷推廣，對于各電能綜合計量值的準確性越來越受到重視，各電能計量檢測點的對各電能綜合計量檢測裝置的每個綜合計量誤差就變越顯得尤為重要，特別關鍵的問題是對各電能綜合計量檢測裝置的每個綜合計量誤差值也是我們追補實際電量的重要依據。

1電能計量裝置的綜合誤差分析

1.1電能表選型及使用不當引起的誤差

1）為了有效保證所用電能電壓計量檢測裝置準確地進行測量所用電能，必須按照《電能計量裝置技術管理規程》的功能要求，合理設計選擇各種電能電壓表的測量型式、電壓測量等級、基本額定電流、昀大輸出額定電流以及電能準確度測量等級。對于用戶月平均累計用電量在 100萬kw.h以上的ⅱ類及中高壓用電計費設備用戶，應分別采用 0.級的超大電壓、

s級的大電流使用互感器，0.5級的無償有功使用電能表及.0級內的無償有功使用電能計量表。在實際工作運行中，若一個用戶的交流負荷負載電流頻率變化波動幅度經常較大或實際一次使用負荷電流經常遠遠小于負載電流計量互感器額定一次使用電流的 30%，長期工作運行于較低交流載荷的負荷點，會容易造成電流計量上的誤差，應考慮采用寬帶的負載交流電能計量表。）用三相三線表的電能表進行測量三相四線表的電能將不會引起一個附加電能誤差。由于三相電流負載不平衡，中性點普遍認為有三相電流誤差存在，而大于 ib=in-ia-ic所以，缺少三相電流大于 ib所需要消耗的附加功率，引起三相附加功率誤差。

2電能表產品誤差

按照了國家現行統一的工業電能電儀表生產設計工藝要求，生產中的電能電儀表材料應盡量采用五類新型磁鋼，該種五類新型磁鋼導電性能穩定不易發生失磁，是企業保證生產電能電儀表導磁誤差穩定的重要組成部件。但有的大型電能電壓表產品制造商為了在市場價格戰中昀終取勝，擅自隨意修改產品設計，選用一種稀土優質磁鋼或三類優質磁鋼，生產成本每年可能會下降 10%左右，但是也存在著嚴重的產品質量安全隱患。即使是在安裝前沒有誤差經過調試檢驗合格，投入使用運行后由于自動磁鋼的不斷轉動失磁，致使自動電能量儀表的阻尼力矩不斷增大減小，電能表愈小行走愈快。這可能是目前造成實際運行中系統電能表示率出現正負值誤差和負超差的主要技術原因。現在我們大力推廣生產使用的電子式機械電能表及其產品計量誤差普遍很好，主要還是依靠計量采樣處理元件，計量處理芯片及其它相關專用電子計量元器件保證性能的可靠和穩定，如產品出現質量問題，誤差往往比普通機械電能表大，甚至可能會導致無法進行計量不能顯示，產品質量穩定是我們保證產品誤差的重要關鍵。

2處理方法

2.1完善計量裝置設置

電能計量產生誤差昀根本的因素計量裝置本身結構和功能的原因，因此針對計量綜合誤差應采取如下幾項措施加以改進：一是要優選電能計量表計。隨著應用電子技術的不斷發展多功能過載電子表已經逐步發展的較為成熟和比較完善，多功能過載電子表也具有其自身顯著的技術優勢，比如其測量誤差小和穩定性也比較好，且基本可以呈現非線性;同時具備正、反向無損有功和正、反向無損和功等 4種不同電能電流計量的檢測能力;同時具備電流脈沖信號輸出、失壓電量記錄、追補充充電量等多種輔助檢測功能;同時具有較強的電流過載補償能力，且過載功率小和損耗較小，因此我們針對Ⅰ、ⅱ類電表用戶來說應該分別優選全功能電子式過載全功能式多電能電子表。二個就是企業要正確合理配置電子互感器。在進行電流、電壓計量互感器綜合配置時，應充分根據兩個電流、電壓互感器的固有大小誤差，盡可能多地配用兩個電流、電壓計量互感器大小比差以及符號數值相反、大小誤差相等的信號組合，以使交流互感器的電流合成固有誤差昀小，這樣只要根據交流互感器二次電流壓降時的誤差信號來準確配合交流電能表本身的固有誤差信號加以綜合調整，就已經能夠真正實現電流計量互感裝置的電流綜合合成誤差值的昀小化。三點就是用戶要合理搭配選擇無線互感器二次交換導線。應該按照無源電壓電流互感器二次控制回路的實際應用情況對其二次回路導線的縱向橫截面積和導線長度等重要參數因素進行精確優選。確定連接方法主要是在一定的電流負載下需要確定兩條電纜的導線橫截面積，在沒有規定的負載電壓的升降下需要確定兩條導線的連接長度，一般通常情況下經過電壓傳動互感器二次傳動回路導線電纜橫截面積不一定應該太太小于.5mm;而經過電流傳動互感器二次傳動回路導線電纜截面積一般不應該太小于 4mm，并且中間不能夠留有任何接頭，在經過電流傳動電路部分的連接部位上還應該必須留有一個足夠的導線長度。另外，在設備投產之前必須對二次電流、電壓超過互感器的實際額定二次電流負荷大小進行精確測量，以便于確保二次電流負荷不大于超過互感器的額定二次負荷。特別的對于 35kv以上的二次計量回路裝置中所使用的隔離電壓熔斷互感器二次計量回路，不一定應該自行裝設任何隔離電壓開關或者輔助觸點，但是也有可以自行安裝電壓熔斷器的;對于 35kv及以下的電流計量電壓裝置中所使用的直流電壓保護互感器二次電流回路，即不能同時設置一個隔離電流開關也不能設置有電流熔斷器，電流源和電壓保護回路中還應該同時設置一個專用的二次電流回路，而不能和電流保護、測量電壓回路同時處于同一條二次回路。

2.2改進電能計量方式

電能失壓計量檢測方式的限制改進政策措施主要體現有三個基本方面：一第二是可以依據現場實際電能請求的情況，在線路高壓電能計量檢測裝置上直接安裝線路失壓電能計量器，從而對線路失壓計量進行及時、準確的計量記錄，并在進行收繳線路電費時主要參照這種失壓計量記錄方式進行合理的計算電量數值追補;二第三是采用確保正確的電能接線處理方式，針對三相四線制電路系統的其中的一臺互感器在其二次側和側端電能計量表之間主要使用 6線進行連接;對于采用中性點陣式絕緣電路系統中的所使用的電能計量檢測裝置主要采用三相三線電控制式的電能計量表，并且在一臺互感器二次端和側宜之間采用 4線進行連接;三次側是對采用電流變比互感器的電流變比方式進行綜合優化后的選擇。對于采用具有不同季節性質的用電控制方式或冬季用電期間負荷溫度變化較大的家庭用戶，在抉擇選用二次電流電壓互感器時候還應該盡量優選二次電流繞組或帶有電流抽頭的二次電流電壓互感器。

2.3調節互感器的合成誤差

一次總是按照設計負載合成電流、功率變化因數等的功率變化過程繪制每個負載功率特性計算曲線上的圖，然后通過運用（）、（3）的計算方法自動計算出來得出每個互感器的設計合成實際誤差;二次總是依據每個互感器的實際合成負載對其合成角差變化進行自動測算，以此方法來幫助確定每個互感器的合成比差;三次總是以負載功率變化因數和工作時間的功率變化響應情況等作為主要參照，結合常用電力表和電力表的負載功率特性來計算出平均功率和平均電力負載功率因數;四次總是以計算合成實際誤差負載特性計算曲線圖作為計算依據，求得每個互感器的實際合成誤差值，昀后以此計算合成誤差值對負載電能表示值進行實時校驗和自動調整。

2.4降低電壓互感器二次回路壓降

二次電能回路計量壓力沉降變化引起的二次電能回路計量系統誤差的昀大削減控制措施主要體現有三個基本方面：一個就是在能夠滿足現場實際應用需求的數量基礎上適當減少使用串行連接接點器的數量，消除不穩定性等因素的直接影響。在溫度低于 35kv高壓線路的電能計量二次回路中不易需要安裝載流熔斷器，同時它還要想方設法大大減少電能計量二次回路中各個接點的熔斷數量，并對各個回路接點進行做好一個周期性的維護清理和日常測試維護工作，以此方法來有效消除各類不穩定物理因素對線路電能準確進行計量的巨大干擾;二者一是昀好不要采用專用的二次載流回路裝置來用以增大高壓導線上的載流補償能力，從而大大減少電能計量二次回路中的阻抗;三者一是同時應盡量使用自動電壓壓降互感器二次回路壓降自動電流補充補償裝置。該控制裝置由于能夠直接保證直流電能在儀表一次輸入輸出電壓和儀表電壓壓降互感器二次輸入側的進出口輸入電壓相一致，可以直接使儀表電壓壓降互感器的輸出壓降對儀表計量精度誤差的大小影響大大減弱。

3結論

電能電力計量控制裝置系統誤差的根本形成及其原因往往是各種多方面的，因此對其只有對各種多方面的影響因素綜合進行具有針對性的原因分析和經驗總結，才能真正獲得一套具有一定針對性、可操作性的測量控制和誤差處理對策措施，才能真正達到實現準確控制各類電能電力計量系統裝置誤差綜合測量誤差的主要目的。筆者在充分結合多年生產電能表的計量誤差管理工作實踐經驗的基礎上，緊密聯系實際，通過深入研究分析，提出了若干應對電能計量時間誤差的有效對策和解決措施，當然生產實踐中電能計量時間誤差的管控不只僅限于此，比如電磁諧波等一些外界環境因素同樣都會對電能計量的實時準確性工作產生重大影響，因此如何有效優化做好電能表的計量誤差管理工作，仍然非常需要我們在生產實踐中不斷創新探索和認真總結。

參考文獻

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