如何提高電能計量裝置的精度

梁維

摘? 要：電能計量裝置是用于計量發電、供電、用電以及電損的設備，能夠體現出電力企業的整體經濟效益。但是在實際過程中，電能計量裝置較易產生誤差，從而導致計量結果出現錯誤。基于此，該文從電能計量裝置不同組成結構的功能及誤差產生的原因出發，提出能夠減小電能計量裝置誤差，提高其精度的有效方法，為相關工作人員提供參考。

關鍵詞：電能計量裝置? 誤差? 電能表? 互感器? 二次回路

1? 電能計量裝置產生誤差的原因

1.1 電能表誤差原因

通常情況下，電能表誤差產生的原因為負載特性誤差、使用不當造成的誤差及本身產品的誤差。首先，電能表負載特性誤差是指在實際應用過程中負載電流和功率因數會產生變化，這種變化就會造成電能表誤差。低負載狀態時，Cosφ=0.5曲線轉矩小于Cosφ=1曲線，摩擦力矩也相對較小，而補償力度又較大，因此呈現為正數，而Cosφ=1曲線為負數。但是隨著負載變化，兩條曲線又產生不同的變化。當負載范圍較小時，電能表誤差越大。而隨著負載增加，電能表誤差逐漸減小。其次，我國針對不同用戶提供了不同類型的電能表，但是在實際過程中仍存在部分用戶的實際用電負荷不滿足額定電壓，進而造成電能表誤差。最后，電能表自身可能因為磁鋼不符合標準，或是機器磨損造成電能表誤差^[1]。

1.2 互感器誤差原因

首先，互感器的二次容量包括外接導線電阻、線圈阻抗、接觸電阻。因此當三方面考慮不當時就容易造成互感器誤差。其次，互感器還會因為二次繞組時消耗勵磁，鐵芯產生磁流的過程出現誤差。最后，在使用過程中，互感器出現過高負載或過低負載，不符合額定負載時，也容易產生誤差。

1.3 二次回路誤差原因

二次回路誤差也是電能計量裝置產生誤差的主要原因之一。二次回路的輔助點、繼電器與斷路器等都裝置了接觸電阻，在互感器產生功率時，就會出現電壓降，當電壓降使功率與二次回路的電壓不相符時，就會造成誤差。例如，當不正確地進行了壓感器二次連接時，會使得二次回路的電壓降范圍高于額定電壓，進而出現誤差。

2? 提高電能計量裝置精度的措施

根據電能計量產生誤差的原因采取有針對性的改善措施，更有利于減少電能計量裝置的誤差，提高準確性。因此該文分別從減少電能表誤差、互感器誤差及二次回路誤差這三方面，具體談論有效措施，最大限度地提高電能計量裝置的準確性。

2.1 選擇高性能的電能表，規范使用方法

首先針對負載特性誤差，要根據負載特性，對負載電流和電壓進行合理的控制，使電能表在功率范圍內運用。例如，針對單相電能表可以通過滿載調整裝置、相位角調整裝置、輕載調整裝置及防潛動裝置，對制動力矩、相位角、補償力矩等內容進行調整，使單相電能表的誤差回歸到合理范圍內。而針對三相電能表還需要增加平衡調整裝置。同時，在調整裝置安裝過程中還應滿足提供調整范圍及精度適當范圍、彼此將影響較小、方便操作、穩定性較好等條件。其次，針對使用不當造成的誤差。隨著科學技術的發展，現階段已經出現了誤差較小、高性能的多功能電能表。這種電能表可以兼具4種電能計量，還可以實現失壓記錄、追補電量等功能，因此應該推動其廣泛應用，從而減少相關誤差。最后，針對電能表產品自身的誤差，只有保證電能表的磁鋼材料符合標準，才能使產品質量不會出現較大問題。此外，因為電能表會在使用過程中產生磨損，造成誤差，所以還要注重相關維修保養工作。既要進行銘牌、轉盤等外部檢查，又要做好導線連接、密封等內部檢查，保證其穩定運行。在實際用電過程中，可能出現部分用戶竊電的情況，因此工作人員進行檢查過程時，要注意銘牌與電流互感器顯示的數值是否一致、電流互感器的回路是否短接等問題。針對超出使用年限的電能表也要及時更換，才能有效減少電能表產生的誤差，提高電能計量裝置的準確度^[2]。

2.2 合理選擇和配置互感器，減少誤差

在電能計量裝置中，互感器是其中重要的組成部分，可以有效將電壓調節到規定范圍內，從而用于測量相關數值或保護相關設備。在電能計量裝置實際安裝過程中，應注重科學選擇互感器，并對其進行合理的配置，才能在最大限度發揮互感器作用的同時，減少計量裝置誤差。根據我國《電能計量裝置技術管理規程》中的具體規定，互感器分為5個等級，用戶可以根據實際工作電壓、電流特性、容量等需求選擇不同的互感器。例如，當額定電壓為50A時，如果選擇了400/5的互感器，0.5級或1級的互感器會在額定電流20%～120%內的測量誤差較小，保證準確度。而當電壓為80A以下時，相對計量誤差就會較大，無法保證準確性。在安裝過程中，要確保沒有電壓互感器短路、電流互感器斷路的情況發生，同時保證測量電壓要小于額定電壓。相關工作人員在安裝過程中，要合理配置互感器，盡量選擇配套的電壓互感器和電流互感器，這樣在實際運用過程中有利于兩者誤差互相補償，進而減少互感器的整體誤差，實現電能計量裝置誤差的合理控制^[3]。

2.3 利用電壓補償裝置，提高二次回路準確度

當不正確地進行互感器二次接線時，容易造成二次回路電壓降，進而出現電能計量裝置誤差。因此可以通過降低非正常電壓降，減少相關誤差。首先，可以通過調整導線長度、橫截面積及電阻，調節電壓降。例如，在特定電壓降和導線長度下，導線的橫截面積應在2.5mm2之上。當導線橫截面積在4mm2之上且中間無接頭時，轉動位置應該有充足的長度。同時在投產前，應對電壓互感器、電流互感器的實際二次負荷進行測量，保證其在規定范圍內。其次，可以通過電壓補償裝置來改善電壓降過大的問題。例如，在實際操作中，互感器負荷較小的設備中安裝電壓補償裝置可有效降低角差、比差，進而控制二次回路誤差。調壓器是現階段比較常用的一種電壓補償裝置，通常情況下可以裝置在設備及電源之間，與控制電板共同作用，有效調節負載電流和電壓。同時，根據具體情況，在回路中配置特定的電壓互感器，也可以起到隔離電能表及儀表的作用，從而降低負載電流，減少計量誤差。最后，可以通過進行電能計量裝置綜合誤差分析減少誤差。通過將投產前的互感器合成誤差、二次回路電壓降誤差等實際計量值統計為具體的數據表格。相關工作人員可以在進行定期檢查維修時，通過將各項數據的對照分析，來調整電能表，從而減少綜合誤差。同時，工作人員應嚴格按照具體的制度進行電能表、互感器等設備的檢驗、輪換工作，在日常工作中提高電能計量裝置的準確性。

3? 結語

電能計量裝置對相關電力企業及用戶的切身經濟利益產生重要影響，因此減小其誤差具有重要意義。針對現階段電能計量裝置產生誤差的原因，可以通過有針對性地選擇高性能的電能表、規范電能表的使用方法、合理選擇和配置互感器、科學利用電壓補償裝置等方式有效控制電能計量裝置的誤差，促進電力企業經濟效益與社會效益的共同提高。

參考文獻?：

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[4] 李玉寶，孫后中，王猛.淺析電能計量裝置誤差原因及準確度提高[J].農村電工，2018（12）：43-44.