電能計量裝置誤差分析及現(xiàn)場校驗

黃浩

摘要：電力企業(yè)從事電能生產(chǎn)期間要借助不同的計量裝置綜合測量分析，才能維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，電能計量裝置的精度，決定了最終測量數(shù)據(jù)是否真實可靠。通常電能計量裝置指的是各種型號的電能表、計量用電壓與電流互感器及其二次回路、電能計量柜（箱）等。計量裝置運輸至現(xiàn)場后，技術(shù)人員應(yīng)對裝置進(jìn)行有效地校驗調(diào)試，以免裝置投入使用后，出現(xiàn)各種異常問題，影響到整體測量的最佳效果。

關(guān)鍵詞：計量裝置;校驗;誤差;計算分析

一、導(dǎo)致誤差的成因分析

1.1電能表導(dǎo)致的誤差

電能計量方法較多，不同的方法均存在一定的問題，電能表是我們經(jīng)常接觸到的裝置，主要是終端結(jié)算使用，能夠通過電能表反映出用電量多少，由這類原因?qū)е碌恼`差較普遍，主要表現(xiàn)在以下幾個方面中。

1.1.1配置方式因素造成的誤差

由于生產(chǎn)的電能表企業(yè)較多，各種型號的電能表交互投入使用，不同型號各類的電能表出現(xiàn)了不協(xié)調(diào)現(xiàn)象，導(dǎo)致了電能表配型、電壓等級、基本電流、最大額定電流及準(zhǔn)確度等級出現(xiàn)選擇錯誤，這種情況容易造成與實測不符的現(xiàn)象，電能表配置不合理所導(dǎo)致的計量誤差較為普遍，在實際應(yīng)用過程中，不同時間投入使用的電能表，往往違反相關(guān)規(guī)程，電能計量裝置不匹配導(dǎo)致的誤差越來越多，不能準(zhǔn)確地測量電能流量。

1.1.2用戶負(fù)荷因素對電能表的影響

市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使區(qū)域用電量突然增大，不同的用電高峰期對電能的需求也不同，當(dāng)電能流量增加時，就會導(dǎo)致滿負(fù)荷用最，使區(qū)域電流出現(xiàn)較大波動，一些負(fù)荷電流長期處在CT額定一次電流的30%以下，這種情況，往往導(dǎo)致電能表出現(xiàn)計量誤差現(xiàn)象。

1.1.3接線方式因素導(dǎo)致的誤差

電力設(shè)備極其復(fù)雜，對技術(shù)要求非常高，各種設(shè)備之間需要導(dǎo)線連接，如果連接錯誤，則會導(dǎo)致終端設(shè)備不精準(zhǔn)，影響最后的計量結(jié)果。一般情況下，按照標(biāo)準(zhǔn)程序要求，中性點絕緣系統(tǒng)應(yīng)使用三相三線制電能表，并采用四線來連線電能表與其中2個CT二次繞組;非中性點絕緣系統(tǒng)使用三相四線制電能表，并采用六線來連線電能表與其中3個CT的二次繞組。在操作過程中，由于接線沒有按規(guī)程操作，極容易出現(xiàn)錯誤接線方式，這就影響到了計量結(jié)果，導(dǎo)致計量上出現(xiàn)較大的誤差。

1.2CT造成的誤差

1.2.1CT倍率選擇不當(dāng)造成的誤差

CT在小電流狀態(tài)下磁通密度運行低，這樣就會增加誤差幾率，在使用CT倍率時，如果超過倍數(shù)額定，就會出現(xiàn)錯誤數(shù)值。

1.2.2 CT二次容量選擇不當(dāng)也極容易造成計量上出現(xiàn)誤差任何一個環(huán)節(jié)處理不當(dāng)，都會導(dǎo)致誤差率的提高，在操作過程中，往往不重視電能表電流線圈阻抗、外接導(dǎo)線電阻、接觸電阻等，接入CT二次負(fù)載誤差嚴(yán)重影響了計量精準(zhǔn)度。CT二次負(fù)荷需要有效控制在25%～100%之間，一次電流額定值60%左右，這樣CT運行才能保持良好，避免出現(xiàn)CT誤差。

1.3PT造成的誤差

1.3.1PT二次導(dǎo)線壓降造成誤差

如果PT負(fù)載電流經(jīng)過二次導(dǎo)線串接點，受到接觸電阻影響，就會出現(xiàn)電壓下降的問題，這種情況的直接后果就是負(fù)載電壓與PT二次線圈電壓不符，誤差由此產(chǎn)生。導(dǎo)致PT二次回路誤差主要受到導(dǎo)線、線徑、負(fù)載的影響，同時，不當(dāng)?shù)慕泳€方式也會影響計量準(zhǔn)確性。

1.3.2連接導(dǎo)線截面選擇不當(dāng)誤差

要全面進(jìn)行科學(xué)規(guī)范操作，電流二次回路導(dǎo)線截面會出現(xiàn)誤差，一般解決方式是要提高截面，并保持≥4mm2。

二、現(xiàn)場校驗的方法

2.1準(zhǔn)備工作

現(xiàn)場校驗前的準(zhǔn)備工作包括秒表、校驗儀器、萬用表等設(shè)備的準(zhǔn)備以及電能計量裝置信息資料的準(zhǔn)備和核對，如果發(fā)現(xiàn)相關(guān)的信息有出入，必須要進(jìn)行現(xiàn)場核對和確認(rèn)。

2.2計量箱檢查

計量箱在打開前，首先要檢查表象鉛封的完整性，認(rèn)真對比鉛封的真?zhèn)巍＝┠陙恚S著供電部門對鉛封的管理逐漸加強，防撬鉛封逐漸被廣泛應(yīng)用，因此辨別鉛封的真?zhèn)喂ぷ骺梢越唤o相關(guān)管理部門。在打開計量箱后還要對電表的外觀、電表腳的螺絲、電壓勾、電流互感器等部件進(jìn)行檢查和相關(guān)數(shù)據(jù)的校對。

2.3三相四線多功能電能計量裝置檢查及校驗方法

三相四線多功能電表的工作原理如圖1所示，其具體的校驗方法如下：

（1）檢查接線。檢查的主要內(nèi)容是確定電壓相序，確保電流和電壓連接的相位相同。同時要對電流的平衡性進(jìn)行測量，檢查電流和電壓的狀況，確定電壓接頭良好。

（2）使用近似法測量電表的誤差。在電壓負(fù)荷穩(wěn)定的情況，其主要的計算公式有以下兩種：t0=（3600×105kiNo）/1.732C0IUcos準(zhǔn)式中：t0表示的是電能轉(zhuǎn)化的時間，這里所計算的時間為理論上的時間;C0表示的是電表常數(shù);cos準(zhǔn)表示的是功率數(shù);準(zhǔn)表示的是具體的電壓和電流的相位差;ki表示的是電流互感器的變比;I表示的電流;U表示的線電壓。

γ=（t0-t）/t×100%

式中：γ表示的是電表的誤差，計算的是電表轉(zhuǎn)n圈的時間。

2.4向量圖現(xiàn)場校驗法

采用向量圖可以確定接線方法的正確與否，首先要確定電壓的相序和相別，然后根據(jù)現(xiàn)場的實際情況繪制出向量圖。在繪制向量圖時必須要確保各項數(shù)據(jù)的真實有效，在向量的箭頭處標(biāo)出向量符號，在一個向量圖中各向量余弦的角要求小于18°。

根據(jù)實際的負(fù)載功率和性質(zhì)對向量圖進(jìn)行判斷，確保向量圖的正確性。一旦發(fā)現(xiàn)向量圖出現(xiàn)錯誤，必須及時對其作出改正，確保線路以正常的相序連接。也就說將B相的電壓連接到中間電壓表的一端，而A相的原件則連接到電流Ia和電壓Uab，C相原件則加線連接到電流Ic和電壓Ucb上。

做好以上的準(zhǔn)備工作后，就可以進(jìn)行電表錯誤檢查。其檢查的方法，就是使用校驗電表，將電流回路連接到二次電流回路中，這樣的校驗方法一般較為準(zhǔn)確。

2.5停電檢查法

在校驗現(xiàn)場條件允許的情況下，停電檢查將會是安全可靠的一種校驗方法。停電檢查的方法如下：

（1）對互感器進(jìn)行校驗。當(dāng)然這種校驗針對的是在安裝前未經(jīng)過誤差校驗的互感器而言的，針對互感器進(jìn)行相應(yīng)的測試，包括了實際二次負(fù)載測試、誤差測試等。對互感器變比的核對也是其中的一項重要工作。

（2）對三相電壓互感器的校驗。對三相互感器的校驗可以采用兩種方法進(jìn)行校驗：直流法、交流法和相位表法。

（3）對二次回路進(jìn)行檢查。針對二次回路的校驗主要從兩方面展開：①測試二次回路的通導(dǎo)性;②檢查二次回路連接線、電壓和電流。在停電的情況下，可以對電流回路的任意一點進(jìn)行二次回路測量，如果電阻的值為零或近似為零，則表示二次回路的校驗正常。在對二次回路進(jìn)行校驗時，要確保電壓互感器的端子處斷開，對Uab、Ubc、Uca的電阻進(jìn)行相應(yīng)的測量，如果電阻的值很大或是很小，就表示可能出現(xiàn)了開路、短路的情況，出現(xiàn)這種情況時，就必須要進(jìn)行更大范圍的查找，直到找出問題所在并予以解決。

三、結(jié)語

總之，電能計量裝置在電力系統(tǒng)運行期間有著重要的測量作用，現(xiàn)場生產(chǎn)作業(yè)時應(yīng)安排技術(shù)人員對計量裝置的性能狀態(tài)綜合檢查，確保無誤后才能正式進(jìn)行用戶系統(tǒng)測量。“誤差”是影響測量裝置數(shù)據(jù)精度的主要因素，為避免誤差偏大應(yīng)采取相關(guān)的措施防范處理。誤差計算有助于掌握詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息，為計量裝置的調(diào)試運行提供可靠的方案，這是電力企業(yè)未來研究的重點內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

[1]阮志軍.電能計量裝置現(xiàn)場校驗研究及誤差分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2012（01）：9-11.

[2]鐘華，肖海紅.電能計量裝置現(xiàn)場校驗研究及誤差分析[J].科技傳播，2010（10）：134-135.

[3]郭琳云.一體化高壓電能計量裝置及其在智能配網(wǎng)中的應(yīng)用[D].華中科技大學(xué)：電力系統(tǒng)及其自動化，2010.