電能計量裝置誤差分析及解決方法

吳宗軍

摘 要：電能計量是利用電能計量裝置獲取電力設備運行的相關數據和信息。及時掌控電力設備運行狀態，以及用戶所消耗的電能。但傳統的電能計量方法在現有的設備運行條件下，會產生大量的誤差，由于計量結果與真實數據的差距，會影響電力設備安全運行與電量交易的公平。因此需針對電能計量裝置誤差進行計算和分析，提出解決各類誤差的方法。

關鍵詞：計量裝置;誤差分析;解決方法

引言

電力企業的電量結算主要依據為電能計量裝置的計算，而電能計量裝置的準確性直接決定著電量結算的公平性以及電力企業與用戶的切身利益。目前的電能計量裝置構成為：電能表+電流互感器+電壓互感器+二次回路，這些部件在實際運行中都會出現誤差，會極大降低計量裝置計算的準確性[1]。基于此，本文對電能計量裝置誤差的計算與解決方法作如下分析：

1電能計量裝置的誤差計算

1.1 誤差計算

電能計量裝置構成為電能表+電流互感器+電壓互感器+二次回路這些部件組成，所以對電能計量的誤差計算也主要是針對這幾個部分來分析和研究。電能計量裝置的誤差值應該是構成部件所有的誤差總和，即綜合誤差[2]，這個誤差值并不能代表某一個部件的誤差值，其計算公式如下：

T=Tb+Th+Td

該公式中，T為綜合誤差;Tb為電能表誤差;Th為互感器誤差;Td為二次回路電壓降誤差。

1.2 計量裝置誤差的影響因素

電能計量裝置中決定電能計量相對誤差εr的主要因素為計量裝置本體誤差;其次計量裝置的不確定度，其主要是由檢測環境（溫度、壓力等），以及人為操作引起的誤差程度[3]。該誤差程度從根本上決定了計量裝置產生誤差的范圍。根據相關參數，列出了計量裝置運行誤差不確定度的計算模型，如下式所示：

式中，U代表不確定度，V1、V2…Vn代表計量裝置運行分辨率。此時，計量裝置的運行受到外界因素的影響，氣壓、氣溫等變化都會導致計量裝置運行產生誤差。

2解決計量裝置檢測誤差的方法

2.1為解決互感器實際運行二次負荷未達到額定二次負荷的25%～100%的問題，可選擇更換新的互感器，讓實際二次負荷滿足要求。但由于互感器為高壓主設備，更換難度非常大，在實際操作中，建議采用現場調節負荷裝置的方式達到額定二次負荷范圍。圖1是三相電壓互感器現場負荷調節電路原理圖的A相，電壓互感器現場負荷調節裝置為二次電壓57.7V，由2檔鈕子開關和阻值為666.67Ω的高穩定性功率電阻并聯組成，通過調節4個2檔鈕子開關的開合與關閉形成不同并聯電路來實現負荷阻值的不同，從而給電路提供5，10，15，20VAA，4檔不同阻值的負荷來選擇，確保實際二次負荷處于25%～100%額定二次負荷之間。

2.2用于現場電流互感器負荷調節的三相電流負荷調節裝置的結構基本與電壓負荷調節裝置相同，只有電路原理圖不同，現場電流互感器負荷調節裝置的原理圖，如圖2所示，該電路二次電流為1A，由阻值為5Ω的2個高穩定性功率電阻并聯之后與同樣結構的另外3個支路串聯組成，每個支路另一端與4檔防開路波段開關的一端串聯。可組成5，10，15，20VA這4個不同負荷檔位，確保電流互感器二次負荷在額定二次負荷的25%～100%之間。二次電流為5A時，接線與原理相同，串聯電阻作相應調整。

2.3電能表和互感器通過二次回路實現電氣連接，二次回路 不可避免存在線路電阻，且回路上的保險、控制開關刀閘和線路接頭等也存在接觸電阻[4]。因此，當電壓互感器負載電流通過二次回路時，將產生壓降。因此需對產生的二次壓降進行測試，如不合格應增加補償裝置，使二次壓降符合規程要求。 另外，有的變電站存在電能表與監測裝置、繼電保護設備共用電流互感器一組二次繞組情況，應確保計量回路單獨使用一組二次繞組。

2.4為減少電能計量裝置本體誤差，還需嚴格執行巜電能表檢定規程》《電力互器檢定規程》進行首次檢定和周期檢定確保電能表和電壓電流互感器本體誤差符合規程以及現場要求。

結束語：本文對電能計量置誤差計算、各種測量誤差的產生進行了分析，并提出了針對性的解決方法。利用對電能計量裝置的構成分析，誤差計算方法分析，最后選擇正確的管控方法，有效降低電能計量裝置的測量誤差，進而起到維護電力企業和用戶的應得權益，促進電力企業的可持續發展。

參考文獻：

[1]彭鑫霞，袁瑞銘，丁恒春.諧波條件下電能計量裝置運行誤差自動檢測方法[J].自動化與儀器儀表，2019（6）：127-130.

[2]劉影，袁瑞銘，丁恒春.電能計量計費系統計量誤差自適應檢測技術[J].電子設計工程，2019，27（8）：72-75.

[3]汪姣慧.分析電能計量誤差產生的原因及改進措施[J].電力設備管理，2020（2）：127-129.

[4]張維.電能計量裝置的綜合誤差分析及改善措施[J].電氣應用，2014，33（8）：70-73