基于降低计量装置综合误差的设备选型研究

白建伟

（长子供电公司，山西 长治 046600）

基于降低计量装置综合误差的设备选型研究

白建伟

（长子供电公司，山西 长治 046600）

在实际运行中，整体电能计量装置存在着综合误差，这个综合误差是由电能表本身的误差，电压、电流互感器的合成误差与电压互感器二次回路压降引起的误差三部分组成。设备选型技术是实践中总结出来的降低电能计量装置综合误差的有效方法，通过该技术的广泛应用，有效地控制了计量装置的综合误差，进一步提升了计量专业精益化管理水平，确保了电能的公平交易。

综合误差；互感器；二次回路压降；导线截面

0 引言

综合误差是考核电能计量装置综合计量性能的重要指标。电能计量装置中的电能表、互感器、二次压降所引起的误差的合成称为计量装置的综合误差。实际工作中往往只重视各元件的误差，在现场检验也只是对其中1种计量装置进行试验，而计量装置的综合误差常被忽视。

1 实例

某三相三线计量装置测试数据如表1所示，求Ib、cosφ=1.0时的综合误差。

表1 三相三线计量装置测试数据表

表1中Ib为基本电流；cosφ为功率因数；eb为电能表的相对误差；fIUb为U相电流互感器的比差；δIU—U相电流互感器的角差；fIWb为W相电流互感器的比差；δIW为W相电流互感器的角差；fUUV为接在U、V相电压互感器的比差；δUUV为接在U、V相电压互感器的角差；fUWV为接在W、V相电压互感器的比差；δUWV为接在W、V相电压互感器的角差；fUV为U、V相电压二次回路压降引起的比差；δUV为U、V相电压二次回路压降引起的角差；fWV为W、V相电压二次回路压降引起的比差；δWV为W、V相电压二次回路压降引起的角差。

电压互感器与压降的比、角差代数和为

计算结果可见，该套计量装置的电能表、互感器的误差及二次压降均在合格范围内，而当各元件的误差均为正误差或负误差时，导致整套计量装置的合成误差较大，甚至超过规程规定。大部分用电大户的计量装置不仅有电能表，还有电流互感器、电压互感器，电压二次回路也比较长，都是影响综合误差的因素，而这些用户的用电量占到了供电企业售电量的80%以上，所以，在计量工作中必须合理选配电能表和互感器。依据电能计量装置的分类，按照电能计量装置技术管理规程（DL/T448—2000）选定相应准确度等级的计量装置。具体选择规定如表2所示。

表2 电能计量装置准确度等级

表2中S级电能表表示在设计、检定、使用中的负载电流范围更宽，即要求负载电流为1%In～Imax时，电能表都能符合其准确度等级规定；不是S级的电能表负载电流要求为5%In～Imax。同样S级电流互感器测量范围为1%In～120%In，保证了电能计量点电力负荷变动较大和低负荷的情况下计量的准确性。

2 减小计量装置综合误差的方法

首先，改变传统的专业管理模式，电能计量专业管理适应电网发展的需要；另一方面，在专业技术创新上探索新途径，总结经验教训，解决实际计量装置综合误差。

2.1 确保各计量点的电能质量满足要求

电压波动、频率变化、波形畸变、三相电压不对称、高次谐波增加等都可引起电能表和互感器附加误差的变化，增大整套计量装置的综合误差。因此，要加强对电网的调度和调整，在任何运行方式下都要保证各计量点的电气技术参数在规定值范围内，保证对用户电能质量的要求，达到减小计量装置综合误差的目的。

2.2 合理确定计量点

环境的温度和湿度直接影响电能表、互感器的内部性能，当温度和湿度超过标准值很大时，就会引起很大的综合误差。对新装计量装置应首选在室内安装，互感器要尽量远离高温的炉体和高腐蚀物质以及潮湿的地方，并保证有足够的通风和散热。对已安装在室外的计量装置，电能表应采取保护措施，避免阳光直射和雨淋。

2.3 尽量选用高准确度和误差较小的多功能电子表及互感器

如果电能表、互感器误差小，则合成误差就小。所以应尽量选用误差较小，高准确度等级的多功能电子表和电流、电压互感器。然后在此基础上，再进行电能表、互感器的合理选型配组。

2.4 合理使用电能表和互感器的配组

2.4.1 低压计量装置

只有电能表的计量装置。减小综合误差主要通过减小电能表的基本误差来实现，也就是在电能表检定时尽量使各负荷点的误差接近于零。

电能表、电流互感器组合的计量装置。低压电流互感器在检定过程中是不能进行误差调整的，应以互感器有代表性的负荷点的误差作为参照，逆向对电能表进行调整，以达到减小综合误差的目的。如电流互感器在某个负荷点的误差为0.4%，则与之配对的电能表在该负荷点的误差值应调整为-0.4%。

2.4.2 高压计量装置

对于10 kV及以上电压等级的高压计量装置，多采用电压、电流互感器与电能表组合的方式进行计量，所计的电量一般超过供电企业售电量的80%，减少高压计量装置的综合误差是工作的重点。实际工作中是分三个阶段来实现的。

互感器设备配组。根据电流互感器和电压互感器的误差性质及误差特性，确定互感器的配组。原则是将比差绝对值大小相等而符号相反，角差绝对值大小相等符号相同的电流互感器和电压互感器组合成一组配合使用。这样配合会使电流互感器和电压互感器的误差互相补偿，最理想的结果是电流互感器和电压互感器的合成误差为零。

确定除电能表以外的综合误差。确定电流互感器、电压互感器、二次导线的综合误差。按照电流互感器、电压互感器所带的负荷及功率因数的变动，选取几个负荷点作为代表点；对配组好的电流互感器、电压互感器进行现场检定；分别测出各代表负荷点下，每相电流互感器、电压互感器、二次导线误差值，根据检定的结果，计算各代表负荷点的综合误差（计算方法可参见有关误差计算理论）。根据综合误差值绘出各相综合误差曲线。

调配电能表。根据每相的综合误差曲线和所选的负荷点，先对电能表进行分相逆向调整，如U相在某点的综合误差为-0.6%，则U相在该点误差应调整为0.6%，分相调整后按检定规程测出整个装置的综合误差。

2.5 减少电压互感器二次回路压降误差

减少电压互感器二次回路误差概括来说有补偿法和自然法两种方法。

2.5.1 补偿法

补偿法分为直接补偿电压法和电压跟随补偿法。

直接补偿电压法，就是利用自耦变压器和移相器将压降调到零，此法的优点是价格低，运行可靠，能较大地降低压降；缺点是受负载影响大，仅适合于负载不变或变化小的场所。

电压跟随补偿法，就是实时地测量电压互感器出口电压及负载端电压的电压差值，并将两个电压差值信号进行处理，得到串联在回路中的一个大小相等、方向相反的补偿电压，从而使压降减小。此法的优点是动态补偿，对任何原因引起的压降均有很好地补偿效果。缺点是成本较高；运行的可靠性要求高，对于无线电、电力载波传输方式的，对通信的可靠性要求高。

补偿法只有在取得有关计量部门的许可下，才可使用。

2.5.2 自然法

自然法就是从计量装置本身出发，挖掘减少电压互感器二次回路压降的方法。具体来说，主要有以下几种。

a）对于I、II、III类贸易结算用的电能计量装置，应配置专用电压互感器或专用的二次绕组，其专用电压互感器或专用二次绕组及其二次回路不得接入与电能计量无关的设备，如测量、保护等设备。

b）对安装在用户处的35 kV以上的计量用电压互感器二次回路，应不装设隔离开关辅助接点，但可装设熔断器；对于35 kV及以下的计量电压互感器二次回路，应不装设隔离开关辅助接点和熔断器。

c）选择合适的导线和导线截面。电压互感器二次回路的连接导线应采用铜质单芯绝缘线，连接导线截面应按允许的电压降计算确定，至少应不小于2.5mm2。

3 结束语

随着国家电网公司智能电网建设步伐的不断加快，电能计量专业管理将面临全新的挑战，一方面是设备科技含量、智能化水平的不断提升，要求必须改变传统的专业管理模式，以适应电网发展的需要；另一方面，大量计量装置综合误差依然存在的现实，要求必须在专业技术创新上探索新途径，总结经验教训，解决实际工作中的瓶颈。设备选型技术的广泛应用，不仅有效地控制了综合误差，而且在专业技术提炼的过程中为企业培养了一大批高技能人才，更重要的是通过该技术的应用，促进了专业精益化管理水平和企业经济效益的不断提升。

Research on Equipment Selection to Reduce Integrated Error of Metering Device

BAI Jian-wei
（Zhangzi Power Supply Branch，Changzhi，Shanxi 046600，China）

In actual operation,there is integrated error on electrical energymetering device.The integrated error is attributed to the error of themeter itself，synthesis error of voltage and current transformer and the error caused by voltage transformer secondary circuit voltage drop.The equipment selection technology plays a key role in reducing the integrated error of electrical energymetering device.The implementation of the technology will effectively control integrated error of energy metering device and improve the managementof energymeasurement to ensure fair dealing of electrical energy.

integrated error；transformer；secondary circuit voltage drop；conductor section

TM930.115

A

1671-0320（2012）04-0033-03

2012-02-28，

2012-06-12

白建伟（1981-），男，山西长治人，2002年毕业于华北电力大学电气工程及其自动化专业，工程师，主要研究方向是电力系统分析、运行管理与控制。