浅谈电能计量中的问题

陆玉龙

（秦皇岛北方管业有限公司，河北 秦皇岛066007）

众所周知，电力是一种商品，售电单位、用电单位、居民用电、办公用电都是通过电能计量装置记录的，它是用电多少的度量衡器具。如果电力计量不准确，势必会引起电费误差，这对供用电双方都可能造成损失。因此需要建立一套完整的标准化体系，提高电力计量的准确性，无论对电力公司或是电力用户，都具有重要意义。

1 存在的误差原因

1.1 电能计量装置它是由4部分组成，分别是电能表、互感器、计量柜箱和二次回路连接导线。计量柜箱不介入计量，因此电能计量装置的综合误差就是电能表误差、互感器合成误差、二次导线压降引发的误差这三者的代数之和。

1.2 以上三部分误差不但有其各自的特点和规律，在计量过程中使用条件的变化、采用不同的接线方式等因素，引起的综合误差也不同。而且，在现场运行条件下，如环境温度高低变化、磁场大小变化、运行电压高低变化、电流大小变化、功率因素变化、频率波动变化等等这些因素都会影响电能计量装置的准确性。因此综合误差不是一个定值，而是一个不断变化的数值。计算综合误差的方法仅仅按某一组成部分的情况去求是极其不合理的。

2 误差原因分析

2.1 电压互感器二次导线压降引起误差

电压互感器负载端二次连接导线及接线点接触产生电阻时会产生电压降，这样加负载上电压就不等于电压互感器二次线圈电压，计量产生误差。《电能计量装置技术管理规程》DL/T448-2000规定，“Ⅰ、Ⅱ类计费电能计量装置，电压互感器二次压降不大于额定二次电压0.2%，其他计量装置，则应不大于额定电压0.5%”。

2.2 电流互感器选用不当引起误差

（1）电流互感器二次侧也存在负荷，它包括电能表电流线圈阻抗、外接导线电阻、接触电阻。所以在选择电流互感器时，应从这三方面考虑二次容量大小，选用电流回路负荷阻抗较小电能表，现在电子式电能表阻抗比较小。还可以利用降低外接导线电阻方法。

（2）电流互感器一次绕组通过电流，消耗一部分电流I0来励磁使铁芯产生磁通，这样二次侧产生了感应电动势。电流互感器误差就是由于铁芯所消耗励磁安匝引起。

电流互感器误差是由互感器比差、角差组成的，而比差、角差又与外接负载阻抗Zb、铁芯导磁率μ、铁芯阻抗角α，铁芯损耗电量角Φ有关。根据互感器电流特性曲线、负荷特性曲线和误差特性表内容看，二次负荷要控制25%～100%之间，一次电流额定值60%左右，至少不低于30%，才能使电流互感器运行在最佳状态，降低电流互感器误差。

2.3 电能表选型及使用不当引起误差

（1）必须按照相关规程要求，合理选择电能表型式、电压等级、基本电流、最大额定电流以及准确度等级。月平均用电量100万kWh以上Ⅱ类高压计费用户，应采用0.2级电压、0.2或0.2S级电流互感器，0.5级有功电能表及2.0级无功电能表。实际运行中，若用户负荷电流变化幅度较大或实际使用电流经常低于电流互感器额定一次电流30%，会造成计量误差，应采用负载比较宽的电能表。

（2）用三相三线电能表测量三相四线电能将引起附加误差。三相负载不平衡时，中性点普遍有电流存在，而Ib=In－Ia－Ic，缺少电流Ib所消耗电能，引起附加误差。

3 提高电能计量准确性的方法

3.1 应选择高精度、稳定性好的多功能电能表

随着科技发展，现多功能电子表已日趋完善，其误差率有所减少，且基本呈线性。一只多功能电子表可同时兼有正、反向有功，正、反向无功四种电能计量和脉冲输出、失压记录、追补电量等辅助功能，且过载能力强、功耗小。对Ⅰ、Ⅱ类用户应采用全电子式电能表。

3.2 电流互感器和电压互感器合理地组合使用

组合使用的原则是将比差绝对值相等而符号相反,角差绝对值相等而符号相同的电压互感器和电流互感器组成一组配套使用。使电压互感器和电流互感器的误差相互补偿,以减小电能计量装置造成的综合误差。

测量单相电路电能、三相电路有功电能和无功电能都可采用以上组合配对的原则。在实际工作中,只要合理的选择电流、电压互感器,并将他们进行合理组合配对安装,这样才能做到减小综合误差达到计量准确的目的。理论上这是一个很有实用价值的办法，但在实际中比较难实现。

3.3 电压互感器二次连接导线选择

根据电压互感器二次侧负载实际情况选择二次导线截面和长度。导线必须选择导电系数高的铜作为材质，一定负载下，在规定电压的压降范围内，导线截面积至少不少于2.5mm2。

3.4 选择正确的电流互感器变比

二次负荷要控制在25%～100%之间，一次电流为其额定值60%左右，至少不得低于30%，才能使电流互感器运行在最优状态，从而降低电流互感器误差。当实际负荷电流小于30%时，应采用二次绕组具有抽头的多变比电流互感器或S级电流互感器，或采用接近实际负荷电流并且具有较高额定短时热电流和动稳定电流的小量程电流互感器。此外，电能计量用的电流互感器不能与继电保护用的电流互感器并用，否则会因继电保护的要求而使电流互感器的变比选择过大，影响电能计量的准确性。

电流互感器二次回路导线截面积最小值为4mm2，且中间不有接头，导线连接不能过长，尽量减少导线本身阻值。投产前，应再三确认电流互感器二次负荷在标定额定负荷内。

3.5 对35kV以上计费用电压互感器二次回路，应不装设隔离开关辅助触点，但可装设熔断器，对35kV及以下计费用电压互感器二次回路，应不装设隔离开关辅助触点和熔断器。电流、电压回路应设专用二次回路，不与保护、测量同回路。

3.6 选择合理的计量点位置，缩短互感器与电能表的导线，就可以减少导线电阻，达到减小互感器所带负载的目的。因此，计量点的位置离配电变压器越近越好，最好选在配电变压器台中。

3.7 根据《电能计量装置技术管理规程》要求，在投产前做好各项测试工作，在以后的运行管理中，还要根据规程规定进行周期检定和轮换制度，力求将综合误差限制在一定的范围内。

4 结束语

以上简述了电力系统中电能计量引起误差的原因和如何减少误差的方法。通过分析误差产生原因，找到减小电能计量装置的综合误差的方法，不仅可以提高电能计量的准确度，还可大大减少计量设备的投资。电力市场的快速发展要求电能计量工作必须提高管理水平，这样计量准确才能做得更深更细。

［1］赵玉玲.计量误差[J].品牌与标准化,2010（16）.

［2］李国胜.电能计量及用电检查实用技术[J].中国电力出版社,2009.

［3］刘玉明.提高电能计量准确性的方法研究[D].重庆大学，2002.

［4］杨蕾.电能计量的标尺[N].中国质量报.2009.

［5］电能计量相关规程规范[S].中国电力出版社,2010.