电能计量中常见问题探究

杨振

摘  要：电能表是现代社会最为常见的电能计量工具，从工农业生产到居民百姓的日常生活，无不见到电能表的身影。电能计量是人们使用电能过程中必不可少的重要环节。随着经济水平的不断发展，电能紧张问题日渐凸显，电能使用的多少，不仅直接关系到用电企业的经济利益，更直接影响到电力企业的效益水平。在这种大环境下，人们对于电能计量准确性的关注不断加深，提高电能计量准确性和精度的趋势也日渐明显。文章从实际工作出发，详细分析了当前电能计量工作中存在的主要问题，并就如何改进电能计量工作，提高电能计量精度提出建议。

关键词：电能计量;误差;精度;问题;改建措施

引言

电能是现代社会经济发展、工农业生产和居民生活过程中最主要、最常用的能源形式。各类电力设备、电器的大规模广泛使用，使得人类对电能的利用遍及人类社会活动的方方面面，电能利用的水平在很大程度上影响着人类生产、生活活动的开展质量。电能计量是电能使用中不可或缺的一个重要的基础性环节。由于各种主客观因素，在电能计量实际工作中，往往会出现一些问题，对电能的规范、高效、科学使用造成了负面影响。

1 电能计量中的常见问题

1.1 由于电能计量装置設备运行方面导致的电能计量问题

电能计量装置是电能计量工作的具体执行单元，其运行质量与电能计量的精度有着直接且密切的联系与影响。在日常工作中，由于电能计量装置、设备存在问题导致电能计量不准、造成经济损失的情况较为突出。具体有以下几种表现：

一是主观重视不足。在电能计量装置方面，电力企业更加重视互感器及电能表的误差，而对一次回路、二次回路计量缺陷的重视程度明显不够，导致一次回路、二次回路成为偷电、漏电行为的高发区域。电能计量结果与实际情况差异极大，给电力企业带来严重经济损失。

二是由于电力企业部分工作人员主观性不强，职业素质水平较低，且缺乏足够的专业技能、知识，在日常工作中操作方法粗暴，没有严格遵循操作规范、制度，导致工作失误较多，经常发生接错线路的情况，增大了计量回路出现计量误差的可能性与误差程度。

三是电能计量装置自身设计水平不高。许多电能计量箱在采取安全防护措施方面单纯考虑计量箱本身的的功能情况，对整体计量效果缺乏重视，致使线路老化、接触不良、电能表丢失等现象时有发生。

1.2 由于电力谐波引发的电能计量问题

1.2.1 谐波条件下电磁式电能表测量误差原因及影响分析

受自身技术原理的影响，电磁式电能表的工频范围被限制到一个很小的范围，如果遭遇畸变波形，就会引发感应式电能表计量误差，从而导致在谐波条件下电磁式电能表无法对电力用户实际用电情况进行精准测量。由于线性电力用户电磁式电能表的计量对象既包括基波电能，也包括部分谐波电能，在进行谐波条件下测量时，测量结果要大于用户实际用电数额，使得电力用户经济效益遭受损失。在非线性用户用电计量方面，非线性用户通过自身消耗在减少部分谐波的同时将其余谐波反馈给电网，由于基波潮流方向与输入电网的谐波潮流方向相反，使得电力用户实际用电额度大于电磁式电能表的计量结果，从而使得电力企业经济利益受到损失。

1.2.2 谐波条件下电子式电能表测量误差原因及影响分析

电子式电能表的核心单元是模拟式分割乘法器，其在谐波条件和基波条件下均能实现较好的计量，但由于把基波功率和谐波功率同等对待，使得电能计量精度大打折扣。

1.3 由于电能计量装置自身导致的误差原因分析

1.3.1 电能表的误差

来源于电能表的误差主要包括设备生产过程中形成的误差、没有规范使用电能表导致的误差以及电能表的负载特性引发的计量误差等。其中，电能表的负载特性误差的直接原因是系统中功率和电流的变化，当电力线路中电流大小、功率发生改变时，会导致电能表的基本误差同步发生变化，从而造成误差计算失当，最终结果就是电能计量的不准确。电能表使用不当导致的误差电能表的生产误差在电能表误差中所占据的比例也很大，在相关研究中必须加以重视。

1.3.2 二次导线压降误差

一般情况下，在输电线路中存有大量熔断器、空气开关、导线阻抗元器件，这些元器件的接触电阻位于电能表的输入端和电压互感器的二次输出端之间，当这些元器件的接触电阻中有电流经过时，会给二次电线路的电压和角度带来改变，从而导致电压互感器出现计量误差，降低了电能计量精度。

2 关于改进电能计量的相关建议

2.1 实行计量箱优化设计

计量箱作为电能计量的重要部件，其设计结构与使用情况对于电能计量工作质量有着极为重要的影响。现在的计量箱普遍采用模块化设计，计量箱本身仅作为计量器具的容器存在。具体功能根据内部安装的设备而定。这样虽然便于调整结构、性能，但由于内部部件在使用前需要组装、接线，一旦接线过程中出现问题，比如接错等，就会给用电安全带来威胁。特别是一次线路和二次线路接入端位于计量箱外侧，给窃电行为创造了条件。针对上述问题，需要从计量箱结构出发，科学规划，合理设计，采用一体化设计思路，将互感器、电能表及计量箱铸成一个整体，对一次线和二次线采取完全密封措施，彻底消除接线端子外漏的隐患。

2.2 提高电能计量在谐波条件下的计量准确性

谐波是妨碍电能计量器具正常工作，降低电能计量精度的重要因素。要提高电能计量精度，就必须提高计量工具对谐波的抵御能力。目前主要有两种方法：一是消除电表测量结果中对谐波的反映，将电能表调整为仅体现基波功率。二是在计量电能过程中，对基波功率和谐波功率分别计量，区分谐波潮流和基波潮流的方向，在计量设备中加设高阶低通滤波器，将高次谐波滤除，从而使得电能表仅反映基波电能，对谐波无反映。这种方法电磁式电能表和电子式电能表均适用，二者分别使用交流滤波线路和低通滤波器即可实现对应功能。相对而言，方法一实现成本较低，适于在电能计量领域大规模推广使用。方案二需要将工频基波电能表与宽频带功率电能表配合使用，实现对谐波功率及潮流方向、基波功率及潮流方向的计量检测。目前，方法二实现成本较高，需要进一步深入研究。

3 结束语

电能的使用，是人类历史上的一次重大突破，极大地提高了社会生产力水平。随着文明的发展，人们对于电能的需求程度与日俱增，电能供应质量已经成为影响国计民生，甚至国家安全和社会稳定的重要因素。电能计量精确与否，直接关系到电力企业、电力用户的经济利益，对于我国电力市场的健康发展具有十分重要的影响。必须高度重视电能计量精度的重视，不断改进设备性能，完善技术措施，消除计量缺陷，减小计量误差，提高计量精度，推动我国经济健康稳定可持续发展。

参考文献

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