电能计量误差及改进策略

2017-03-10黎社玲徐卫国

环球市场 2017年20期

关键词：匝数铁芯电能表

程蕊黎社玲徐卫国

国网河南省电力公司濮阳供电公司

电能计量误差及改进策略

程蕊黎社玲徐卫国

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电能表是电力流向的主要考核方法，其计量准确性直接关系电能能源发展，具有重要意义。通过对电能计量误差的分析，从电能表的生产误差、使用不当误差以及负载特性误差、互感器的铁芯截面、线圈匝数以及电流频率到二次回路误差几个方面讨论了误差原因，并就三个方面的提供了改进策略。

电能计量；误差；改进策略

引言

现阶段，我国各行业不断上升的居民用电量和工业用电量，对电能计量装置的精准性提出了更高的要求。借助电能计量装置才能实现电能计量，因此，电能计量的精确性就是十分重要。研究电能计量误差原因，从而提高电能计量精确度，进而保证居民用电、工业用电顺利流畅。

1 电能计量误差

1.1 电能表导致计量误差

1.1.1 生产误差。造成运行中电能表误差的主要原因有：一为了取胜于激烈市场竞争，部分电能表制造商擅自修改设计，没有有关规定严格生产电能表，遗留了严重安全隐患。二是安装、投运以及检查新表完毕后，由于感应式电能表是一个转动机械装置，在不断地时间推移过程中，不断会发轴承内润滑油，逐渐增加了机械磨损，不断释放出机械加工件应的力，增大了转动轴杆同心度的误差。三机械摩擦力矩上升，也会使得电能表愈走愈慢，在轻负载情况下，影响尤其显著。

1.1.2 使用不当。一方面，由于电能表在电能计量管理中出现错误接线、断线，会导致易被人们所发觉的较大计量误差。另一方面，因非常规接线或使用不当引起的电能表计量误差较小，概率较小，且不易被发现，但长期积累的误差也会留下安全隐患。电能计量装置应符合公平、合理、准确的计量原则，因此，同样不可忽视非正规接线引起的电能表计量误差。

1.1.3 负载特征误差。测量电路的比较小输入阻抗时，电位器式传感器的线性就会受到影响，这种情况相当在电位器式传感器的输出端和地并联了一个电阻，从而产生了电位器式传感器的负载误差。在初次使用电能表时，由于电能表断线或存在错误接线等情况，一定概率下会出现负载特征计量误差。一般来说，在日常检查中该类型误差会可以及时发现并解决，但如果是由于其他原因所致的或在接线的过程中出现电力计量误差，并且误差的数值较小的情况下则难以被发觉。

1.2 互感器导致计量误差

1.2.1 铁芯截面。铁芯截面扩大减少了铁芯的磁通密度，同时减小励磁电流，进而改善角差与比差。在额定条件下，没有补偿的电流互感器铁芯的磁通密度已经很小，因此减少磁通密度自然也就导致导磁系数减少。此外，励磁电流减小雨多，磁通密度越小效果越差，进而产生误差。

1.2.2 线圈匝数。增加线圈匝数就是增加安匝，增加匝数可减小磁通密度，比增加铁芯截面改善误差效果要显著明显。但是，因为线圈匝数的增加会增加铜用量，进而减少稳定倍数，增加饱和倍数。此外，对于单匝式的电流互感器，如套管型或穿心型电流互感器一次线圈只允许一匝，则不能通过增加匝数去改善误差。

1.2.3 电流频率。电流频率的变动对误差的影响比较复杂。系统频率一般变化不大，可忽略不计其影响。如果在额定频率为50Hz的电流互感器用于60Hz的系统中，产生过大变化频率，应该考虑频率对其的影响。因为频率变动不仅影响铁芯损耗、线圈漏抗和磁通密度的大小，同时也会影响了二次侧负载电抗值的准确性。

1.3 二次回路导致计量误差

如果互感器缺少满足相应标准要求，则部分同电能计量无关的仪器设备会出现在二次回路电流，大幅度增加了无关设备的负荷压力，从而在电能计量中出现计量误差。一般情况下，在电能表与互感器的连接部分，不仅有空气开关、继电器触点以及熔断器，还存在导线的阻抗所形成的电阻。因为受到线路中电流的影响，会在不同程度上线路二次电压会改变角度与降力，导致线路的压降转移，进而产生互感器误差，严重影响了电能计量装置准确性。

2 电能计量误差改进策略

2.1 针对电能表误差对策

随着科学技术手段的不断提升，现阶段的智能电能飙技术层次较为完善，产生的误差呈线性分布，较为稳定。智能电表不是传统意义上的电能表，是智能电网的智能终端。为适应智能电网和新能源的使用，除拥有传统电能表基本用电量的计量功能外，智能电表还可以进行用户端控制、多种双向费率计量、双向数据多种传输模式通信、防窃电等多种新型功能，代表着我国未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。

2.2 针对互感器误差对策

组合配对电压、电流互感器，从而降低互感器误差。配对原则是最大程度配用电流互感器和电压互感器的比差相反，数值相等或相近；角差符号相同，数值相等或相近。为尽可能降低计量装置综合误差，需要调整依据二次压降互感器误差配合电能表本身误差，如此一来，互感器的合成误差基本可以忽略。将投产电能表之前，把电压互感器二次回路压降、电流、电压互感器合成误差归纳统计，在进行周期校验时，对照调整各项数据配合电能表，尽可能减少计量综合误差。根据相关规定做好互感器、电能表以及电压互感器的轮换工作和周期检验。

2.3 针对二次回路误差对策

假如电压互感器二次回路的负荷导纳变化范围较小，可采取电压误差补偿器，补偿二次导线电压导致的比差和角差。当采用专用的电压互感器二次回路，电能表与仪表显示设备等二次回路单独工作，彼此不会受到影响，并且降低二次回路电压降受到其他负载的影响；当采用专用的电压互感器二次回路，可以减少诸如接线错误等等操作；当采用专用的电压互感器二次回路，可以减小二次回路电压降及由此带来的电能计量误差。