电能表检测误差异常情况分析及防范措施研究

唐建兰

建湖县计量测试所 江苏 盐城 224700

1 引言

随着电力工业进入商品市场管理经营模式后,电能表作为电能资源贸易的主要依据,其准确性和稳定性是保证用电结算公平公正的关键。电能表的检测精度需要定期进行检验,为了在电能表检测过程中不断电,并且不改变原来电场环境,人们开始研究和应用智能电报的现场检测仪。根据电能表原理和电工学原理,通常采用电流钳钳入、电压夹夹入的方式对电能表的精度进行检测。随着科学技术和电力工业的不断发展,智能电表现场检测水平已经接近于实验室的检测水平,有效地对电能表的精度进行现场检验。在实际的操作过程中,如果操作不当可能会引起异常误差的情况出现,导致测量结果出现较大的偏差,影响对电能表精度的判断。本文围绕电能表检测的误差情况进行展开分析,对存在的异常误差情况进行探讨,并提出相应的防范措施。

2 单相智能电能表的现场检测原理

电能表的现场检测是基于直接比对的实负荷检测。在检测过程中,将其电压线直接接入线路的电压端,电流钳串过接入被检电能表的电流出线上,校验仪的误差采集器摆放在正确的位置上,确保可以清楚地显示数值。电能表校验仪实际上可以看成是一个精度高于被检电能表的标准电能表,通过上述的电压并联、电流串联的方式,检测电能表的电能脉冲数或铝盘转数,与检验仪从电能表检测到的相关参数计算的高频电能脉冲进行比对,进而可以得到电能表的电能误差,如图1所示。在实际的操作中,检验仪中电压互感器、电流互感器、电压及电流的回路阻抗等电子元件容易受到环境和操作方式的影响,从而影响其正常的工作状态,进而对检测结果产生影响。因此可以通过电压、电流及环境三方面对误差的异常情况进行分析说明。

图1 电能表校验仪的工作原理图

3 电能表现场检测误差异常情况分析及防范措施

3.1 电压采样引入的误差及防范措施 在进行电能表检测时,将检测仪的电压接入线接入到电能表的相应电压端子上,由于导线和端子之间的分布电容影响,可能导致检测仪的电压和电能表的电压之间存在偏差,由此导致测量结果的误差较大。另外,电能表检测仪的电压线圈的分流作用也会对测量结果产生误差,这种误差在进行单相电能表检测时尤为明显。

为尽量减小电能表和检测仪之间的偏差,应尽量减少电容作用的影响。可以将点压线适当的缩短,导线分开放置,并且避免出现交叉。确保接入电压的一致性,防止电压采样过程中引入误差。

3.2 电流采样引入的误差及防范措施 电流采样的方式主要有两种：直接接入和钳表接入。直接接入适用于检测要求较高,并且有专有接线盒的电路中,而钳表接入适用于精度要求不高或者无法进行直接接入的电力中。

对于直接接入的方式,容易产生寄生耦合、引线电感、高频和电磁干扰等,对电流的测量产生影响。对于此种情况可以根据实际的测量的电流情况选择不同线径的导线,电流越大需要选用的导线越粗,电流线尽量短且不要和导线盘起来一起放置。为防止电磁干扰,可以将屏蔽层或者外壳与大地实行低阻抗连接。

对于钳入连接的方式,该种方式是利用电流互感的原理对电流进行检测,因此钳表中铁心的密合程度、是否存在剩磁等对其检测会存在影响。检测操作之间需要对其钳口进行清理清洁;钳入时要摆正位置,防止松动。

3.3 现场环境引入的误差及防范措施 电能表检测仪的操作是根据JJG596-2012的要求进行的,在参考方法中规定了外在环境的要求,即温度为(15-25)℃、湿度为(45-75)%。但在实际的校验过程中,往往环境和规定的环境参数存在偏差,容易导致测量结果出现差值。

在实际操作中,应该采取相应的措施尽量满足环境的要求,使得检测仪的精度和实验室操作中的精度一致,对于和要求环境偏差大的环境,需要对测量数据进行修正。在检测仪的使用过程中,随着长时间的应用,检测仪在各种环境下切换使用,环境的扰动容易造成检测仪本身的精度受到影响。因此,需要定期对电能表检测仪进行校验,以保证其精度要求。

4 电能表现场检测过程的操作分析

为保证检测仪的使用精度要求,在检测仪的使用过程中,需要按照合理的方法进行操作。

(1)检测仪在对电能表精度校验之前,需要对检测仪自身的精度进行验证。仪器经过溯源检测合格后才能正常投入使用。由于检测仪经常带到各种环境中去进行校验工作,使用前需要对其设备的完整性和外观进行检查,其中包括电压电流线检查、误差采集信号器检查、电源线的完整性及电功能进行检查等。确保导线完好且没有导线外漏情况,电流线钳口位置洁净。

(2)对电能表检测仪进行通电预热,保证检测仪在检测时处于计量性能稳定的状态。开机后电流钳头不要插拔、不要剧烈的摇晃电流钳。另外,相应的导线进行标记,以便可以明确的区分导线的极性、相别等。在进行导线连接时,首先将电压导线接入电能表的电压端口,再将电流钳接入到线路中,脉冲采集器摆放在合适的位置。电能表设置合理的电压和电流量程,另外,需要设定足够多的脉冲数或圆盘的转数,以防止电源波动或者电能表运行不稳定导致的测量误差。保证接入电线的电压、电流与电能表的相关参数统一,减少引入误差。

(3)检测仪检测工作结束后,需要首先将电能脉冲采集器进行拆除,再拆除电压电源导线,在拆除过程中,防止出现短路情况出现。在对高压设备和高电容性设备进行检测时,拆除检测仪之前需要先对设备进行放电。

5 结语

在电能表精度检测中,参数采集和测试环境都会对电能表的精度造成影响。影响变量的主要部分来自于人员的操作。通过对误差影响因素的分析和对相关防范措施的探讨可以较大程度上降低因操作问题造成的测量误差。另外,工作人员在进行参数检测时,要注意操作的规范性,防止引入偏差,保证测试结果的真实有效性。