电力计量误差产生的原因与改进措施探讨

2022-11-25国网山东省电力公司营销服务中心计量中心山东中实易通集团有限公司赵雪明郭雨欣邢冠文国网安徽省电力有限公司营销服务中心龚国庆

电力设备管理 2022年4期

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在现代社会，不管企业生产或是一般民众日常生活，对于电能资源的需求量都愈来愈大，在推动发电事业持续向前发展的同时，也使其社会本身日益深受电能资源的影响。电力企业作为电网资源和社会的重要联系纽带，在企业运营中，需要进一步提高工作品质，以创造更高效的业务。公司在提供业务信息和归集成本费用的时候，都必须指明成本核算的具体单位和依据。放到电力企业中，这个“核算的单位和依据”便是电能计量。因此，可以说电力企业的最终利润，依赖于有效、正确的电能计量。通过电能测量，电力行业人员能够对企业的实际运营情况有较为详尽的掌握，对电力企业制定未来发展方向的最终决定提供必不可少的参照依据，而这一切都必须通过电能测量。不仅如此，高效、精准的电能计算也和电能资源消耗企业，乃至千家万户都有着直接的关联。但是在实际计量中，受到各种原因的影响，导致“电力计量”标准出现各种程度的偏差，既危及到电力公司的自身利益，又危及到电力企业使用者的利益。有鉴于此，对电力测量结果产生偏差的原因和改善的对策，加以研究便显得尤为重要。

1 电力计量误差及影响

电力计量误差，是供电公司在向使用者输入电量后，用以测定该用户所用电量多少的测量手段，也是使用者在一段时间的耗电量多寡的反应，测量单元通常是千瓦时（kWh）[1]。举个实例，比如一台用电器的额定功率是1000W，那么该台用电器上班一小时所要耗费的总能量是1kWh，也便是一般所说的一次电量，可是在电表的现实工作过程中因为它本身就具有电阻值，而电表自身又是耗费能量最大的，所以当在计算用户所用总电量的时候经常会发生示值和实值不符，甚至示值低于实值的情况，这便是俗称的电量计算偏差。

而在现实生活中城乡居民所使用的电能，实际要缴纳的电费均只是以家庭用电测量仪器为唯一参照标尺[2]。电力测量误差不仅是人类所想象的实际值比测量值大的情形，还有可能发生值比测量值小的情形出现。但是往往会发生用户多交电费或少交电费这种状况出现，使住户的用电指示数值丢失，原因是电力部门收取没有一定规范。

现如今国家普遍采用的电力测量仪有很多种类型，按作用划分为：成功电能表，无功电能表，最高需测试量电表，标准电能表，费用率分时电能表，预收费电能表（分投币式、磁卡式、点卡式），损耗电能表，多功能电能表和智慧电能表[3]。按原理划分：反应式（机器式），静息式（电子式），机电合一式（混合型）。按结构划分：全尺寸，分体型。按连接相线：单相电能表，三相三线电能表，三相四线电能表。按照标准级划分：一般装饰能量表（0.2S,0.2,0.5,2.0级）和承载式精密能量表（0.01,0.05,0.2级）。按照装置地接地方法划分：直通连入式和非直接连入式。

2 电力计量误差产生的原因分析

2.1 电力计量装置使用问题

造成电能测量差错所产生的因素有很多种，当中比较主要的因素便是电能测量装置使用不规范所造成的，以下将对测量设备在实际应用过程中的问题加以分析。有功电力测量的差错[4]。这种测量设备主要是通过测量表对三相四线供电系统的有功电能加以测量，而它们的三相电源一般都可以在与零系相互之间构成简单的电路回路。但由于该线中的负载产生不平衡的现象，从而导致在该线中所形成的零序电流，这也造成三相电流的总和不能为零时的现象产生。若采用这种测量表则会对实际消耗功率的记录数值要求较低，使电能计量数量与实际所使用电量差很多。

2.2 电力计量装置配备问题

首先，无表计量方法所产生的偏差。简单而言，无表计量方法就是指在实施电能计算过程中，不依据计量表中的实测数据，而仅仅通过根据其他用户电容量、实际使用供电时间的总和等来对其他用户现实耗电量作出估计[5]。尽管这种计量方法存在着一定的可用性，不过它本身也具有较大的局限，其带来的局限及其存在的原因是无法对使用者具体实际供电时间有个较精细化地确认，所以这种无表计量方法会很容易产生计量偏差，从而对电能计算工作的正确性产生重大影响。其次，由一表乘三计量方法所产生的偏差。由于这种计量方法发展比较滞后，所以目前在城市电能计算中已经不再使用这一方法进行计算，而且有极少数偏远地区还仍然在应用。同时，这一方法的应用还会导致用电负荷三相不均衡等问题的产生，从而使得电能计算的精确性遭到影响。

2.3 电力计量的电流互感器使用不当

就现阶段的实际状况而言，由于大部分测量点中一般状况均存在的电压CT 成大变化而使测量结果存在着较大的偏差，这主要是由于电流互感器采用得不够科学和配电变压器满足率相对而言较低等状况下所造成的[6]。而CT 则是按照配电变压器上额定的二次电压而对一次电压进行选择的，同时这也要求高度精确的CT 必须长期处于相对较低精度环境之下进行。并且当负荷效率相对而言比较低的状况下，也将使得电度表本身产生很大的偏差，从而使得测量点偏差整体上升，所以当对于电流互感器进行选型时，就必须要根据CT 的实际变化加以控制，从而减少测量差错的发生。

2.4 电力计量装置安装不合格

在电能测量过程中，会发生由于测量设备安装位置不正确，而造成电能差错的情况出现。在现阶段，由于在计量设备安装方面上还缺乏相对完备的安装标准和技术规范，所以很容易发生安装质量不合格的现象产生[7]。所以，安装技术人员就必须要对安装工序加以合理管理，防止由于安装工序的不合理而对电能测量准确度产生影响

2.5 电流过大所引起的测量困难偏差

在三相四线或三元件的电度表中，因为它自身特点将导致其中线性电流存在着相应的测量偏差，因此尽管部分测量点采用这些电能表进行测量，但是由于某种原因而造成中心线的断开，从而使得其线性电流和接触电阻之间产生过大的现象，造成测量偏差的产生。

2.6 环境影响精确度

当控制系统在正常上班时间，或许会发现由于附近气温发生变化，而导致用户电度表的制动磁通、电流磁通、稳压磁通等相关工作方面产生影响，并由此引起对其产生的附加偏差[8]。造成这些计量偏差的关键性原因和电度表本身的功率因数等相关方面都有很密切联系，但这些偏差当中不但包括幅值水温的偏差，还包含着月相温度偏差。

3 应对措施

电力计量出现误差会不仅影响电力企业的整体经济效益和社会效益，而且也会影响企业的健康和持续发展。由于电力计量装置产生误差的因素较多，因此明确电力计量装置误差情况及影响，分析产生误差的主要原因，改进和优化计量装置，降低误差产生几率，降少企业运营损耗极为重要。电力企业应当从改进电力计量装置、优化计量方式、动力电能合理计量等方面着手，保证电力计量装置稳定性和准确性，以此来促进电力企业效益的提升，推动企业持续和稳定发展。

3.1 提高电能计量装置的配备与科学合理性

当在实施电能测量时，如果采用以往比较传统的一表乘三，甚至是无表估算等测量方法时，将会从一定程度上使得电能的测量结果产生偏差，导致电能测量的精确性在长时间达不到显著提升。假如对计量点进行适当地改造，就可以对计量差错作出适当地处理，而以往传统的计量方法也会被及时消除，从而提高电能计量的准确度。因此尽管对计量点进行改造非常关键，但也必须对计量装置的设备加以注意，为从根本上减少计量差错发生的概率，就必须对计量装置的设备上加以关注，对计量设备加以科学、合理地选择，对计量设备的功能上加以优化，从而减少电能计量差错出现的可能性。

3.2 对计量方式进行改进

因为电能测量方法的使用不适当也会导致电能测量中差错现象的产生，所以在实施电能测量过程中，当供电系统中流经电负载归属于纯动力负载时，电能测量必须选用与电负载相配套的变压器，并通过三相三线方式对其实施电能测量。例如如果是对于照明设备和综合性的配电变压器这些对象进行电能测量，可采用三相四线方法来对它们进行电能测量，但同时需要在整个电力系统运行中设置三个以下的单相电度表，然后再将二者加以搭配使用计量。

3.3 合理选择电力计量装置位置

为确保电能的测量数据都正确没有偏差，就必须根据测量设备的定位位置加以合理控制。这样在实际加量过程中，能更科学合理地根据测量设备的实际定位加以判断，进而减轻电流互感器自身负荷，有效地提高电能测量的准确度。从理论方面来说，只要将电力计量安装地点设定得正确、合理，就可以在一定程度上缩短电流互感器和电能计量表间所用引线的长度，从而减小导线自身阻力，实现减轻电流互感器本身负荷的目的。所以，一定要科学、合理地安装电能计量装置，离变压器越近实际计量的效果就越好。

3.4 合理计量动力电

想要进一步减少窃电现象的发生，就必须通过对用户照明系统和发动力电实际用量采取更合理的方法，来实现电能计量。而一般居民生活用电的大部分耗能正是来源于这二个方面，所以一定要在计算这二者所耗费的总能量时，采取合理的方法加以计算，将两个计算量分别做好，保证计算的正确性。

3.5 选择恰当的电流互感器变比

选用合适的电流互感器或变比器。众所周知，由于电流互感器具有相当的承载力，可以在额定负载中实现对测量精确性的要求，从而减少测量偏差。但是还必须重视的是，必须要根据区域实际状况，来选取可以适应该地区需要的电流互感器类型，并通过对电流互感器变比加以合理、科学地选用，不仅能够有效减少在测量过程中所产生的偏差，还可以在一定程度上提高电能表测量的精确度，促使电能测量工作技术水平的进一步发展与提升。