低壓三相電能計量裝置的誤差分析及改善措施

杜亞洲++徐同鋒++張吉慶

[摘 要]近些年來，由于低壓三相電能用于計量的裝置存在欠規(guī)范、不科學(xué)的漏洞，直接致使電能計量出現(xiàn)相應(yīng)的誤差，給電力企業(yè)帶來了相對較大的效益損失。文章首先分析電能計量裝置誤差出現(xiàn)的具體原因，接著提出了若干可靠的改善策略，以便于減少電能的損失，提高電力企業(yè)的運營效益。

[關(guān)鍵詞]電能計量裝置；誤差原因；改善措施；低壓三相電能

中圖分類號：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）09-0323-01

作為整個電力系統(tǒng)中用于電能計量的關(guān)鍵設(shè)備，計量裝置的精確性直接關(guān)乎到電力系統(tǒng)的效益。就目前而言，電力產(chǎn)業(yè)的日臻壯大，全國電力系統(tǒng)給電能計量裝置提出了更高的新要求，這便需電能裝置盡早對誤差進(jìn)行科學(xué)分析，經(jīng)由切實可行的手段，降低電能的損耗。本文通過論述電能裝置誤差出現(xiàn)的原因，就誤差的減少與電能裝置的改善給出若干可行性見解。

1 電能計量裝置誤差出現(xiàn)的具體原因分析

通常情況下，低壓三相電能的計量裝置由電流互感器、電能表、二次接線以及電壓互感器等部分組合而成，計量裝置的每部位配置均顯著影響電能計量的精確性。針對計量裝置所發(fā)生的誤差，下面進(jìn)行逐一分析論述。

1.1 計量裝置安裝質(zhì)量不達(dá)標(biāo)而產(chǎn)生誤差

在相當(dāng)長的一段時期內(nèi)，計量裝置在實際安裝中缺乏一套統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)，施工管理不力，未能充分重視安裝工藝的新要求，計量不精確的狀況頻發(fā)。

較典型的誤差有：接線不牢，增大了接觸的電阻值，顯著增加了TA外線的負(fù)載，誤差也隨之增大；一些計量點在施工過程中未能顧及到安裝工藝，電能表歪斜的程度偏離正常值，相對誤差便會隨之增大，尤其在低負(fù)荷的狀態(tài)下，這類誤差尤為明顯。

1.2 使用或選用電能計量裝置欠科學(xué)

在使用或選擇電能計量裝置時，如若未能遵循合理選擇、科學(xué)使用的基本理念，同樣使計量誤差的偏大。一方面，選擇不恰當(dāng)?shù)碾娏骰ジ衅骶_度，會帶來誤差，當(dāng)選擇互感器精確度的等級時，盡可能選用寬負(fù)荷的電流互感器。假若將寬負(fù)荷的電流互感器同普通互感器相混淆，則同樣增加電能計量的誤差；另一方面，選擇與使用電能表的方式不恰當(dāng)同樣產(chǎn)生較大的誤差，作為計量某個時間段內(nèi)經(jīng)過電路的電能的設(shè)備，電能在配置過程中，需遵循相應(yīng)的行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，在規(guī)格和型號方面選用得當(dāng)。例如運用三相三線的電能表計量三相四線電力系統(tǒng)的有功電能，便會有較大的計量誤差。

1.3 受外部環(huán)境及溫度的影響產(chǎn)生誤差

毋庸置疑，溫度會隨外部環(huán)境的變化而改變，當(dāng)溫度出現(xiàn)變化之后，感應(yīng)式電能表的電壓、制動磁通和相位角均出現(xiàn)對應(yīng)的改變，這樣一來，計量誤差在所難免。該類誤差不單包含相位溫度誤差，還包含有幅值溫度的誤差。一般情況下，低壓電能計量點位會選在室外，冬季氣溫大約在-8℃～28℃之間，所以說，電能計量裝置站在冬季的誤差會超出所規(guī)定的限度。

1.4 互感器的二次負(fù)載相對較大

在電壓互感器實際運行中，大多數(shù)互感器二次的電能計量回路缺失，并同測量回路共同使用一組繞組，這在無形之中會增加互感器的二次負(fù)載，進(jìn)而影響計量裝置的精確性。實踐表明，當(dāng)一次電壓恒定時，角差與比差會伴隨二次電流的改變而變化，相應(yīng)地，電流互感器的二次負(fù)載角差及對比差也深受影響，最終使計量裝置的誤差增大。

1.5 計量點的綜合誤差不符合規(guī)定

假若計量點的全部電能表均合乎精確度標(biāo)準(zhǔn)，然而，由于互感器的誤差偏大，電壓回路的二次壓降偏大，也會造成計量裝置的誤差無法滿足要求，所以需充分考慮這一要素。

2 減少電能計量裝置誤差的有效措施

2.1 確保計量方式的精確無誤

精確的計量方式對電能計量的影響是直接而又顯著的，有助于極大地提升計量的精確性，從這個角度看，需依照用戶的不同，有針對性地選擇多樣的計量方式。首先，對于普通動力用戶而言，可選用三相四線“Y型”接線的計量方式；其次，對于加工或排灌等純粹動力負(fù)荷的用戶，可運用三相三線“V型”接線的計量方式；最后，針對農(nóng)村地區(qū)綜合配電低壓出口，則用三塊單相電能表加以計量。通過這種方式，當(dāng)一相電能表出現(xiàn)故障問題時，其余電能表仍能繼續(xù)工作、互不干擾，更提高了校驗、操作的便捷度。除此以外，運用三塊單相的電能表有助于及時知悉配變臺區(qū)的三相負(fù)荷均衡與否，進(jìn)而采取行之有效的調(diào)整與分析措施，全方位把握電能計量的精確度。

2.2 對電流互感器額定容量加以系統(tǒng)明確

通常意義上，電流互感器可允許有一些誤差，然而，誤差值是有限度的。確保電流互感器的誤差在要求的可控范圍之內(nèi)，需滿足下列各項條件：首先，二次負(fù)荷的功率因數(shù)為1或0.8；其次，二次負(fù)荷需在額定負(fù)載25%～100%內(nèi)；最后，必須是額定頻率。唯有滿足這三項條件，電流互感器誤差才會符合限度要求。另外，二次負(fù)載對電流互感器誤差的影響是最強烈的，所以說，二次負(fù)荷也需滿足上述三項條件，對互感器的額定容量加以明確，以有效地減少計量誤差。

2.3 全方位做好計量裝置誤差的綜合探析工作

將投入使用之前的電壓互感器二次回路的壓降誤差以及電流互感器、電壓互感器的合成誤差等經(jīng)由科學(xué)的計算、嚴(yán)密的統(tǒng)計產(chǎn)生各異的數(shù)據(jù)表。這樣一來，每次例行校驗時，便能通過采用比較數(shù)據(jù)表的方法加以對應(yīng)的調(diào)整，進(jìn)而最大程度地降低計量綜合誤差。在校驗電流互感器、電壓互感器合成誤差時，假若發(fā)現(xiàn)誤差同數(shù)據(jù)表實際記錄的相差懸殊，便需科學(xué)檢查計量裝置，進(jìn)而將誤差值調(diào)整到正常限度以內(nèi)。此外，對互感器和電能表要遵循電力規(guī)范要求，開展周期性輪換及檢驗任務(wù)，以便于全面保障電能計量的精確性。

2.4 科學(xué)選擇電流互感器的變比

在實際工作中，變壓器的變比誤差，機(jī)械、電氣出現(xiàn)故障，變壓器二次回路與匝間的保險絲有接觸故障，電能表變壓器的功率出錯，變壓器測量誤差的不精確，最終造成批量電能表失效或報廢，變壓器還需再次認(rèn)證。

2.5 促進(jìn)電能計量裝置的完善

作為電力系統(tǒng)履行電能計量的關(guān)鍵設(shè)備，電能計量裝置的完善，對于保障電能計量精確性具有重要意義。有鑒于此，必須采取以下可靠措施加以完善：首先，必須依照電流、電壓互感器的誤差值，科學(xué)地完成組合工作，使互感器合成誤差降低到最低限度值。在組合時需盡量配用電壓互感器與電流互感器的大小一致、符號相反；其次，選用功能多、精度高的電能表，隨著電力技術(shù)跨越式發(fā)展，電能表的功能日臻健全，誤差也趨于平穩(wěn)；再次，盡可能地保障電能計量裝置的一致性和標(biāo)準(zhǔn)化，顯著地減少由于選擇不科學(xué)、接線欠規(guī)范、裝置安裝質(zhì)量不合格、設(shè)計不合理等情形而引發(fā)的計量誤差；最后，依照電壓互感器二次回路的現(xiàn)實狀況，對互感器二次導(dǎo)線的截面與長度加以規(guī)范化選擇。

3 結(jié)語

對計量故障進(jìn)行分析，一是定性，即是由于什么原因造成故障。電能計量裝置由電能表、互感器及二次回路所構(gòu)成，它們之中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能造成電能計量的失準(zhǔn)，因此故障分析定性可以由這幾個環(huán)節(jié)入手；二是定量，即是確定故障的起止時間以及相應(yīng)的電量表碼，為電量的追補計算提供數(shù)據(jù)依據(jù)。因為所有的計量故障，最終都可以從電能表的計量準(zhǔn)確性上得到反映，而目前廣泛使用的具有負(fù)荷曲線及事件記錄的三相多功能電子式電能表，為開展這一工作提供了有利的條件。本文通過論述電能計量裝置誤差的成因，就誤差的改進(jìn)與減少提出了科學(xué)策略。作為電力系統(tǒng)正常運行的重要基礎(chǔ)，電能計量裝置是電量數(shù)據(jù)的重要來源，現(xiàn)如今，由于計量裝置的分布寬泛、類別較多，在選擇、設(shè)計與安裝中不可避免地?fù)p害計量精確性，所以，電力企業(yè)部門需就電能計量誤差的各項原因加以科學(xué)研究和分析，推進(jìn)電能計量裝置的完善，確保計量裝置的可靠運行。

參考文獻(xiàn)

[1] 彭杏芳.低壓三相電能計量裝置的誤差分析及改善措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012，（24）.