電能計(jì)量產(chǎn)生誤差的原因分析及電量退補(bǔ)的研究

沈本合

摘要：電能作為一種重要的能源，在社會(huì)的各個(gè)方面都有重要的應(yīng)用。目前由于電能計(jì)量誤差產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)糾紛現(xiàn)象仍然時(shí)有發(fā)生，而對(duì)電量的追補(bǔ)，缺乏一種統(tǒng)一、可靠并且有效的指導(dǎo)模式。本文通過理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究的方法，對(duì)電能表電量計(jì)量產(chǎn)生的誤差的原因進(jìn)行分析，采用計(jì)算的方法來追回因計(jì)量不準(zhǔn)造成的電量損失。

關(guān)鍵詞：電能表;計(jì)量誤差;電量追補(bǔ);誤差補(bǔ)償

中圖分類號(hào)：TM63? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1變電站電能計(jì)量出現(xiàn)誤差的原因

（1）電能表精度較低或存在誤差。機(jī)械式電能表不僅準(zhǔn)確度較低，還存在啟動(dòng)電流大的情況，因此，低負(fù)荷計(jì)量出現(xiàn)誤差的情況，始終無法得到有效解決。變電站通常具有較高的出口電壓，機(jī)械式電能表在高電壓的前提下所開展的計(jì)量工作，誤差偏負(fù)，而在低電壓的前提下所開展的計(jì)量工作，誤差偏正，上述情況都會(huì)給計(jì)量準(zhǔn)確度帶來影響。實(shí)踐表明，三相四線的電子式電能表，不僅靈敏度高，還具有誤差小和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。因此，工作人員在對(duì)電能表存在的問題進(jìn)行排除時(shí)，往往會(huì)開展以下工作：其一，拆下電能表并抽樣送檢，保證電能表在計(jì)量方面具有符合要求的準(zhǔn)確性;其二，對(duì)比電流數(shù)據(jù)，確定電能表在精度或其他方面，是否存在問題。（2）電流及電壓互感器應(yīng)用不合理。①電流互感器。大多數(shù)變電站，保護(hù)和計(jì)量均共用電流互感器，僅二次繞組不同。從保護(hù)裝置的角度出發(fā)，要想為繼電保護(hù)動(dòng)作所具有的正確性提供保證，增大電流互感器對(duì)短路電流具有的耐受能力，自然很有必要，除此之外，工作人員還應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，加強(qiáng)電流互感器在變比方面具有的準(zhǔn)確度，保證即使流過的電流為最大電流，電流互感器仍舊將變比誤差控制在 10%以內(nèi)。滿足上述要求的電流互感器，在變比配置方面，面臨著一次電流、二次電流較小的情況，電能計(jì)量具有的準(zhǔn)確性自然會(huì)受到影響。②電壓互感器。功率因素、制造誤差及不平衡的一次系統(tǒng)電壓，均會(huì)導(dǎo)致電壓互感器出現(xiàn)不同程度的誤差，對(duì)于建設(shè)時(shí)間早、投入運(yùn)行久的變電站來說，技術(shù)和設(shè)備的落后，會(huì)加大上述問題出現(xiàn)的可能，另外，通過測量能夠發(fā)現(xiàn)，電壓互感器實(shí)際的二次負(fù)載，往往會(huì)高于所標(biāo)明的二次負(fù)載，而負(fù)載過大的問題，又在某種程度上增加了計(jì)量回路出現(xiàn)電壓失真情況的幾率，從而導(dǎo)致計(jì)量出現(xiàn)損失。（3）互感器存在誤差。由于互感器的問題，影響計(jì)量準(zhǔn)確度的情況，主要可以分為以下幾種：首先，互感器具有的準(zhǔn)確度等級(jí)較低;其次，負(fù)責(zé)計(jì)量電能的裝置，缺少專用的互感器;最后，處于正常運(yùn)行狀態(tài)下的互感器，負(fù)荷僅達(dá)到額定值的 30%及以下，無法保證計(jì)量準(zhǔn)確度。（4）不規(guī)范的二次回路導(dǎo)致的誤差。通過實(shí)地測量能夠發(fā)現(xiàn)，二次回路給計(jì)量造成的影響，主要體現(xiàn)在以下方面：一方面，二次回路的線徑過細(xì)，導(dǎo)致計(jì)量出現(xiàn)損失，進(jìn)而降低計(jì)量具有的準(zhǔn)確度;另一方面，二次回路的端子部位存在接觸不良的情況，老化或破損的二次導(dǎo)線接地，導(dǎo)致分流，都會(huì)在無形之中給計(jì)量準(zhǔn)確度帶來影響。（5）諧波會(huì)給計(jì)量準(zhǔn)確度帶來影響。電能質(zhì)量極易受到諧波的影響，換句話說，諧波的產(chǎn)生會(huì)使電能質(zhì)量大幅下降，另外，計(jì)量儀器、繼電保護(hù)裝置及其他相關(guān)儀器，同樣會(huì)受到諧波的影響，而電流互感器帶來影響的原因，主要是由于其精度不足。

2電能更正在計(jì)量管理中的應(yīng)用

在電能計(jì)量管理過程中，對(duì)于電能計(jì)量裝置的故障不但要善于發(fā)現(xiàn)和及時(shí)糾正，更要根據(jù)現(xiàn)場故障的情況進(jìn)行分析，通過分析計(jì)算的方法來達(dá)到電能更正的目的，從而保證計(jì)量的公平，保證供、用電雙方的經(jīng)濟(jì)利益。這就要求我們計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)在電能更正的方法上要具有科學(xué)性和準(zhǔn)確性，確保貿(mào)易結(jié)算的公平、公正。電能更正在計(jì)量管理中的應(yīng)用是非常重要的。技術(shù)是管理的基礎(chǔ)，管理是技術(shù)的保障，二者是相輔相成，缺一不可的。只有通過科學(xué)、合理的管理模式和準(zhǔn)確、可靠的技術(shù)手段對(duì)電能進(jìn)行準(zhǔn)確的更正，才能減少因?yàn)殡娔苡?jì)量故障而帶來的矛盾，維護(hù)社會(huì)的用電秩序。

2.1對(duì)電流互感器變比進(jìn)行更改

以電流互感器為切入點(diǎn)，分析計(jì)量出現(xiàn)誤差的原因，應(yīng)當(dāng)考慮到以下幾方面的內(nèi)容：其一，對(duì)電流互感器的技術(shù)資料進(jìn)行查閱，保證變電站所應(yīng)用電流互感器的繞組和準(zhǔn)確度等級(jí)均達(dá)到有關(guān)要求;其二，對(duì)不同開關(guān)柜的電流進(jìn)行采樣，分析電流互感器所運(yùn)行一次電流和額定電流間的差距。分析結(jié)果表明，電流互感器變比過大是導(dǎo)致電能計(jì)量出現(xiàn)誤差的原因之一，如果變電站將電能計(jì)量作為考核生產(chǎn)工藝的主要因素，則不應(yīng)當(dāng)選擇對(duì)電流互感器進(jìn)行更換的方式，這樣做不僅會(huì)增加成本，還會(huì)給生產(chǎn)帶來影響，對(duì)接線方式進(jìn)行更改是更加行之有效的措施，隨著接線方式被更改，互感器變比往往會(huì)減小 50%或更多，電能表出現(xiàn)電能誤差的可能也隨之減小。

2.2電能裝置檢驗(yàn)策略

隨著科技的迅速發(fā)展而逐步提高，產(chǎn)品質(zhì)量也在不斷穩(wěn)定，可以更準(zhǔn)確的進(jìn)行電能計(jì)量工作。對(duì)電能計(jì)量裝置進(jìn)行周期現(xiàn)場檢驗(yàn)時(shí)，如果按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)帶來一些負(fù)面的影響，比如安全風(fēng)險(xiǎn)較高，經(jīng)濟(jì)效益降低，可能產(chǎn)生一些不必要的浪費(fèi)，效率降低等。在上面我們已經(jīng)講到過，裝置有四種表現(xiàn)形式，分別是正常、注意、異常、和嚴(yán)重，這四種狀態(tài)可以有目的性的開展現(xiàn)場檢驗(yàn)。例如可以通過常規(guī)來進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，則判斷計(jì)量裝置的運(yùn)行狀態(tài)為正常;當(dāng)可以通過在常規(guī)檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，計(jì)量裝置的運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)為注意;當(dāng)可以按照實(shí)際適時(shí)的檢驗(yàn)時(shí)，計(jì)量裝置應(yīng)為異常;當(dāng)需要通過立即檢驗(yàn)時(shí)，計(jì)量裝置判斷為為嚴(yán)重，并應(yīng)該盡快查出原因，直到問題解決。

2.3利用電容補(bǔ)償將電壓互感器的負(fù)載能力進(jìn)行提升

組成電壓互感器的二次負(fù)載的設(shè)備包括繼電器、計(jì)量儀表和二次導(dǎo)線，上述設(shè)備均屬于典型的感性設(shè)備，而組成機(jī)械式電能表所需的電流及電壓元件的構(gòu)成以線圈為主，因此，可將其視為感性負(fù)荷。實(shí)踐表明，將電容與電能表接線端子處進(jìn)行并聯(lián)，超前電流被并聯(lián)電容所吸收，則能夠?qū)Ω行载?fù)載所對(duì)應(yīng)的滯后電流加以補(bǔ)償。將屬于磁場能的感性負(fù)載的無功功率和屬于電場能的電容無功功率進(jìn)行交換，為互感器和感性負(fù)載間所發(fā)生的能量交換提供補(bǔ)償，使二次回路電流逐步減少，使降低二次負(fù)載的最終目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

通過本文的分析和研究，雖然找出了一種電量更正的方法，但是對(duì)于電能更正完善方面還有很多工作要做，對(duì)于本課題進(jìn)一步的研究有如下的展望：（1）可以進(jìn)一步的發(fā)展電能表自動(dòng)化，當(dāng)電能表出現(xiàn)故障時(shí)，計(jì)量裝置能夠自動(dòng)檢測出故障，并發(fā)出報(bào)警。（2）可以進(jìn)一步完善網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)，當(dāng)計(jì)量裝置檢測出故障時(shí)，能夠通過網(wǎng)絡(luò)直接將數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)處理平臺(tái)終端系統(tǒng)。（3）可以進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)處理平臺(tái)功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障情況后能自動(dòng)采取措施，比如切斷電源，將維修信息傳遞給維修人員。（4）可與進(jìn)一步完善檢測系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)故障，電能計(jì)量裝置可以通過數(shù)據(jù)的采集和分析，自動(dòng)檢測出故障原因，以及顯示出維修的方法。相信隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展，將來對(duì)于供電過程中發(fā)生的故障，造成的電能計(jì)量失準(zhǔn)，可以不必通過人為的分析計(jì)算，智能電網(wǎng)系統(tǒng)就能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)的給出更正數(shù)據(jù)，確保電能計(jì)量的準(zhǔn)確、高效。

結(jié)束語

綜上所述，文中提出的各項(xiàng)解決措施，例如，應(yīng)用電子式電能表、更正錯(cuò)誤接線等，分別適用于不同原因所導(dǎo)致的電能計(jì)量出現(xiàn)誤差的情況，因此，在解決有關(guān)問題時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)從實(shí)際出發(fā)，選擇單獨(dú)或綜合應(yīng)用不同的解決措施，保證工作的質(zhì)量，另外，加大分析計(jì)量數(shù)據(jù)和抄表管理工作的力度，并對(duì)維護(hù)二次線路的意義引起重視，同樣很有必要。希望文中討論的內(nèi)容可以在某些方面給工作人員以啟發(fā)，為電能計(jì)量準(zhǔn)確度的提升提供幫助。

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