電能表計量誤差影響因素分析

山西省呂梁市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試所 山西 呂梁 033000

前言

電能作為基礎(chǔ)性能源，在穩(wěn)定經(jīng)濟、社會發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。在當前電能使用主體和使用需求持續(xù)增加的背景下，如何真正滿足不同需求客戶的電能需求，是電力運營單位在電力營銷過程中重點關(guān)注的內(nèi)容。電能表作為衡量和呈現(xiàn)客戶電能使用量的計量工具，其計量的精準性，直接影響到客戶電能使用的真實體驗。在實際的電力營銷中，經(jīng)常會出現(xiàn)客戶反饋的諸如電能表計量存在誤差等問題，這一方面說明客戶對電能使用量的計量方式十分重視，另一方面也說明電力運營單位在電能表計量精準性保障方面仍然存在薄弱的技術(shù)和管理問題?；诖?，電力運營單位有必要對電能表計量誤差的影響因素，以及降低電能表運行誤差的措施進行探討分析，切實保證電能計量的精準性。

1 電能表概述

電能表指的是用于測量、計算電能的儀表。根據(jù)結(jié)構(gòu)和運行原理的不同，可以將電能表分為機電一體式電能表、電子式電能表和感應(yīng)式電能表三類。其中，機電一體式電能表是利用電能表作為電能測量單元，在運行中，將與負載消耗的點能量成正比的感應(yīng)式電能表轉(zhuǎn)盤的實際轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為脈沖數(shù)，最終送入電能表的數(shù)據(jù)處理單元進行分時電能計量，并通過顯示器實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的電能表，這種電能表是傳統(tǒng)型的電能表，其存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易出現(xiàn)問題、功能單一等問題。電子式電能表是借助專門的集成電路將電壓和電流的信號進行數(shù)字化的轉(zhuǎn)換，最后通過電表顯示器顯示出具體的數(shù)字，相較于傳統(tǒng)的機電一體式電能表，電子式電能表的精準性和智能化水平都比較高，適用于智能化電網(wǎng)構(gòu)建中使用。感應(yīng)式電能表是通過電磁感應(yīng)的方式來轉(zhuǎn)換電壓、電流，促使圓盤發(fā)生轉(zhuǎn)動，并帶動滾輪，實現(xiàn)電能量的計量，該電能表的突出優(yōu)勢在于斷電的狀態(tài)下能夠很好地保存相關(guān)的電力數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)丟失。

電能表作為電能的計量工具，對電力運營單位和電能使用客戶均十分重要。對于電力運營單位來說，電能表最終顯示的數(shù)據(jù)是電費計量的主要依據(jù)，電能表運行的精準性會直接影響到單位的整體效益；對于電力使用客戶來說，電能表實際顯示的數(shù)字是電費使用情況的反應(yīng)，電能表運行的精準性直接影響到自身電能使用成本的準確性。正因為如此，電能表成為電力運行單位和電能使用客戶共同關(guān)注的重點測量工具。

2 電能表出現(xiàn)計量誤差的原因

雖然電力運行單位和電能使用客戶均十分重視電能表計量的精準性，但由于電能表運行原理的復(fù)雜性，在實際的電能計量中經(jīng)常會因為各種原因出現(xiàn)計量不精準的問題?？傮w來看，造成電能表出現(xiàn)計量誤差的原因主要有以下幾方面。

2.1 電能表運行環(huán)境條件的變化 一般情況下，電能表是在固定且狹小的電表箱中運行的，這種運行環(huán)境雖然減少了外部環(huán)境條件變化對電能表運行的影響，但諸如電流、電壓、空氣濕度和溫度等細微因素的變化，都可能會造成電能表計量準確性的下降。例如，根據(jù)運行原理可以看出，電能表的運行主要依靠的是滑輪的轉(zhuǎn)動，如果電能表實際加載的電壓與外部線路中的電壓存在差異，就會導(dǎo)致滑輪的轉(zhuǎn)動出現(xiàn)異常，進而產(chǎn)生誤差。

2.2 電壓不對稱 電壓不對稱是造成電能表計量誤差產(chǎn)生的常見性因素。通常情況下，電壓不對稱主要表現(xiàn)為電能表附件之間的電壓差異、電能表內(nèi)外部電壓差異和線路與電能表電壓差異三種情況。其中，電能表附件之間的電壓差異通常表現(xiàn)為電能表中部分附件之間存在電壓不同的情況，導(dǎo)致在同一線路、同一電流和電壓情況下出現(xiàn)電能表電壓不對稱的情況。電能表內(nèi)外部電壓差異是指電能表運行中因為其內(nèi)部與外部電壓不同而產(chǎn)生的電壓絕對值的差異，影響電能表的精準性。線路與電能表電壓差異是指線路與電能表的電壓存在差異，進而導(dǎo)致電壓抑制力矩與轉(zhuǎn)動滑輪力矩之間呈現(xiàn)出負相的關(guān)系，造成電能表計量出現(xiàn)誤差。

2.3 電能表位置傾斜 雖然在剛開始安裝的過程中，安裝工人會確保電能表安裝位置的規(guī)范性，避免電能表出現(xiàn)位置方面的偏差。但是，隨著電能表的投入使用，很容易會因為一些人為因素或者不可抗力的影響，出現(xiàn)位置方面的傾斜，造成電能表中的部分零件出現(xiàn)震動、傾斜的情況，最終引起電能表計量出現(xiàn)誤差。當然，除了電能表整體可能出現(xiàn)的位置傾斜問題以外，還可能因為電能表中的部分敏感性部件出現(xiàn)位置偏移，造成計量情況出現(xiàn)偏差。例如，可能會因為長期運行的原因，電能表中的部分螺絲或轉(zhuǎn)軸出現(xiàn)連接處松動的情況，造成計量不準確。

3 改良電能表計量精準性的措施

通過上述分析可以看出，影響電能表計量誤差產(chǎn)生的因素比較多，并且多以技術(shù)性原因為主，這使得電能表的計量精準性受到了較大的客觀條件限制。為確保電能表的計量結(jié)果更加可靠和準確，相關(guān)主體就要結(jié)合相關(guān)誤差影響因素，進行技術(shù)性的改善。結(jié)合當前電能表使用的情況來看，應(yīng)重點從以下幾方面著手改良電能表的計量。

3.1 檢查電能表的運行狀態(tài) 運行狀態(tài)檢查是保證電能表運行中可能存在的誤差性原因被及時發(fā)現(xiàn)和解決的有效措施。在實際電力檢修管理中，電力運行單位和電力技術(shù)人員要經(jīng)常性地對電能表的運行狀態(tài)進行檢查，確保電能表運行狀態(tài)的良好。在實際的檢修中，要重點對電能表的性能和運行環(huán)境進行檢查。電力技術(shù)人員在對電能表的運行狀態(tài)進行檢查時，要借助不同的計量設(shè)備進行計量精準性的驗證，并根據(jù)驗證結(jié)果對電能表的精準性進行校正。同時，電力技術(shù)人員要根據(jù)電能表的運行環(huán)境，向用戶或者社區(qū)管理人員明確電能表使用和維護的方法，減少諸如溫度、電壓和電流等環(huán)境因素變化所引起的電能表計量誤差問題發(fā)生情況。

3.2 合理調(diào)整電能表相關(guān)參數(shù) 參數(shù)調(diào)整與矯正是糾正電能表運行一段時間后出現(xiàn)誤差的有效方法。在實際的參數(shù)調(diào)整過程中，技術(shù)人員可以通過調(diào)整負荷點、控制二次回路的運行參數(shù)等方式來保證電能表相關(guān)參數(shù)的精準性。同時，在電能表使用過程中，用戶要適當?shù)剡x擇使用互感器和合理的電能表型號，以減少誤差產(chǎn)生的可能性。在平時的電力維護過程中，電力運行單位和相關(guān)技術(shù)人員要對電能表的相關(guān)參數(shù)進行多次、嚴密的測試，確保電能表計量的準確型。除了注意調(diào)整電能表的參數(shù)外，對于使用智能電表的情況，還要對電能表的軟件進行相應(yīng)的矯正，以確保軟件適應(yīng)電能使用情況的變化。在軟件參數(shù)調(diào)整方面，可以使用智能電表的硬件開關(guān)，使電能表進行自行調(diào)整，然后再根據(jù)最終測定的誤差，對相關(guān)的電壓、電流和相位值進行調(diào)整，并在芯片中將誤差調(diào)整數(shù)據(jù)予以真實保存，確保參數(shù)調(diào)整的準確性。

3.3 規(guī)范安裝電能表 電能表通常是在相對靜態(tài)的環(huán)境下運行的，如果運行過程中出現(xiàn)突然性、大幅度的動態(tài)變化，很有可能會引起電能表及其零部件位置發(fā)生偏移，進而造成計量誤差。因此，在電能表安裝過程中，要盡可能地確保安裝位置的穩(wěn)定性和均衡性，避免電能表位置發(fā)生偏移。同時，在電能表安裝結(jié)束和使用一段時間以后，技術(shù)人員或者用戶要對電能表的位置進行檢查，確保表的位置不存在偏移的情況，對于可能發(fā)生偏移的情況，要進行及時的分析、處理，確保電能表運行狀態(tài)的均衡。

結(jié)語

隨著電能表使用量的持續(xù)增加，以及電能表使用方式的多樣化，電能表計量的精準性逐漸成為諸多主體普遍關(guān)注的問題。通過研究發(fā)現(xiàn)，影響電能表計量誤差產(chǎn)生的原因主要有電能表運行環(huán)境的變化、電壓不對稱、電能表位置發(fā)生傾斜等。針對這些誤差影響因素，相關(guān)主體要在電能表的安裝、使用和維護過程中，做到及時檢查電能表的運行狀態(tài)、合理調(diào)整電能表的參數(shù)和軟件、規(guī)范電能計量表的安裝，確保電能表使用的穩(wěn)定性和精準性。