探析電能表計量誤差及計量損耗

【摘要】電力企業(yè)對用戶在一定時期內(nèi)使用的電能量進行計量時，往往需要使用電能表。如果電能表出現(xiàn)計量失準(zhǔn)的情況，電力企業(yè)將需要承擔(dān)損失。而在對城市電能使用情況進行調(diào)查時，工作人員也需要應(yīng)用電能表來對具體的用電信息進行收集。盡管現(xiàn)在所使用的電能表已呈現(xiàn)一定的應(yīng)用優(yōu)勢，計量精度也大幅提高，但是計量誤差仍舊會出現(xiàn)，過多的計量損耗及錯誤使用方式也影響了電力計量工作質(zhì)量，所以本文對電能表的使用問題進行探討。

【關(guān)鍵詞】電能表；計量誤差；計量損耗

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.03.015

Probe Into the Metering Error and Metering Loss of Electric Energy Meter

MA Liyuan

（Guangxi Zhuang Autonomous Region Institute of Metrology and Testing，Nanning 530007，China）

Abstract：Electric power enterprises often need to use electricity meters to measure the electrical energy used by users within a certain period of time. If the electricity meter fails to measure accurately，the power enterprise will have to bear the main losses. When investigating the use of electricity in cities，workers also need to use electricity meters to collect specific information about electricity consumption. Although current electric energy meters have shown application advantages and greatly improved measurement accuracy，metering errors still occur，and excessive metering losses and incorrect usage methods also affect the quality of power metering work. Therefore，this article discusses the use of electric energy meters.

Key words：electric energy meter；measurement error；measurement loss

電能表是電能計量環(huán)節(jié)中的必用工具。電能表可以清晰地呈現(xiàn)用戶的用電情況。電力企業(yè)可以根據(jù)電能表顯示的數(shù)值來確定需要收取的電費。盡管電能表發(fā)揮著關(guān)鍵作用，同時也會影響電力企業(yè)的具體生產(chǎn)效益，但是很多電力企業(yè)與用戶并沒有重視電能表的管理工作，導(dǎo)致電能表受外部因素影響而出現(xiàn)問題。一旦電能表的內(nèi)部部件受損或者出現(xiàn)老化的情況，電能表就會出現(xiàn)嚴(yán)重的計量損耗與計量誤差，影響電力企業(yè)發(fā)展。

1電能表常見誤差情況分析

1.1單相電能表

單相電能表就是利用一個電能表測量多個電氣設(shè)備，主要有以下幾種情況：1）一表乘二，即用一個電能表測量兩個設(shè)備的用電量。在這種情況下，通常將電能表的最終數(shù)值乘以二作為最終的計量總數(shù)。2）一表乘三，即用一個電能表測量三個設(shè)備用電量。以電能表的最終數(shù)值乘以三作為三相設(shè)備的用電量總和。由于實際安裝情況不一樣，具體的三相設(shè)備也存在差異，所以在實際的運行中出現(xiàn)誤差的情況也不統(tǒng)一，但無論何種情況，最終都會出現(xiàn)誤差數(shù)值。

經(jīng)試驗測量發(fā)現(xiàn)，無論是采用一表乘二還是一表乘三的方式，都不可避免地出現(xiàn)合并誤差數(shù)值偏差較大的情況，故不建議使用單相電能表計量多相回路的電能量。

1.2三相三線、三相四線電能表

造成誤差較大的情況主要有以下幾種：

1）由互感器接線方式不同引入的系統(tǒng)誤差。一是，兩個互感器V形接線，即用兩個電流互感器V形接線，計量三相四線配電系統(tǒng)（見圖1）；二是，三個互感器Y形接法，即三個電流互感器Y形與三相四線電能表連接，其電流以互感器二次一端公用連接（見圖2）。這類誤差主要來源于互感器本身的誤差。

2）未接N線。三相三線、三相四線電能表的N線未接或N線接觸不良。

3）反相序接線。三相四線電能表反相序接線存在一定的計量誤差，這類誤差對于一般用電戶差異并不顯著，但是對于供電企業(yè)，反相序接線電能計量差異巨大。

2電能表計量系統(tǒng)應(yīng)用

了解電能計量表的內(nèi)部系統(tǒng)構(gòu)造與應(yīng)用情況后，我們可以對電能表的使用情況有更加深入的認知。從城市用電統(tǒng)計數(shù)據(jù)中可以清晰發(fā)現(xiàn)，電能消耗量始終呈現(xiàn)上漲趨勢，電力系統(tǒng)必須承擔(dān)更多的運作負荷。電能消耗得過快，城市電網(wǎng)與供配電系統(tǒng)均需被有效改造。在對公用電壓進行切換時，計量損耗量將會大幅上漲，同時在計量工作過程中還會出現(xiàn)一些安全問題。因電能表在使用過程中的誤差問題而帶來的經(jīng)濟損耗將由電力企業(yè)獨自承擔(dān)。電力系統(tǒng)并不會提供相應(yīng)的經(jīng)濟補償。為了控制經(jīng)濟損失，很多電廠會對原來使用的電力裝置進行改造，在拆除出口部位的補償裝置后，未能及時更換新的補償裝置，導(dǎo)致電能計量工作受到影響，繼電保護裝置的作用也無法有效發(fā)揮。

3電能表使用問題分析

現(xiàn)綜合電能表的具體應(yīng)用情況，著重探索電能表存在的計量應(yīng)用問題。表計誤差問題是現(xiàn)代電能表在使用中常見的問題之一。出現(xiàn)這種問題的電能表的實際計量功能將會變差，其給出的指示數(shù)據(jù)的可信度將會降低。一般使用很長時間的電能表（特別是機電式電能表）比較容易出現(xiàn)這種問題。另外電能表內(nèi)部構(gòu)件由于相互磨損得比較嚴(yán)重，還會出現(xiàn)老化問題?，F(xiàn)代電力企業(yè)已經(jīng)重視電能計量表等核心裝置的養(yǎng)護工作，但是養(yǎng)護處理工作并不能消除老化問題，必須購置全新的電能表，用以替換老化的電能表。

目前，現(xiàn)代電力企業(yè)大量使用電子式電能表，由于這種電能表自身需要消耗的電能量比較大，其運行時所消耗的電能一并被計入回路電能消耗中，而產(chǎn)生的計量誤差影響了實際應(yīng)用效果。

二次降壓問題也給電能表使用帶來影響。在輸電環(huán)節(jié)中，工作人員為了確保輸電工作的合理性，會選擇對輸電系統(tǒng)進行二次降壓處理。在調(diào)整電壓時，就會出現(xiàn)電能損耗問題。計量誤差數(shù)值過大，計量電能的可靠性會被嚴(yán)重削減。

4控制的電能表的可靠方法

4.1改造回路系統(tǒng)

電力系統(tǒng)在運作過程中，為了更好地適應(yīng)外部環(huán)境，提高整體服務(wù)質(zhì)量，需要進行相應(yīng)的回路改造。在回路改造工作中，電力工作者需要嚴(yán)格按照操作程序安裝回路線路，尤其是電壓回路線路和電流回路線路，需要嚴(yán)格按照計劃安裝，切忌過多安裝（表計消耗大）或者安裝不足（容易造成電流過載，燒毀表計）。

安裝時工作人員應(yīng)認真仔細區(qū)分計量用電壓回路和保護用電壓回路，嚴(yán)防兩個電壓回路因二次接地方式不同而發(fā)生短路異常。拆除廢舊電纜時，應(yīng)摸清電纜走向，確認電纜無用且無電時，從電纜兩端拆除，拆除電纜后應(yīng)使用線纜對線燈進行核對。

4.2合理選擇電能表

根據(jù)不同的計量要求安裝不同數(shù)量和規(guī)格的電能表，通常來說有以下幾種方式：1）按供電計量方式。單相或者三相的供電，需要采用與其數(shù)據(jù)相互匹配的電能表；而四相以上可以選用一個三相表或者三個單相表。2）按回路中最大電流需求。根據(jù)國家制造標(biāo)準(zhǔn)，無論是單相還是三相電能表都會標(biāo)注能承受的最大電流，用戶應(yīng)根據(jù)回路中最大電流量估算，合理選擇電能表。若回路中的最大電流超出電能表承受范圍，很有可能導(dǎo)致計量誤差超出合理范圍，嚴(yán)重的甚至?xí)垭娔鼙斫泳€口或燒壞線路（見圖3）。

4.3正確使用電能表

電能表各相要正確接入線路。單相或三相四線電能表的N線作為電力線路的一個重要組成部分，應(yīng)該引起電能表安裝人員的重視。以往的電路安裝工作忽略了N線的效能作用，或者沒有連接，或者連接不牢固。還有一種情況是對于三相電能表，相序接錯也會對電能誤差造成極大影響。實驗數(shù)據(jù)表明，N線的連接至關(guān)重要。

表1列舉了幾款市面常見的電子式電能表在N線接入正確與否所顯示電能誤差值。由表1中數(shù)據(jù)可以看出，在電能表性能正常的情況下，安裝線路缺相或者接線錯誤，都會導(dǎo)致計量誤差嚴(yán)重失真（經(jīng)對不同型號、不同廠家生產(chǎn)的電能表進行試驗后，發(fā)現(xiàn)這類失真往往是“走慢”而非“走快”）。因此，電能表安裝工作人員不僅要提高認識，正確安裝N線，還要嚴(yán)格按照操作程序，檢查每一個連接部位是否穩(wěn)定牢靠。

三相電能表一般使用在功率較大的回路中，測得的數(shù)據(jù)也相應(yīng)較大。電能表本身的計量誤差是誤差的主要來源。經(jīng)試驗測試證實，只要嚴(yán)格按照三相的正相順序進行接線，并且無接錯相序情況發(fā)生，就能夠相對減小該類誤差，甚至各相誤差值經(jīng)修約后可達到“零誤差”。三個單相電能表或一個三相四線電能表配電流互感器接線時，應(yīng)采用三個對應(yīng)級別電流互感器配合使用。

5結(jié)語

電能表不僅可以幫助電力企業(yè)確定企業(yè)的實際用電量，還能輔助用電監(jiān)管工作，通過實時化的監(jiān)管來維持用戶的用電安全，減少電力應(yīng)用事故。但是隨著用戶實際用電量增加，電力設(shè)備構(gòu)造逐步復(fù)雜化，電能計量工作的難度逐步提升，而一些電能表在長期使用后，會出現(xiàn)一些問題。

本文探討的電能表使用問題主要是計量損耗與計量誤差。這兩種問題均會降低電能表的應(yīng)用效能，因此供電企業(yè)必須強化電能表的管理工作。

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【作者簡介】

馬立元，女，1986年出生，研究方向為電能計量。

（編輯：李加鵬）