低壓三相電能計量裝置的誤差分析及改善措施

摘要：我國雖自然資源數量巨大，但人口眾多，人均能源占有量仍很低。電網低壓三相電能計量裝置數量龐大，由于裝置的某些缺陷，存在較大的誤差，每年給企業造成了一定的經濟損失。因此要改進計量裝置的配置，才能降低企業的損失。文章詳細分析了低壓三相電能計量裝置造成誤差的原因，并綜合實際情況提出相應的措施。

關鍵詞：低壓；電能裝置；計量表；三相三線電能表；智能管理系統

中圖分類號：TM933 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）31-0122-03

1 概述

大量的電網低壓三相電能計量裝置包括低壓三相電能計量裝置的設計、配置、選型和施工等部分，這些環節的不規范等，影響測量的準確度，給電力企業造成經濟損失。

2 誤差的原因

2.1 計量表的誤差

2.1.1 儀器的影響。額外加熱的電機和引起的二次諧波振動扭矩的電機負載的容量降低所造成故障的負序分量起動元件的各種保護，換向設備會產生額外的高次諧波電流（非特征諧波）使變壓器的負載能力下降，電視在低壓配電線路損壞，中立的過載所造成的線路損耗和線路電壓損失的增加，影響了正常的通信質量。低電壓的三相四線系統以及配電變壓器和低壓出口，許多時候因為沒注意到使用了不相符的功率計測量，影響了測量精度，對企業造成較大損失。

2.1.2 測得的兩個部分的三相三線電能表的三相四線制的能量誤差。依照《電能計量裝置技術管理規程》，需要按負荷類別選取適當準確等級的互感器，并且實行周期檢定制度。因為在實際應用中，互感器一旦被選擇使用，其誤差就基本固定了。0.5級的有功電能表和2.0級的無功電能表，電能表的誤差可以在負荷點下調至最小。隨著高等級表計及互感器的廣泛應用，電壓互感器二次回路壓降在電能計量裝置綜合誤差中占的比例隨之加大。因此必須采取相應的措施從而減小其引起的誤差。

正確的測量三相三線電能表的一個必要條件是：Ia+Ib+lc=0，在三相三線制的條件嚴格滿足的情況下，不管負載是否平衡，三相兩元件電能表都可以準確地測量。集成的低電壓配電變壓器臺側三相四線制，配電變壓器的負載均衡，這一次用三相三線電能表測量不產生錯誤。然而，負載配電變壓器站區，三相四線系統是很難達到平衡的，特別是在農村負載，它是難以滿足三相電流和零的條件的。如果在這種系統中使用三相兩元素電表，會造成較大的線的附加誤差。

2.1.3 三相四線電能表的中性線端的按鈕觸點是不牢固的錯誤。三相四線電能表，由于工作人員的疏忽，可能會導致電能表的中性線結束按鈕是不穩固的聯系，而這個錯誤的原因是微妙的，如果不仔細檢查，它是很難被發現的。當這種情況發生時，電能表的電壓線圈公共接觸懸浮電壓相對于系統中性，所以，實際的電能表的電壓線圈的電壓和負載電壓不匹配，從而導致較大的測量誤差。

2.1.4 三相四線電能表的測量誤差所造成的逆相序連接。如果中性線電阻和線路電阻是一樣大，線對稱的均勻分布的功率損耗，將在每個階段的單相負載，僅集中相位中所產生的功率損耗的1/6的連接。因此，在定期的基礎上，定時三相負載測試，從端部的線來調整三相負載不平衡，力爭單相負載均勻地分布在各相線對稱性。所有三相電度表都是按照正序檢查的，因此還需要使用正序接線。在按照與逆相序，作為布線的線序列校準相位順序是不一樣的，會產生額外的錯誤的測量。

2.2 計量誤差

各種故障的電力系統的操作也可以引起電源質量問題，如各種的短路故障、自然災害、人為錯誤、發電機和勵磁系統狀態的變化，在電網發生故障時，故障保護裝置的電力電子器件會引起多種電能質量問題。當一個電流變壓器運行，因為在小電流的磁通密度是低的，導致誤差增大，因此，當選擇變壓器的容量時，不能為了避免在小電流中運行，而選擇過大的。

2.2.1 精度等級的選擇所造成的錯誤。在一些農村用電負荷的農村電網，較短的峰值負載和輕負載時較長，應根據實際情況，合理選擇配電變壓器容量，以降低電力損耗。時間T內，輕負載S2的時間應該是24-T小時。工作人員在每天的日常工作??中，往往會忽視它，S級變壓器被看作是一個普通的變壓器，如果使用了不正確的變壓器，會導致計量裝置產生較大的測量誤差。

2.2.2 TA接載的影響。外部負載ZF和透氣性為核心，以減少電能表的運行參數只有TA，TA所帶負載由ZF或通透性增加，可以減少錯誤。通過減少帶來的TA的數量，增加引線的橫截面，降低了接觸電阻，從而降低負載，進行由電流互感器的二次，以減少測量誤差。適當降低TA值的比例增加，提高了工作效率，也減少了錯誤。

2.3 計量裝置安裝過程中的錯誤產生誤差

兩負極端負面的極端電能表的電流線圈共享的缺點是：如果發現錯誤接線，改變接線不容易操作，不利于電能計量裝置現場校驗儀，三相負載不平衡，阻力增大而誤差增大，增加線路損耗。

2.4 環境的影響

周圍溫度變化，制動磁通感應式電度表，磁通的電流，電壓的相位角改變，造成額外的溫度誤差。此誤差和功率有關系，即幅度溫度和相位溫度的誤差。大多數低電壓的電能計量點設在室外，冬季氣溫一般都很低。

3 采取幾項措施，以減少計量裝置誤差

3.1 智能管理系統

對各個裝置進行計費計量裝置誤差檢測，注意每個測量點的功率計算的綜合誤差引起的誤差。嚴格遵守業務不斷增長的用戶測量調查，驗證系統，加強巡回檢查配電變壓器計量裝置。

3.2 改造裝置提高測量精度

電力系統經濟運行的是電能和負載的經濟分配，以確定最佳的組合。電網要考慮的是整個系統的經濟，是在確保區域電網和地區電網的安全運行，并確保質量的基礎上，充分利用現有電網輸電（含）電源、變電設備，與電網的經濟運行系統中的有源負載的經濟分配的前提下，改造提升其設備的一種有效的措施，以減少線損。規范電網，減少非標準的布線標準的配線過程，設計不合理導致選擇與測量誤差。

3.3 在測量方法上下功夫

變壓器不平衡會導致更大的損失，因此，一般要求低電壓電力變壓器的不平衡電流不得超過10%；年底開始的不平衡電流的低壓干線和主變壓器進紙器應不超過20%。如果在三相負載不平衡運行的電網增加，會加大變壓器的損耗，因此經常測量三相電流互感器出口和主干線路，保持良好的負載平衡和降低網損率。假設三相的電流，分別為IA、IB、IC，中性線電流IO，如果中性線相線電阻的電阻值，相線的功率損耗的電阻R，也可測得純電力負荷的V-型三相三線連接。農村的設備也需要改進，盡量用三相變壓器低壓出口。

兩臺相同連接組別、相同變比、相同組抗的三相變壓器并聯，如圖1所示：

3.4 嚴格的放大倍率管理

放大倍率應有人負責計算，必須在安裝前通過審查，如果改變了變壓器的變比，應重新計算的放大倍率，變電站需要改變經濟和技術指標的計費和評估系統的測量變壓器的變比，并及時與營銷部門協商確定。

3.5 電流互感器變比的合理選擇

變壓器變比誤差，電能表變壓器接線錯誤和放大錯誤的功率計，電氣故障，機械故障，電流互感器開路或短路，變壓器匝間保險絲和二次回路接觸不良，變壓器過載燃燒不準確的測量誤差，造成了大量的電能表報廢，變壓器需要重新認證。

3.6 分析裝置的誤差

積極開展計量裝置誤差分析，并采取有效的預防措施，以最大限度地挽回損失，創造更大的企業利益，更好地為國家服務。

4 結語

聯系合理調整配電線路，配電線路應采取最佳運行方式讓企業的損失減少到最低，可以利用相互備援環網、平行線、雙回線。對于環形的供電網絡，正常需要運行斷開，應使兩側的電壓降平等原則的基礎上，找到一個經濟功率斷開點，實現最小能量損失。因此要最大限度地利用帶電作業，以減少雙回路線的停電頻率和持續時間。電力是關乎國計民生的最重要的能源，減少它的損失將會為我國的社會主義事業做出很大的貢獻！

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作者簡介：王梓（1984-），男，北京人，深圳供電局有限公司助理工程師，研究方向：計算機科學與技術。

（責任編輯：秦遜玉）