淺談電能計量中的問題

陸玉龍

（秦皇島北方管業有限公司，河北 秦皇島066007）

眾所周知，電力是一種商品，售電單位、用電單位、居民用電、辦公用電都是通過電能計量裝置記錄的，它是用電多少的度量衡器具。如果電力計量不準確，勢必會引起電費誤差，這對供用電雙方都可能造成損失。因此需要建立一套完整的標準化體系，提高電力計量的準確性，無論對電力公司或是電力用戶，都具有重要意義。

1 存在的誤差原因

1.1 電能計量裝置它是由4部分組成，分別是電能表、互感器、計量柜箱和二次回路連接導線。計量柜箱不介入計量，因此電能計量裝置的綜合誤差就是電能表誤差、互感器合成誤差、二次導線壓降引發的誤差這三者的代數之和。

1.2 以上三部分誤差不但有其各自的特點和規律，在計量過程中使用條件的變化、采用不同的接線方式等因素，引起的綜合誤差也不同。而且，在現場運行條件下，如環境溫度高低變化、磁場大小變化、運行電壓高低變化、電流大小變化、功率因素變化、頻率波動變化等等這些因素都會影響電能計量裝置的準確性。因此綜合誤差不是一個定值，而是一個不斷變化的數值。計算綜合誤差的方法僅僅按某一組成部分的情況去求是極其不合理的。

2 誤差原因分析

2.1 電壓互感器二次導線壓降引起誤差

電壓互感器負載端二次連接導線及接線點接觸產生電阻時會產生電壓降，這樣加負載上電壓就不等于電壓互感器二次線圈電壓，計量產生誤差。《電能計量裝置技術管理規程》DL/T448-2000規定，“Ⅰ、Ⅱ類計費電能計量裝置，電壓互感器二次壓降不大于額定二次電壓0.2%，其他計量裝置，則應不大于額定電壓0.5%”。

2.2 電流互感器選用不當引起誤差

（1）電流互感器二次側也存在負荷，它包括電能表電流線圈阻抗、外接導線電阻、接觸電阻。所以在選擇電流互感器時，應從這三方面考慮二次容量大小，選用電流回路負荷阻抗較小電能表，現在電子式電能表阻抗比較小。還可以利用降低外接導線電阻方法。

（2）電流互感器一次繞組通過電流，消耗一部分電流I0來勵磁使鐵芯產生磁通，這樣二次側產生了感應電動勢。電流互感器誤差就是由于鐵芯所消耗勵磁安匝引起。

電流互感器誤差是由互感器比差、角差組成的，而比差、角差又與外接負載阻抗Zb、鐵芯導磁率μ、鐵芯阻抗角α，鐵芯損耗電量角Φ有關。根據互感器電流特性曲線、負荷特性曲線和誤差特性表內容看，二次負荷要控制25%～100%之間，一次電流額定值60%左右，至少不低于30%，才能使電流互感器運行在最佳狀態，降低電流互感器誤差。

2.3 電能表選型及使用不當引起誤差

（1）必須按照相關規程要求，合理選擇電能表型式、電壓等級、基本電流、最大額定電流以及準確度等級。月平均用電量100萬kWh以上Ⅱ類高壓計費用戶，應采用0.2級電壓、0.2或0.2S級電流互感器，0.5級有功電能表及2.0級無功電能表。實際運行中，若用戶負荷電流變化幅度較大或實際使用電流經常低于電流互感器額定一次電流30%，會造成計量誤差，應采用負載比較寬的電能表。

（2）用三相三線電能表測量三相四線電能將引起附加誤差。三相負載不平衡時，中性點普遍有電流存在，而Ib=In－Ia－Ic，缺少電流Ib所消耗電能，引起附加誤差。

3 提高電能計量準確性的方法

3.1 應選擇高精度、穩定性好的多功能電能表

隨著科技發展，現多功能電子表已日趨完善，其誤差率有所減少，且基本呈線性。一只多功能電子表可同時兼有正、反向有功，正、反向無功四種電能計量和脈沖輸出、失壓記錄、追補電量等輔助功能，且過載能力強、功耗小。對Ⅰ、Ⅱ類用戶應采用全電子式電能表。

3.2 電流互感器和電壓互感器合理地組合使用

組合使用的原則是將比差絕對值相等而符號相反,角差絕對值相等而符號相同的電壓互感器和電流互感器組成一組配套使用。使電壓互感器和電流互感器的誤差相互補償,以減小電能計量裝置造成的綜合誤差。

測量單相電路電能、三相電路有功電能和無功電能都可采用以上組合配對的原則。在實際工作中,只要合理的選擇電流、電壓互感器,并將他們進行合理組合配對安裝,這樣才能做到減小綜合誤差達到計量準確的目的。理論上這是一個很有實用價值的辦法，但在實際中比較難實現。

3.3 電壓互感器二次連接導線選擇

根據電壓互感器二次側負載實際情況選擇二次導線截面和長度。導線必須選擇導電系數高的銅作為材質，一定負載下，在規定電壓的壓降范圍內，導線截面積至少不少于2.5mm2。

3.4 選擇正確的電流互感器變比

二次負荷要控制在25%～100%之間，一次電流為其額定值60%左右，至少不得低于30%，才能使電流互感器運行在最優狀態，從而降低電流互感器誤差。當實際負荷電流小于30%時，應采用二次繞組具有抽頭的多變比電流互感器或S級電流互感器，或采用接近實際負荷電流并且具有較高額定短時熱電流和動穩定電流的小量程電流互感器。此外，電能計量用的電流互感器不能與繼電保護用的電流互感器并用，否則會因繼電保護的要求而使電流互感器的變比選擇過大，影響電能計量的準確性。

電流互感器二次回路導線截面積最小值為4mm2，且中間不有接頭，導線連接不能過長，盡量減少導線本身阻值。投產前，應再三確認電流互感器二次負荷在標定額定負荷內。

3.5 對35kV以上計費用電壓互感器二次回路，應不裝設隔離開關輔助觸點，但可裝設熔斷器，對35kV及以下計費用電壓互感器二次回路，應不裝設隔離開關輔助觸點和熔斷器。電流、電壓回路應設專用二次回路，不與保護、測量同回路。

3.6 選擇合理的計量點位置，縮短互感器與電能表的導線，就可以減少導線電阻，達到減小互感器所帶負載的目的。因此，計量點的位置離配電變壓器越近越好，最好選在配電變壓器臺中。

3.7 根據《電能計量裝置技術管理規程》要求，在投產前做好各項測試工作，在以后的運行管理中，還要根據規程規定進行周期檢定和輪換制度，力求將綜合誤差限制在一定的范圍內。

4 結束語

以上簡述了電力系統中電能計量引起誤差的原因和如何減少誤差的方法。通過分析誤差產生原因，找到減小電能計量裝置的綜合誤差的方法，不僅可以提高電能計量的準確度，還可大大減少計量設備的投資。電力市場的快速發展要求電能計量工作必須提高管理水平，這樣計量準確才能做得更深更細。

［1］趙玉玲.計量誤差[J].品牌與標準化,2010（16）.

［2］李國勝.電能計量及用電檢查實用技術[J].中國電力出版社,2009.

［3］劉玉明.提高電能計量準確性的方法研究[D].重慶大學，2002.

［4］楊蕾.電能計量的標尺[N].中國質量報.2009.

［5］電能計量相關規程規范[S].中國電力出版社,2010.