探討低負荷下計量設備與電能計量的關系

劉雁行 李偉 魯繼業(內蒙古電力（集團）有限責任公司,內蒙古 呼和浩特 010020)

電能計量的準確性在電網的運行過程中，對電力供應的效果會產生比較大的影響。所以，人們越來越重視計量設備對電能計量的影響。如今，計量低負荷電能時，會受到這幾方面的影響，如在回路中的二次壓降誤差，電壓互感器誤差，電流互感器誤差等等。

1 互感器在低電荷負載下對計量的干擾以及相應的措施

互感器電能計量誤差，在低負荷環境中將會受到比較差與角差的影響，這也是計量設備誤差最大的一類。互感器工作原理的公式為:I2/I1=W2/W1。根據這個公式我們可以了解，互感器內部的電流每通過繞組一次，就會產生一部分的損耗，然后再通過二次繞組，從而由于消耗互感電動勢而產生了電流，而且在鐵芯里面也會產生磁通，如果用i0來表示勵磁電流，因勵磁安匝，i0W1，當一次安安匝與二次安匝并不相同時，也就是i1W1-i0W1＝-i2W2其中i0在i1中占比例較低，互感器磁密一般為0.08-0.10Wh/m2，其中主磁通由i0產生，i1與i2在低負荷下環境下主要呈現正相關關系，不過還是會根據需求而產生勵磁，所以額定負荷與i0并不存在顯著的相關性。所以，i0要比i2大得多，i1在消耗勵磁方面的比例變得越來越大，從而使得電能表誤差在低負荷下產生很大的誤差。所以，安裝互感器的方案不僅僅要保證合理經濟化，而且也必須科學化，只有這樣才會使得二次回路的阻抗變得越來越小，電能計量的誤差也會越來越小；為了保證電力計量誤差在低負荷下達到最小，也應該對電壓互感器和CT、PT比的電流進行合理選擇。

伴隨電力系統改革這些年的不斷深入，電力系統的容量也在不斷加大，它的安全性和風險也受到重視，電力系統不斷加強安全方面的管理，在設計與改造電力系統的過程之中，應該采取一些技術手段，如降低母線適中容量，增加電抗等等技術手段使劑量誤差得到減少。從而達到電流計量誤差最小化的目標，使計量設備的準確性得到提升。

2 電能計量在低負荷下受到的影響和需要采取的措施

只有制動，轉動力矩正常工作才能使電能表得到正常運轉，當然，電能表的正常運轉還應該使電能表的內部沒有摩擦，滑動的現象，而且輔助力矩也不應該出現異常現象。也就是說，如果希望電能表始終是常量的狀態，就需要保證電壓自動力矩處于額定電壓范圍之內，以保證電能表轉速在常量值上。所以，電能表在低負荷下，電流運行時磙通的變化會對電能表電能計量產生影響，這是一種非線性變化。電能表在通常情況之下，保持著比較準確的計量，所以，應該把電流控制在極限電流的百分之十的額定電流范圍之內。現在也有更為先進的電能表，可以把極限電流擴大到百分之五的范圍內，盡管計量的精確性在擴大范圍后能夠得到提高，不過，也會極大地損壞電能表。它所產生的磁化曲線和阻力有可能使電能表指針停止偏轉，或者使電能表指針的旋轉比較遲緩，使電能表的靈敏度降低，從而導致計量誤差越來越大。所以，為了更好的保護電能表，使它計量的準確性得到進一步提高，應該把電流值的范圍控制在百分之十以內。

為了使由于電能表誤差造成的電能計量失誤得到減少，在選擇電能表時應該首先考慮負荷比較寬的電能表，同時把啟動電流設置為低狀態，從而使電能計量在低負荷環境中誤差得到降低，進一步使它的準確性得到提高。

3 電力計量受到低負荷下二次回路降壓的影響以及應該采取的措施

從理論上可以了解，電流互感器的計量誤差越大則它的外接阻抗越高，所以，導線電阻接線端子所產生的阻抗將會影響到計量誤差的高低。所以，應該科學選擇導線的截面，嚴格遵守一條原則，即在互感器允許的準確度范圍之內，互感器與導線電阻之間的二次負載合成負載容量才可以處于正常狀態之下。電壓互感器在二次回路中的導線截面，除了互感器的額定負載容量及負載阻抗之間互相配合以外，還應該使互感器二次端紐到電能表鏈接端紐之間的電壓降符合要求，Ι類計費用計量U降≤0.2U2，其他U降≤0.5U2，且最小截面也應＞2.5。主要的原因是，對高壓電能表的計數，是其線圈電流和線圈上的電壓之積。由于線路損耗以及電流回路等等原因，電能表的實際損耗后的功率，電能表的功率，以及用戶應該計量的功率為兩者的和，這才是最準確的。由此應該采取如下措施:

3.1 為降低二次導線壓降的影響應該選擇最大的橫截面導線；

3.2 母子變壓器的安裝應該考慮容量的大小，在高負荷狀態下，兩臺母子機同時開啟，或者只開啟較大容量的母變壓器，在低負荷狀態，應該選擇小容量變壓器；

4 結語

伴隨經濟高速發展，電力需求極速增長，如果電力供應出現問題，將會給經濟建設造成比較大的影響，所以，在分析計量設備對電能計量的影響后，對電能計量準確性進行充分研究，對三種形式的改進方法進行充分論證，最終達到提高我們國家電力計量準確性的目標。

[1]顏濤.電力計量技術的管理現狀及應用對策探究[J].電子制作，2013年13期.

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