電能計量中常見問題探究

楊振

摘 ?要：電能表是現(xiàn)代社會最為常見的電能計量工具，從工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)到居民百姓的日常生活，無不見到電能表的身影。電能計量是人們使用電能過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)。隨著經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展，電能緊張問題日漸凸顯，電能使用的多少，不僅直接關(guān)系到用電企業(yè)的經(jīng)濟利益，更直接影響到電力企業(yè)的效益水平。在這種大環(huán)境下，人們對于電能計量準確性的關(guān)注不斷加深，提高電能計量準確性和精度的趨勢也日漸明顯。文章從實際工作出發(fā)，詳細分析了當前電能計量工作中存在的主要問題，并就如何改進電能計量工作，提高電能計量精度提出建議。

關(guān)鍵詞：電能計量;誤差;精度;問題;改建措施

引言

電能是現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活過程中最主要、最常用的能源形式。各類電力設(shè)備、電器的大規(guī)模廣泛使用，使得人類對電能的利用遍及人類社會活動的方方面面，電能利用的水平在很大程度上影響著人類生產(chǎn)、生活活動的開展質(zhì)量。電能計量是電能使用中不可或缺的一個重要的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)。由于各種主客觀因素，在電能計量實際工作中，往往會出現(xiàn)一些問題，對電能的規(guī)范、高效、科學使用造成了負面影響。

1 電能計量中的常見問題

1.1 由于電能計量裝置設(shè)備運行方面導致的電能計量問題

電能計量裝置是電能計量工作的具體執(zhí)行單元，其運行質(zhì)量與電能計量的精度有著直接且密切的聯(lián)系與影響。在日常工作中，由于電能計量裝置、設(shè)備存在問題導致電能計量不準、造成經(jīng)濟損失的情況較為突出。具體有以下幾種表現(xiàn)：

一是主觀重視不足。在電能計量裝置方面，電力企業(yè)更加重視互感器及電能表的誤差，而對一次回路、二次回路計量缺陷的重視程度明顯不夠，導致一次回路、二次回路成為偷電、漏電行為的高發(fā)區(qū)域。電能計量結(jié)果與實際情況差異極大，給電力企業(yè)帶來嚴重經(jīng)濟損失。

二是由于電力企業(yè)部分工作人員主觀性不強，職業(yè)素質(zhì)水平較低，且缺乏足夠的專業(yè)技能、知識，在日常工作中操作方法粗暴，沒有嚴格遵循操作規(guī)范、制度，導致工作失誤較多，經(jīng)常發(fā)生接錯線路的情況，增大了計量回路出現(xiàn)計量誤差的可能性與誤差程度。

三是電能計量裝置自身設(shè)計水平不高。許多電能計量箱在采取安全防護措施方面單純考慮計量箱本身的的功能情況，對整體計量效果缺乏重視，致使線路老化、接觸不良、電能表丟失等現(xiàn)象時有發(fā)生。

1.2 由于電力諧波引發(fā)的電能計量問題

1.2.1 諧波條件下電磁式電能表測量誤差原因及影響分析

受自身技術(shù)原理的影響，電磁式電能表的工頻范圍被限制到一個很小的范圍，如果遭遇畸變波形，就會引發(fā)感應式電能表計量誤差，從而導致在諧波條件下電磁式電能表無法對電力用戶實際用電情況進行精準測量。由于線性電力用戶電磁式電能表的計量對象既包括基波電能，也包括部分諧波電能，在進行諧波條件下測量時，測量結(jié)果要大于用戶實際用電數(shù)額，使得電力用戶經(jīng)濟效益遭受損失。在非線性用戶用電計量方面，非線性用戶通過自身消耗在減少部分諧波的同時將其余諧波反饋給電網(wǎng)，由于基波潮流方向與輸入電網(wǎng)的諧波潮流方向相反，使得電力用戶實際用電額度大于電磁式電能表的計量結(jié)果，從而使得電力企業(yè)經(jīng)濟利益受到損失。

1.2.2 諧波條件下電子式電能表測量誤差原因及影響分析

電子式電能表的核心單元是模擬式分割乘法器，其在諧波條件和基波條件下均能實現(xiàn)較好的計量，但由于把基波功率和諧波功率同等對待，使得電能計量精度大打折扣。

1.3 由于電能計量裝置自身導致的誤差原因分析

1.3.1 電能表的誤差

來源于電能表的誤差主要包括設(shè)備生產(chǎn)過程中形成的誤差、沒有規(guī)范使用電能表導致的誤差以及電能表的負載特性引發(fā)的計量誤差等。其中，電能表的負載特性誤差的直接原因是系統(tǒng)中功率和電流的變化，當電力線路中電流大小、功率發(fā)生改變時，會導致電能表的基本誤差同步發(fā)生變化，從而造成誤差計算失當，最終結(jié)果就是電能計量的不準確。電能表使用不當導致的誤差電能表的生產(chǎn)誤差在電能表誤差中所占據(jù)的比例也很大，在相關(guān)研究中必須加以重視。

1.3.2 二次導線壓降誤差

一般情況下，在輸電線路中存有大量熔斷器、空氣開關(guān)、導線阻抗元器件，這些元器件的接觸電阻位于電能表的輸入端和電壓互感器的二次輸出端之間，當這些元器件的接觸電阻中有電流經(jīng)過時，會給二次電線路的電壓和角度帶來改變，從而導致電壓互感器出現(xiàn)計量誤差，降低了電能計量精度。

2 關(guān)于改進電能計量的相關(guān)建議

2.1 實行計量箱優(yōu)化設(shè)計

計量箱作為電能計量的重要部件，其設(shè)計結(jié)構(gòu)與使用情況對于電能計量工作質(zhì)量有著極為重要的影響。現(xiàn)在的計量箱普遍采用模塊化設(shè)計，計量箱本身僅作為計量器具的容器存在。具體功能根據(jù)內(nèi)部安裝的設(shè)備而定。這樣雖然便于調(diào)整結(jié)構(gòu)、性能，但由于內(nèi)部部件在使用前需要組裝、接線，一旦接線過程中出現(xiàn)問題，比如接錯等，就會給用電安全帶來威脅。特別是一次線路和二次線路接入端位于計量箱外側(cè)，給竊電行為創(chuàng)造了條件。針對上述問題，需要從計量箱結(jié)構(gòu)出發(fā)，科學規(guī)劃，合理設(shè)計，采用一體化設(shè)計思路，將互感器、電能表及計量箱鑄成一個整體，對一次線和二次線采取完全密封措施，徹底消除接線端子外漏的隱患。

2.2 提高電能計量在諧波條件下的計量準確性

諧波是妨礙電能計量器具正常工作，降低電能計量精度的重要因素。要提高電能計量精度，就必須提高計量工具對諧波的抵御能力。目前主要有兩種方法：一是消除電表測量結(jié)果中對諧波的反映，將電能表調(diào)整為僅體現(xiàn)基波功率。二是在計量電能過程中，對基波功率和諧波功率分別計量，區(qū)分諧波潮流和基波潮流的方向，在計量設(shè)備中加設(shè)高階低通濾波器，將高次諧波濾除，從而使得電能表僅反映基波電能，對諧波無反映。這種方法電磁式電能表和電子式電能表均適用，二者分別使用交流濾波線路和低通濾波器即可實現(xiàn)對應功能。相對而言，方法一實現(xiàn)成本較低，適于在電能計量領(lǐng)域大規(guī)模推廣使用。方案二需要將工頻基波電能表與寬頻帶功率電能表配合使用，實現(xiàn)對諧波功率及潮流方向、基波功率及潮流方向的計量檢測。目前，方法二實現(xiàn)成本較高，需要進一步深入研究。

3 結(jié)束語

電能的使用，是人類歷史上的一次重大突破，極大地提高了社會生產(chǎn)力水平。隨著文明的發(fā)展，人們對于電能的需求程度與日俱增，電能供應質(zhì)量已經(jīng)成為影響國計民生，甚至國家安全和社會穩(wěn)定的重要因素。電能計量精確與否，直接關(guān)系到電力企業(yè)、電力用戶的經(jīng)濟利益，對于我國電力市場的健康發(fā)展具有十分重要的影響。必須高度重視電能計量精度的重視，不斷改進設(shè)備性能，完善技術(shù)措施，消除計量缺陷，減小計量誤差，提高計量精度，推動我國經(jīng)濟健康穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]李金喜.電力系統(tǒng)中的電能計量[J].中國高新技術(shù)企業(yè)雜志，2010（13）：99-101.

[2]杜定勇.論述電力工程中電能計量諧波問題及影響分析[J].經(jīng)營管理者，2011（21）：357-386.

[3]曾慧.淺談電能計量裝置運行中存在的問題及改進措施[J].硅谷，2011（13）：112-126.

[4]張碧波.提高電能計量裝置準確性的方法[J].云南電力技術(shù)，2008（5）：20-21.