電能計量裝置誤差產生的原因分析及措施探究

梁星豪

摘要：電能計量裝置主要負責電量數據的計量，根據計量數據來對應收取電費，然而，計量誤差是影響精準計量的一大原因，必須對其進行科學地控制，從根源上找到誤差成因，并采取應對措施。文章分析了電能計量設備誤差產生的原因，并針對成因分析了誤差解決對策。

關鍵詞：電能計量裝置；計量誤差；誤差成因；解決對策；電力系統；供電企業 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM933 文章編號：1009-2374（2017）05-0204-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.099

電能計量設備的運行質量關系到供電企業的經濟收益，關系到用電客戶的經濟利益，同時也影響到整個電力系統的健康運行，為了控制計量誤差、提高計量精準度，必須對計量誤差成因進行科學深入的分析，了解誤差的來源和成因，對應采取科學的應對措施，確保計量設備的高效運行，獲取更加精準的計量數據，控制誤差的產生，從而為客戶提供滿意的服務。

1 電能計量裝置誤差產生的原因

1.1 電能表選型與使用不合理

要想確保電能計量設備功能的有效發揮，就需要根據規定的規程與標準來科學選型電能表，結合實際的電力需求、供電服務現狀等來科學選配電能表的型號、電壓與電流以及所配置的數目、所采用的計量方法等。例如：月用電量達到100kW·h的高用電客戶，需要選擇0.2級電壓，TA和0.5級有功電能表。相反，電力需求量較小、負荷電流廣泛變化、線路流經電流較小的客戶則適合選擇寬負載電能表，這樣才能控制計量誤差。電能表的選型與實際的計量要相互匹配，例如：三相三線計量設備不適合三相四線制的計量，可能造成更大誤差，而且當三相負荷失衡時，中性點可能喪失電流，Ib=In-Ia-Ic。

1.2 所選TA不合理

1.2.1 勵磁所導致誤差。被測試的電力線路內有一定的負載電流，流經TA一次繞組，會導致二次繞組出現感應電動勢，則勢必要損耗勵磁，對應為鐵芯帶來磁通，對應引發TA計量的失誤。TA的計量失誤主要源自互感器角差，通常來說導致誤差的勵磁電流同以下因素相關：磁路長、鐵芯截面、導磁率等，繞組匝數、電阻等也會影響到勵磁電流，按照以下公式來求出電流互感器比差：

fI=4.5×105L（Z2+Zb）sin（Φ+α）×100%/uW22S

式中：S為鐵芯有效截面；L為磁路長；u為導磁率；W2為匝數；Z2為阻抗；Zb為負載阻抗。

根據上面公式能夠判斷出：鐵芯導磁率與阻抗角、外界負載阻抗等都會影響到fI。對此必須科學選配參數，選擇特定的補償性方法來控制互感器誤差。參照互感器負荷特征圖1、電流特征圖2以及誤差特征數據統計表1等能夠得出幾組最理想的數據：

二次負荷∈25%-100%，一次電流=60%額定電流。

1.2.2 不合理的二次容量。電流線圈阻抗Zm，外接導線電阻Rl，接觸電阻RK都同TA二次負荷連接，對此形成了下面的公式：

要想確保TA精準科學，就應該對Z2提出要求，應該具有如下關系：0.25Z2N≤Z2≤Z2N，實際的TA選配過程中，要重點關注二次容量值，適合選擇電流回路負荷阻抗低的計量設備，例如電子電能表或者控制外接導線

電阻。

2 控制電能計量裝置綜合誤差的對策

2.1 科學選型與使用計量設備

2.1.1 優選精度、性能都良好的電能計量設備。目前，多功能電能表逐漸問世，實際運用中運行有效、計量精準、誤差較小，其多功能特性具有一定的兼容性能，例如：可以實現正反向有功、無功等的計量與脈沖輸出、失壓記錄等，具有先進的過載性能。

2.1.2 科學組配，控制互感器合成誤差。參照TA/TV誤差，進行科學組配，以此來控制互感器的合成誤差。TA與TV的比差符號要盡量反向，而且尺寸要相當，角差符號也要盡量保持一致，以此來最大程度控制誤差，進而來控制計量設備所產生的計量誤差。

2.1.3 計量設備誤差的檢查。根據互感器合成誤差調整計量設備誤差，二者之間為相對立關系，要確保合成誤差最小狀態下展開。計量設備的綜合誤差要盡量最小，以此來確保電能計量的準確度。通常來說，I類計量設備誤差≤+/-0.7%，其他的二類、三類計量設備誤差≤+/-1.2%。科學選配TA變比，通常來說，負荷電流應該處于TA額定電流60%。

2.2 計量方法的科學選擇，控制誤差

特殊的計量設備，例如：同中性點系統連接時，為了控制計量失誤現象，適合選擇三相三線制計量設備，兩臺TA二次繞組則適合選擇四線連接，對于四線鏈接，如果公共線路中斷，TA極性反接等則勢必會影響到計量準確度。

2.3 定期分析計量設備誤差原因

編制一個數據表格，其中主要包括以下數據：TA和TV合成誤差、TV二次回路壓降誤差等，設備校驗過程中應該參照數據表來對計量設備做出調整，要盡量消除計量誤差。

2.4 控制二次回路壓降帶來的計量誤差

2.4.1 配置TV與TA二次回路。特殊管理計量設備，將其配置TV和二次回路。各個電能計量設備有獨立的回路，例如二次回路、保護設備回路等都要獨立運行，為了達到這一目標，應該采用從TV二次端子穿向專門電纜抵達計量設備。因為電能計量設備線圈阻抗過大，流經特定電纜內部的電流較低，以此來控制二次導線壓降，控制計量誤差。

2.4.2 二次導線截面的選配。要想確保各類計量設備二次壓降在0.25V與0.5V以下，就需要對導線截面面積科學調整，S≥0.25LI，S≥0.12LI。結合互感器二次回路的條件來對應決定導線的長短、截面大小。負載大小確定的情況下，要根據電纜截面的具體大小、導線的長短等，截面面積要在2.5mm2以上。

2.4.3 科學調整TA二次回路導線截面。要保證其截面最小不能小于4mm2，其內部不能設置接頭，要設置特定的長度來方便導線轉動，切實測出TV的二次負荷大小，確保其數值在規定的額定值范圍內。計量設備所處的二次回路要除掉沒用的接點，而且要做好清潔工作，擦拭掉接點處的灰塵，控制接觸電阻，當二次回路中設置了熔斷器時，則要細致檢查接觸環節，查看其是否

牢固。

2.4.4 就地計量。正確的計量方式能夠確保獲得更為準確的計量結果，有效控制TV二次導線的長度，按照以下公式：ΔU= Ir，當I變大時，因為r較小，對應的ΔU也會減小，對應的二次回路壓降、計量誤差等也隨著下降。如果是系統電壓達到35kV，則不適合配置隔離開關，相反，應該配置熔斷器，如果電壓等級小于35kV，其計費方式則不適合配置隔離開關輔助觸點，也不適合配設熔斷器，相反，要將二次回路設計在電壓回路中。

2.5 采用電壓補償設備

引發計量誤差的又一大原因在于：互感器二次接線錯誤，從而導致二次回路壓降，對此則應該從電路內部電壓降入手，對其加以控制。具體方法：控制二次回路導線長、擴大導線截面面積，以此達到導線電阻控制的目標。也可以引進壓降補償設備，以此來提升計量設備的計量精準度，或者將變壓器設置于電源、負載中間，以此來確保線路的電壓。

3 結語

電能計量是供電企業供電服務收益的依據，只有精準、科學的計量，獲得準確的計量數據才能使得電費核收被大眾所信服。計量設備是電能計量的主要設備，設備自身的運行效果、精準度以及使用功效等都會影響到計量結果的準確度，必須做好計量設備的管理，控制計量誤差，從而確保計量的精準性、科學性，保護各方利益。

參考文獻

[1] 鄭堯，等.電能計量技術手冊[M].北京：中國電力出版社，2002.

[2] 張有順，馮井崗.電能計量基礎[M].北京：中國計量出版社，2002.

[3] 孫方漢.電能計量裝置及其正誤接線[M].北京：中國水利水電出版社，2004.

（責任編輯：小 燕）