電能計量準確性提高的探討

劉鍇

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.179

摘 要：伴隨著我國經濟和電力行業的不斷發展進步，電能計量的準確性逐漸成為影響電力企業能否健康穩定發展的一個關鍵因素。電能計量裝置準確性的提升，直接關系到電力企業和電能消費者的切身利益，對國家開發和利用電能也具有非常重大的意義。本文首先闡述了電能計量的概念和意義，進而分析了影響電能計量準確性的因素，最后提出提高電能計量準確性的相關方法。

關鍵詞：電能計量 影響因素 準確性 措施

中圖分類號：TM933.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（a）-0179-02

在歷史時期，我國對電能計量工作長期存在不嚴密、不合理的現象，這給電力行業帶來了巨大的損失。因此，針對電力行業的現狀，應采取有效的措施來提升電能計量的準確性。

1 電能計量的基本概念及意義

電能計量作為電力生產、電力銷售、電網安全穩定運行的關鍵環節，指的是在進行電網經營的過程中，通過電力計量設備計算電的能量值。電能計量既可以幫助電力行業制定和安排電能生產的計劃，也可以作為電能的經濟核算和計收電費的依據。

人們日常的生產生活同電能的關系極為密切，電能的計量關乎電力行業的經濟創收和正常運行，而且對國家和社會的發展與穩定意義重大，可謂是關乎國計民生。隨著我國經濟的快速發展，人們對電能的需求量不斷增加，但資源總量卻面對日益稀缺的窘境。此情之下，進行精確的電能計量，能夠提升電能的利用率，減少電能的浪費，進而有效地節省電力資源[1]。

2 電能計量準確性的影響因素

2.1 電能表誤差

電能計量出現誤差的一個重要的原因是電能表存在誤差。通常電能表存在的誤差有三種，即，電表的負載特性誤差、生產誤差以及不當使用造成的誤差。

第一，電能表負載特性誤差，這種誤差的出現是因為電能表負荷的電流荷載功率的變化。其中電能表在低負載時的誤差比較大。

第二，電能表生產誤差，是指有的生產廠在生產電能表的過程中沒有按照國家規定的標準進行，從而造成電能表計量的誤差。

第三，電能表不當使用造成的誤差，是指電能表接線錯誤、斷線、安裝不規范等引起的誤差。

2.2 互感器誤差

導致互感器誤差出現的原因主要有兩個。

第一，由于很多變電站或者電廠建設得比較早，加之互感器的敏感度較低，導致互感器等級較低，而且互感器的負荷效果較差。因此，互感器誤差容易出現在負荷過大或過小的情況下。

第二，用于電能計量的互感器未有專用的二次繞組。互感器在電能通過時會使一次繞組受到影響，而且還會使二次繞組產生感應電動勢。計量、測量、保護共用同一繞組， 影響電能計量的可靠性和安全性， 也容易造成電量損失，使得互感器產生誤差。

2.3 諧波的影響

電力企業大量應用電磁感應式的計量設備，電磁感應式計量設備在設計時往往僅避免了基波分量的作用，而沒有涉及高次諧波的作用，這就造成高次諧波的量與設備的誤差成正比關系，高次諧波的含量越大，設備誤差越大。其原因是，高次諧波會造成基波正弦電壓波與下弦電流波發生畸變，從而使電能表的阻抗等產生變化，進而影響電壓工作磁通與相應的電流磁通等。這些變化最終導致計量誤差的產生。

2.4 二次導線壓降造成的誤差

電能表在工作時需要利用線路使電能表的輸入端和電壓互感器進行連接，當有電流流通時，電路中的電流就會發生壓降，線路中的壓降會導致電能表產生計量誤差[2]。

此外，還有很多原因能夠造成電能表計量誤差，為了減少電能表誤差給電能計量帶來的消極影響，有必要針對計量過程中引起誤差的各個因素采取合適的方法來應對。只有這樣才能夠有效地降低綜合誤差，更好地保障電能計量的公正性。

3 提高電力計量準確性的方法

3.1 對電能表和互感器的準確度等級進行合理配置

電能表的選擇對提高電能計量的準確度至關重要。在實際應用中，要根據需要來選擇質量達標、功能穩定、功能齊全的電能表。所選電能表要與現場的電壓和電流相匹配。科技的快速發展使得誤差小、易操作的電子式電能表越來越成熟可靠，因此電子式電能表得到了廣泛的應用。選取合適的電流互感器與電壓互感器能夠有效地降低計量誤差。互感器與電表的合理組合，也能夠優化兩者的合成誤差。現實應用中，要想電流互感器的性能滿足需要，應選擇S級的電流互感器。

3.2 對互感器的二次負載進行合理配置

由于互感器的二次負載會對計量準確性有很大的影響。因此，應對互感器的負載測試進行常態化的管理，若檢測出互感器二次負載超出額定值時，則需要及時做出應對。在對計量設備進行維修改造或者是向廠家進行預訂時，要做好二次負載的測試，確保配置的互感器的二次負荷范圍在25%～100%的范圍內。許多人對互感器存在一個認識誤區，認為二次容量越大越好，實則不然，宜確保二次負荷的計算精度在下限之上即可。為應對電流的變化，互感器應做相應的配置，在設備工作時要確保電流在互感器額定電流的60%左右，以避免發生較大誤差。因此，對互感器的容量和配置進行合理的選擇是提升計量準確性的重要條件。

3.3 減小電壓互感器二次回路電壓降

實現電壓互感器的電壓降在二次回路的減小，需要對電壓互感器的二次回路做一些配置，具體的配置要點有以下幾種。

第一，對于電壓大于35kV的情況，電力計量的電壓互感器二次回路中不應安裝隔離輔助接點的開關，安裝熔斷器即可。

第二，適當增加導線的橫斷面級。相關標準中，對二次電壓導線的橫截面積做了明確的規定，至少不小于2.5mm。endprint

第三，適當的減少二次回路的負載。

第四，適當的減少回路的接觸電阻。

第五，適當的縮短二次回路的長度。

3.4 對計量方式進行正確的選取

電力計量設備產生誤差的原因不僅與計量設備密切相關，而且與計量設備的計量方式有關，如果計量方式的選取不合理，也將會產生計量誤差。對于中性點絕緣的電力系統，需要采用的是“三相三線”的高供高計計量方式；而對于中性點非絕緣的電力系統，采用的是“三相四線”的高供低計計量方式。

3.5 對電流互感器的額定一次電流進行合理的確定

在對電流互感器的額定一次電流進行確定時，要確保正常運行中的負荷電流的額定值大于30%，盡量保持在60%左右。此外，減小電流互感器的誤差還可以采用高動熱穩定的電流互感器。通過對電流互感器的額定一次電流進行合理的確定來保證電流互感器能夠在最佳的狀態下運行，以減少電流互感器的誤差。

3.6 加強對諧波源的監測與控制

諧波污染若比較嚴重，會對電力計量的準確性造成非常大的影響。這將會導致電網線路損耗增加。供電營業的規則中明確提到，進入電網的諧波電流不得超過國家標準（GB/T14549-93）中的規定值。采用的濾波裝置為無源電力或有源電力兩種，通過經濟手段使用戶主動減小注入電網的諧波量，從而確保電力計量裝置的準確性。

4 結語

電能計量不但是對電網進行經濟核算所需要的重要依據，而且還將會對人們的日常生產生活產生深遠的影響。電能計量的準確性直接關系到電能產量和電能消費者的切身利益，對國家開發和利用電能意義重大。電能計量準確性的提升，在保障電力企業利益和用戶利益的同時，還能夠改善用戶對電力企業的滿意度，促進電力企業以及整個電力系統的健康發展。因此，對電能計量裝置存在誤差的原因進行分析，并提出相應的防控措施，具有積極作用和深遠的意義。

參考文獻

[1] 楊為民.淺談如何提高電能計量的準確性[J].中國高新技術企業，2014（2）：53-54.

[2] 張林茂.關于提高電能計量準確性的方法研究[J].大科技，2013（17）：135-136.

[3] 李芳，宗娜.淺析如何提高電能計量準確性[J].科技創新與應用，2014（17）：168.endprint