變電站電能計量誤差及解決措施

岳海燕

（國網山東省電力公司莘縣供電公司，山東 聊城 252400）

隨著社會的發展，針對變電站所開展的技術改造工作被提上日程，并且已經取得了一定成效，改造對象包括一次設備、二次設備及變電站運行需要應用到的其他設備，但是設備落后的情況在變電站內部仍舊存在，如果變電站所應用的二次回路導線存在線徑過細的問題，極易導致電能計量出現誤差，另外，電能表、互感器等設備，同樣存在導致誤差出現的可能，因此，明確導致電能計量出現誤差的原因，聯系實際制定解決措施，具有重要的現實意義。

1 變電站電能計量出現誤差的原因

（1）電能表精度較低或存在誤差。機械式電能表不僅準確度較低，還存在啟動電流大的情況，因此，低負荷計量出現誤差的情況，始終無法得到有效解決。變電站通常具有較高的出口電壓，機械式電能表在高電壓的前提下所開展的計量工作，誤差偏負，而在低電壓的前提下所開展的計量工作，誤差偏正，上述情況都會給計量準確度帶來影響。實踐表明，三相四線的電子式電能表，不僅靈敏度高，還具有誤差小和穩定性好的優點。因此，工作人員在對電能表存在的問題進行排除時，往往會開展以下工作：其一，拆下電能表并抽樣送檢，保證電能表在計量方面具有符合要求的準確性；其二，對比電流數據，確定電能表在精度或其他方面，是否存在問題。

（2）電流及電壓互感器應用不合理。①電流互感器。大多數變電站，保護和計量均共用電流互感器，僅二次繞組不同。從保護裝置的角度出發，要想為繼電保護動作所具有的正確性提供保證，增大電流互感器對短路電流具有的耐受能力，自然很有必要，除此之外，工作人員還應從實際出發，加強電流互感器在變比方面具有的準確度，保證即使流過的電流為最大電流，電流互感器仍舊將變比誤差控制在10%以內。滿足上述要求的電流互感器，在變比配置方面，面臨著一次電流、二次電流較小的情況，電能計量具有的準確性自然會受到影響。②電壓互感器。功率因素、制造誤差及不平衡的一次系統電壓，均會導致電壓互感器出現不同程度的誤差，對于建設時間早、投入運行久的變電站來說，技術和設備的落后，會加大上述問題出現的可能，另外，通過測量能夠發現，電壓互感器實際的二次負載，往往會高于所標明的二次負載，而負載過大的問題，又在某種程度上增加了計量回路出現電壓失真情況的幾率，從而導致計量出現損失。

（3）互感器存在誤差。由于互感器的問題，影響計量準確度的情況，主要可以分為以下幾種：首先，互感器具有的準確度等級較低；其次，負責計量電能的裝置，缺少專用的互感器；最后，處于正常運行狀態下的互感器，負荷僅達到額定值的30%及以下，無法保證計量準確度。

（4）不規范的二次回路導致的誤差。通過實地測量能夠發現，二次回路給計量造成的影響，主要體現在以下方面：一方面，二次回路的線徑過細，導致計量出現損失，進而降低計量具有的準確度；另一方面，二次回路的端子部位存在接觸不良的情況，老化或破損的二次導線接地，導致分流，都會在無形之中給計量準確度帶來影響。

（5）諧波會給計量準確度帶來影響。電能質量極易受到諧波的影響，換句話說，諧波的產生會使電能質量大幅下降，另外，計量儀器、繼電保護裝置及其他相關儀器，同樣會受到諧波的影響，而電流互感器帶來影響的原因，主要是由于其精度不足。

2 解決變電站電能計量誤差的有效措施

要想解決上文提到的諸多問題，應當以保證工作人員具有較高的技術水平為前提，有針對性地制定并落實解決措施。

（1）大范圍推廣并應用全電子式的電能表。全電子式的電能表和傳統的機械式電能表間存在著較為明顯的差距，全電子式的電能表，其優點主要體現在以下方面：其一，自身功耗相對較低；其二，溫度給計量準確度帶來的影響可以忽略不計；其三，雙向計量表從根本上避免了由于反向接線而導致計量出現誤差的可能；其四，啟動電流較小且具有加強的過負載能力；其五，無論是穩定性還是準確度都更高。

（2）應用專門的電流及電壓互感器。除了上文所提及的二次負載過大外，電壓互感器的不合理應用，還會導致電壓端子在短時間內被氧化，增加接觸點和二次回路電流，最終導致二次降壓的增大，調查結果表明，二次降壓給計量帶來的損失約為1.5%。通過對比實驗可以發現，在計量回路時，應用專門的電流及電壓互感器，能夠杜絕二次負載過重所導致的計量誤差的情況出現，另外，從實際出發，對電流及電壓互感器的變比加以選擇，可以突破保護要求給電網造成的制約，保證二次電流始終處于標定電流的30%及以上，計量的準確度自然會隨之提升。應用專門的電壓互感器，則可以降低至少30%的二次負載，為“電壓互感器始終處于正常的運行條件”目標的實現，奠定良好基礎，另外，這樣做還能夠避免測量、保護或其他因素給電能計量帶來影響。

（3）對電流互感器變比進行更改。以電流互感器為切入點，分析計量出現誤差的原因，應當考慮到以下幾方面的內容：其一，對電流互感器的技術資料進行查閱，保證變電站所應用電流互感器的繞組和準確度等級均達到有關要求；其二，對不同開關柜的電流進行采樣，分析電流互感器所運行一次電流和額定電流間的差距。分析結果表明，電流互感器變比過大是導致電能計量出現誤差的原因之一，如果變電站將電能計量作為考核生產工藝的主要因素，則不應當選擇對電流互感器進行更換的方式，這樣做不僅會增加成本，還會給生產帶來影響，對接線方式進行更改是更加行之有效的措施，隨著接線方式被更改，互感器變比往往會減小50%或更多，電能表出現電能誤差的可能也隨之減小。

（4）利用電容補償將電壓互感器的負載能力進行提升。組成電壓互感器的二次負載的設備包括繼電器、計量儀表和二次導線，上述設備均屬于典型的感性設備，而組成機械式電能表所需的電流及電壓元件的構成以線圈為主，因此，可將其視為感性負荷。實踐表明，將電容與電能表接線端子處進行并聯，超前電流被并聯電容所吸收，則能夠對感性負載所對應的滯后電流加以補償。將屬于磁場能的感性負載的無功功率和屬于電場能的電容無功功率進行交換，為互感器和感性負載間所發生的能量交換提供補償，使二次回路電流逐步減少，使降低二次負載的最終目標得以實現。

（5）更改抄表方式。大多數變電站都將人工抄表作為抄表的主要方式，這樣做較易由于對不同開關柜電能表進行查表的時間不一致，從而導致數據出現差錯的情況發生，解決該問題的關鍵，應當是在電量結算日對智能表進行凍結，用數據采集器替代人工，完成電量數據的抄取工作。

（6）將外部的錯誤接線進行更正。較為常見的三相四線的電子式電能表，電流及電壓互感器是將電流及電壓信號接入電能表的主要途徑，因此，電流互感器并未應用到的抽頭與地相接的情況，需要被避免。解決該問題的關鍵是將外部的錯誤接線進行更正，保證電能表所流通的電流能夠對電流真實的負荷情況進行正確反應，在此基礎上所開展的電能計量工作，必然會取得和實際情況相符的結果。

（7）減小諧波給電能計量帶來的影響。諧波給電能計量在準確度方面帶來的影響不容小覷，由于諧波問題需要涉及到較多方面的因素，因此，工作人員應當從整體出發，制定并落實解決措施。一方面，應當革新電能表技術，盡量使其不受到諧波的影響或只受到基波功率的影響；另一方面，分清諧波與基波的潮流動向，完成計算工作，避免混淆的情況出現。另外，要想為繼電保護動作所具有的正確性提供保證，還應當從實際出發，將電流互感器對短路電流具有的耐受能力進行加大，提高變比準確性，減小變比誤差。

3 結語

綜上所述，文中提出的各項解決措施，例如，應用電子式電能表、更正錯誤接線等，分別適用于不同原因所導致的電能計量出現誤差的情況，因此，在解決有關問題時，工作人員應當從實際出發，選擇單獨或綜合應用不同的解決措施，保證工作的質量，另外，加大分析計量數據和抄表管理工作的力度，并對維護二次線路的意義引起重視，同樣很有必要。希望文中討論的內容可以在某些方面給工作人員以啟發，為電能計量準確度的提升提供幫助。