基于低負荷下計量設備對電力計量的影響研究

于勇　張勇勤　仲夏

【摘 要】在電力企業中，電力計量是進行抄核收工作的依據，電力計量是否準確科學會影響電力企業的經濟效益。在實際工作中，低負荷狀態下的計量設備經常會處于非正常運行的狀態，這就給計量帶來了影響，降低了計量的精確度，在計量過程中很容易產生誤差，嚴重時還會損壞相關的線路。本文對低負荷下計量設備進行了分析，闡述了其對電力計量的相關影響。

【關鍵詞】低負荷;計量設備;電力計量;影響

電力計量系統在運行過程中，其電流互感器所能夠計量到的范圍是十分有效的，所以低負荷運行的情況或超負荷運行的情況在電力計量中都是很普遍的。對于這種情況，電力企業都將其認為是線損造成的，但在實際的驗證中，這是屬于電流互感器所產生的誤差所引起的，還有可能使電壓互感器產生的誤差，這都會影響到電力計量的準確性。鑒于此，電力企業應該對電力計量進行科學的分析，以保證其準確性。

1.低負荷下的計量設備影響電力計量的分析

電力計量在整個電網運行中都占據重要位置，也發揮著巨大作用，如果電力計量沒有足夠的準確性，將會影響到電網的運行狀況，所以這一問題越來越受電力企業和人們所關注。在電力計量中，其準確性會受到較多情況的影響，比如電力互感器所產生的誤差、電壓互感器所產生的誤差以及電能表所產生的誤差等等，這些因素都是最主要最直接的原因，電力企業影響對這些因素給予足夠的重視，并找到相應的解決措施，讓電力計量系統具有較高的準確性。

1.1互感器對電力計量的影響

電力系統處于低負荷運轉時，電流互感器的比較差和角度差都會達到最大極限值，并且也會逐漸增大計量的誤差。如果不考慮勵磁電流的影響，依據電流互感器的運行原理，可以得出如下的關系：I 2 /I 1 =W 2 /W 1。每當電流流經互感器的繞組時，就會消耗一定量的電流。用io來代表勵磁電流，一次安匝和二次安扎之間保留一定的差異。通常，互感器的勵磁密度分布在0.08到0.1之間，這表明，在一次安匝中，勵磁電流所占比重較小。低負荷運行時，一次安匝和二次安札都會逐漸縮小，在整個過程中，勵磁會不間斷的出現，但是勵磁電流不會明顯的發生變化。所以，在二次安札中，磁力的電流會更大一些，一次安匝因為經歷了勵磁，所以在低負荷狀態下，電表無法精準的進行計量。

通過分析互感器在低負荷狀態下運行的情況以及其對計量造成的影響，可以幫助工作人員在進行實際的操作時，選擇正確、科學的安全模式。一方面是要對安裝的成本進行控制，另外還要加大對二次回路阻抗的控制力度，這樣才能有效提高計量的準確性。另外，在選擇電壓或者電流互感器時，要更加慎重一點，保證互感器可以正常運行。改革開放以來，特別是進入二十一世紀以后，我國的社會經濟文化取得了突飛猛進的進步，經濟的發展離不開電能，同時隨著人們生活水平的提高，人們對供電的質量也提出了更高的要求。在選擇電流互感器時，一定要首先保證其安全性能符合相關規定的要求。電力企業在進行供電時，要保證電流互感器在繼電保護運動時間范圍內運行，同時又會導致疏忽了精準計量，使得設備在低負荷的狀態下進行工作，就會產生計量失真的問題。

如果想要提高計量的精確度，可以在變電站的升級改造上做一些文章，在對母線進行控制時，適當的增設一些電抗。另外可以選擇特殊型號的CT，擴大互感器的計量范圍，可以有效保障安全計量，還能提高計量的精確度。

1.2電能表對電力計量的影響

在電能表運行時，存在兩大基本力矩——制動力矩和轉動力矩。同時還有一些例如補償力矩和滑動力矩等的附加力矩。當電能表在低能耗下進行運轉時，摩擦力矩包括了可變化的部分以及常量的部分，前者可能會因為電能表的低負荷運轉，導致出現誤差;后者會通過補償力矩來得到補償。當電壓到達額定值時，電能表的電壓自制動力轉矩一般不會發生數值變動，而是顯示為常量。當圓盤轉速變慢時，就會干擾到電流的自制動力矩。當cosΦ 數值是 1.0時，電能表就會進入負荷運轉，受到了電流工作磁通的非線性影響。通常，會設置一個負荷電流的誤差范圍，這個范圍是額定電流的10%到電流最高極限值。但是，一旦電能表中的負荷電流發生了變化，不在這個誤差范圍內，那么就會使得電能計量的數值發生偏離，不同于常規的數值。保證計量設備可以正常運行的最小輸入電流就是啟動電流，如果作用于計量設備的負載電流非常的小，比啟動電流還要低的時候，就會使得計量設備因為供電不足而無法進行正常的計量工作。尤其是在低負荷狀態下，有功電能表受到更大一些的影響，使誤差加劇，增加了線路的磨損量，而線路的大量磨損又會給電力企業帶來巨大的損失，降低供電的經濟效益。

在計量設備的選擇和使用上，一定要科學的選擇CT型號。實際進行工作的時候，要想使得電能計量設備可以正常運行，使計量結果更加的精確，選擇電能表時應該選擇負載較寬的，對啟動電流值進行控制，確保無論在何種狀態下，電能表都可以正常的工作，保證電流互感計量器可以更加精確地進行計量。

1.3回路部分對電力計量的影響

所有電流互感計量器所產生的誤差都是同外接阻抗有定的比例，且成正比。通俗地說，就是導線電阻在增大，而接線端子的阻抗也在增大的時候，所產生的計量誤差也就會隨著增大，從這可以知道，在導線電阻連同互感器一起接連的二次負載，要保證其容量的穩定性，必須在互感器的準確度等級能夠承受的范圍內，對容量進行限制。同時，電壓互感器在和導線進行連接的時候，其截面也有一定的要求，要和負載阻抗以及互感器所負載的額定容量成正比，兩者要相符合才可以，不僅如此，還要滿足互感器的二次端鈕能夠和電能表的接線端鈕所要求的標準情況下，才能滿足電力計量的標準。

2.電力計量準確性提高的途徑

2.1減少啟動電流

所有的機械電能表內部都會有計便器的可靠動作，其啟動電流就是在電能表穩定運行之后所輸入的最小電流，要將電力計量準確性快速地提升上來，就要讓電流表自身的負載電流不能超過啟動時候的電流，這樣能夠對電能表的計數動作進行阻止，通常情況下，電力計量處在低負荷運行情況中，其有功電能表會有很大的負誤差出現，這時候線損率也會提高上來。鑒于此，要想將電力計量準確性提高上來，在其運行的時候，就要先安裝一個寬負載電能表，這樣能使啟動電流有效的減少，也能讓低負荷下的電能表可以正常運轉，并有安全保證，進而將電力計量準確性也提高了上來。

2.2擴大電流互感器的計量范圍

由于電網系統容量的不斷增加，用戶逐漸提高了用電的安全性與可靠性，同時也就增大了母線短路的容量。并且在選擇電流互感器時，都是過度的重視電力計量的安全性，其次再考慮電力計量的準確性，這也就導致在低負荷下電流互感器不能夠發揮正常作用。因此為了進一步提高電力計量的準確性，應該從技術方面來考慮變電站的設計改造，可以適當的加設電抗來減少母線的線路容量，提升低負荷下計量設備電力計量的準確性。

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（作者單位：國網山東省電力公司諸城市供電公司）