電能表檢測誤差異常情況分析及防范措施研究

唐建蘭

建湖縣計量測試所 江蘇 鹽城 224700

1 引言

隨著電力工業進入商品市場管理經營模式后,電能表作為電能資源貿易的主要依據,其準確性和穩定性是保證用電結算公平公正的關鍵。電能表的檢測精度需要定期進行檢驗,為了在電能表檢測過程中不斷電,并且不改變原來電場環境,人們開始研究和應用智能電報的現場檢測儀。根據電能表原理和電工學原理,通常采用電流鉗鉗入、電壓夾夾入的方式對電能表的精度進行檢測。隨著科學技術和電力工業的不斷發展,智能電表現場檢測水平已經接近于實驗室的檢測水平,有效地對電能表的精度進行現場檢驗。在實際的操作過程中,如果操作不當可能會引起異常誤差的情況出現,導致測量結果出現較大的偏差,影響對電能表精度的判斷。本文圍繞電能表檢測的誤差情況進行展開分析,對存在的異常誤差情況進行探討,并提出相應的防范措施。

2 單相智能電能表的現場檢測原理

電能表的現場檢測是基于直接比對的實負荷檢測。在檢測過程中,將其電壓線直接接入線路的電壓端,電流鉗串過接入被檢電能表的電流出線上,校驗儀的誤差采集器擺放在正確的位置上,確保可以清楚地顯示數值。電能表校驗儀實際上可以看成是一個精度高于被檢電能表的標準電能表,通過上述的電壓并聯、電流串聯的方式,檢測電能表的電能脈沖數或鋁盤轉數,與檢驗儀從電能表檢測到的相關參數計算的高頻電能脈沖進行比對,進而可以得到電能表的電能誤差,如圖1所示。在實際的操作中,檢驗儀中電壓互感器、電流互感器、電壓及電流的回路阻抗等電子元件容易受到環境和操作方式的影響,從而影響其正常的工作狀態,進而對檢測結果產生影響。因此可以通過電壓、電流及環境三方面對誤差的異常情況進行分析說明。

圖1 電能表校驗儀的工作原理圖

3 電能表現場檢測誤差異常情況分析及防范措施

3.1 電壓采樣引入的誤差及防范措施 在進行電能表檢測時,將檢測儀的電壓接入線接入到電能表的相應電壓端子上,由于導線和端子之間的分布電容影響,可能導致檢測儀的電壓和電能表的電壓之間存在偏差,由此導致測量結果的誤差較大。另外,電能表檢測儀的電壓線圈的分流作用也會對測量結果產生誤差,這種誤差在進行單相電能表檢測時尤為明顯。

為盡量減小電能表和檢測儀之間的偏差,應盡量減少電容作用的影響。可以將點壓線適當的縮短,導線分開放置,并且避免出現交叉。確保接入電壓的一致性,防止電壓采樣過程中引入誤差。

3.2 電流采樣引入的誤差及防范措施 電流采樣的方式主要有兩種：直接接入和鉗表接入。直接接入適用于檢測要求較高,并且有專有接線盒的電路中,而鉗表接入適用于精度要求不高或者無法進行直接接入的電力中。

對于直接接入的方式,容易產生寄生耦合、引線電感、高頻和電磁干擾等,對電流的測量產生影響。對于此種情況可以根據實際的測量的電流情況選擇不同線徑的導線,電流越大需要選用的導線越粗,電流線盡量短且不要和導線盤起來一起放置。為防止電磁干擾,可以將屏蔽層或者外殼與大地實行低阻抗連接。

對于鉗入連接的方式,該種方式是利用電流互感的原理對電流進行檢測,因此鉗表中鐵心的密合程度、是否存在剩磁等對其檢測會存在影響。檢測操作之間需要對其鉗口進行清理清潔;鉗入時要擺正位置,防止松動。

3.3 現場環境引入的誤差及防范措施 電能表檢測儀的操作是根據JJG596-2012的要求進行的,在參考方法中規定了外在環境的要求,即溫度為(15-25)℃、濕度為(45-75)%。但在實際的校驗過程中,往往環境和規定的環境參數存在偏差,容易導致測量結果出現差值。

在實際操作中,應該采取相應的措施盡量滿足環境的要求,使得檢測儀的精度和實驗室操作中的精度一致,對于和要求環境偏差大的環境,需要對測量數據進行修正。在檢測儀的使用過程中,隨著長時間的應用,檢測儀在各種環境下切換使用,環境的擾動容易造成檢測儀本身的精度受到影響。因此,需要定期對電能表檢測儀進行校驗,以保證其精度要求。

4 電能表現場檢測過程的操作分析

為保證檢測儀的使用精度要求,在檢測儀的使用過程中,需要按照合理的方法進行操作。

(1)檢測儀在對電能表精度校驗之前,需要對檢測儀自身的精度進行驗證。儀器經過溯源檢測合格后才能正常投入使用。由于檢測儀經常帶到各種環境中去進行校驗工作,使用前需要對其設備的完整性和外觀進行檢查,其中包括電壓電流線檢查、誤差采集信號器檢查、電源線的完整性及電功能進行檢查等。確保導線完好且沒有導線外漏情況,電流線鉗口位置潔凈。

(2)對電能表檢測儀進行通電預熱,保證檢測儀在檢測時處于計量性能穩定的狀態。開機后電流鉗頭不要插拔、不要劇烈的搖晃電流鉗。另外,相應的導線進行標記,以便可以明確的區分導線的極性、相別等。在進行導線連接時,首先將電壓導線接入電能表的電壓端口,再將電流鉗接入到線路中,脈沖采集器擺放在合適的位置。電能表設置合理的電壓和電流量程,另外,需要設定足夠多的脈沖數或圓盤的轉數,以防止電源波動或者電能表運行不穩定導致的測量誤差。保證接入電線的電壓、電流與電能表的相關參數統一,減少引入誤差。

(3)檢測儀檢測工作結束后,需要首先將電能脈沖采集器進行拆除,再拆除電壓電源導線,在拆除過程中,防止出現短路情況出現。在對高壓設備和高電容性設備進行檢測時,拆除檢測儀之前需要先對設備進行放電。

5 結語

在電能表精度檢測中,參數采集和測試環境都會對電能表的精度造成影響。影響變量的主要部分來自于人員的操作。通過對誤差影響因素的分析和對相關防范措施的探討可以較大程度上降低因操作問題造成的測量誤差。另外,工作人員在進行參數檢測時,要注意操作的規范性,防止引入偏差,保證測試結果的真實有效性。