電能計量裝置誤差分析及現場校驗

黃浩

摘要：電力企業從事電能生產期間要借助不同的計量裝置綜合測量分析，才能維持電力系統的穩定運行，電能計量裝置的精度，決定了最終測量數據是否真實可靠。通常電能計量裝置指的是各種型號的電能表、計量用電壓與電流互感器及其二次回路、電能計量柜（箱）等。計量裝置運輸至現場后，技術人員應對裝置進行有效地校驗調試，以免裝置投入使用后，出現各種異常問題，影響到整體測量的最佳效果。

關鍵詞：計量裝置;校驗;誤差;計算分析

一、導致誤差的成因分析

1.1電能表導致的誤差

電能計量方法較多，不同的方法均存在一定的問題，電能表是我們經常接觸到的裝置，主要是終端結算使用，能夠通過電能表反映出用電量多少，由這類原因導致的誤差較普遍，主要表現在以下幾個方面中。

1.1.1配置方式因素造成的誤差

由于生產的電能表企業較多，各種型號的電能表交互投入使用，不同型號各類的電能表出現了不協調現象，導致了電能表配型、電壓等級、基本電流、最大額定電流及準確度等級出現選擇錯誤，這種情況容易造成與實測不符的現象，電能表配置不合理所導致的計量誤差較為普遍，在實際應用過程中，不同時間投入使用的電能表，往往違反相關規程，電能計量裝置不匹配導致的誤差越來越多，不能準確地測量電能流量。

1.1.2用戶負荷因素對電能表的影響

市場經濟的發展，使區域用電量突然增大，不同的用電高峰期對電能的需求也不同，當電能流量增加時，就會導致滿負荷用最，使區域電流出現較大波動，一些負荷電流長期處在CT額定一次電流的30%以下，這種情況，往往導致電能表出現計量誤差現象。

1.1.3接線方式因素導致的誤差

電力設備極其復雜，對技術要求非常高，各種設備之間需要導線連接，如果連接錯誤，則會導致終端設備不精準，影響最后的計量結果。一般情況下，按照標準程序要求，中性點絕緣系統應使用三相三線制電能表，并采用四線來連線電能表與其中2個CT二次繞組;非中性點絕緣系統使用三相四線制電能表，并采用六線來連線電能表與其中3個CT的二次繞組。在操作過程中，由于接線沒有按規程操作，極容易出現錯誤接線方式，這就影響到了計量結果，導致計量上出現較大的誤差。

1.2CT造成的誤差

1.2.1CT倍率選擇不當造成的誤差

CT在小電流狀態下磁通密度運行低，這樣就會增加誤差幾率，在使用CT倍率時，如果超過倍數額定，就會出現錯誤數值。

1.2.2 CT二次容量選擇不當也極容易造成計量上出現誤差任何一個環節處理不當，都會導致誤差率的提高，在操作過程中，往往不重視電能表電流線圈阻抗、外接導線電阻、接觸電阻等，接入CT二次負載誤差嚴重影響了計量精準度。CT二次負荷需要有效控制在25%～100%之間，一次電流額定值60%左右，這樣CT運行才能保持良好，避免出現CT誤差。

1.3PT造成的誤差

1.3.1PT二次導線壓降造成誤差

如果PT負載電流經過二次導線串接點，受到接觸電阻影響，就會出現電壓下降的問題，這種情況的直接后果就是負載電壓與PT二次線圈電壓不符，誤差由此產生。導致PT二次回路誤差主要受到導線、線徑、負載的影響，同時，不當的接線方式也會影響計量準確性。

1.3.2連接導線截面選擇不當誤差

要全面進行科學規范操作，電流二次回路導線截面會出現誤差，一般解決方式是要提高截面，并保持≥4mm2。

二、現場校驗的方法

2.1準備工作

現場校驗前的準備工作包括秒表、校驗儀器、萬用表等設備的準備以及電能計量裝置信息資料的準備和核對，如果發現相關的信息有出入，必須要進行現場核對和確認。

2.2計量箱檢查

計量箱在打開前，首先要檢查表象鉛封的完整性，認真對比鉛封的真偽。近些年來，隨著供電部門對鉛封的管理逐漸加強，防撬鉛封逐漸被廣泛應用，因此辨別鉛封的真偽工作可以交給相關管理部門。在打開計量箱后還要對電表的外觀、電表腳的螺絲、電壓勾、電流互感器等部件進行檢查和相關數據的校對。

2.3三相四線多功能電能計量裝置檢查及校驗方法

三相四線多功能電表的工作原理如圖1所示，其具體的校驗方法如下：

（1）檢查接線。檢查的主要內容是確定電壓相序，確保電流和電壓連接的相位相同。同時要對電流的平衡性進行測量，檢查電流和電壓的狀況，確定電壓接頭良好。

（2）使用近似法測量電表的誤差。在電壓負荷穩定的情況，其主要的計算公式有以下兩種：t0=（3600×105kiNo）/1.732C0IUcos準式中：t0表示的是電能轉化的時間，這里所計算的時間為理論上的時間;C0表示的是電表常數;cos準表示的是功率數;準表示的是具體的電壓和電流的相位差;ki表示的是電流互感器的變比;I表示的電流;U表示的線電壓。

γ=（t0-t）/t×100%

式中：γ表示的是電表的誤差，計算的是電表轉n圈的時間。

2.4向量圖現場校驗法

采用向量圖可以確定接線方法的正確與否，首先要確定電壓的相序和相別，然后根據現場的實際情況繪制出向量圖。在繪制向量圖時必須要確保各項數據的真實有效，在向量的箭頭處標出向量符號，在一個向量圖中各向量余弦的角要求小于18°。

根據實際的負載功率和性質對向量圖進行判斷，確保向量圖的正確性。一旦發現向量圖出現錯誤，必須及時對其作出改正，確保線路以正常的相序連接。也就說將B相的電壓連接到中間電壓表的一端，而A相的原件則連接到電流Ia和電壓Uab，C相原件則加線連接到電流Ic和電壓Ucb上。

做好以上的準備工作后，就可以進行電表錯誤檢查。其檢查的方法，就是使用校驗電表，將電流回路連接到二次電流回路中，這樣的校驗方法一般較為準確。

2.5停電檢查法

在校驗現場條件允許的情況下，停電檢查將會是安全可靠的一種校驗方法。停電檢查的方法如下：

（1）對互感器進行校驗。當然這種校驗針對的是在安裝前未經過誤差校驗的互感器而言的，針對互感器進行相應的測試，包括了實際二次負載測試、誤差測試等。對互感器變比的核對也是其中的一項重要工作。

（2）對三相電壓互感器的校驗。對三相互感器的校驗可以采用兩種方法進行校驗：直流法、交流法和相位表法。

（3）對二次回路進行檢查。針對二次回路的校驗主要從兩方面展開：①測試二次回路的通導性;②檢查二次回路連接線、電壓和電流。在停電的情況下，可以對電流回路的任意一點進行二次回路測量，如果電阻的值為零或近似為零，則表示二次回路的校驗正常。在對二次回路進行校驗時，要確保電壓互感器的端子處斷開，對Uab、Ubc、Uca的電阻進行相應的測量，如果電阻的值很大或是很小，就表示可能出現了開路、短路的情況，出現這種情況時，就必須要進行更大范圍的查找，直到找出問題所在并予以解決。

三、結語

總之，電能計量裝置在電力系統運行期間有著重要的測量作用，現場生產作業時應安排技術人員對計量裝置的性能狀態綜合檢查，確保無誤后才能正式進行用戶系統測量。“誤差”是影響測量裝置數據精度的主要因素，為避免誤差偏大應采取相關的措施防范處理。誤差計算有助于掌握詳細的數據信息，為計量裝置的調試運行提供可靠的方案，這是電力企業未來研究的重點內容。

參考文獻：

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