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降低電能計(jì)量裝置綜合誤差論文
降低電能計(jì)量裝置綜合誤差論文【1】
摘 要：通過對(duì)電能計(jì)量裝置綜合誤差的分析，證明綜合誤差對(duì)電能計(jì)量準(zhǔn)確性的重要影響，進(jìn)而提出降低電能計(jì)量裝置綜合誤差的措施。
關(guān)鍵詞：電能計(jì)量;綜合誤差;分析;措施
一、電能計(jì)量裝置分析及存在問題
電能計(jì)量裝置包括電能表、互感器、二次接線三部分，其誤差亦由這三部分的誤差組成，統(tǒng)稱為綜合誤差，即為電能表誤差、互感器合成誤差、電壓互感器二次導(dǎo)線壓降引起的誤差三者的代數(shù)和。
可以用下式表示： γ=γb+γh+γd ;式中γb--電能表的相對(duì)誤差，% ;γh--互感器合成誤差，% ;γd--電壓互感器二次導(dǎo)線壓降引起的誤差，% 。
在實(shí)際的計(jì)量裝置中，除了電能表的誤差γb可以在負(fù)荷點(diǎn)下將其誤差調(diào)至誤差最小，其他的計(jì)量裝置誤差均與實(shí)際二次回路的運(yùn)行參數(shù)有關(guān)。
要降低計(jì)量綜合誤差γ，則在新投運(yùn)和改造的計(jì)量裝置選型上，要求電能表、互感器都必須符合《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》要求，按負(fù)荷類別選取適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確度等級(jí)，并在投產(chǎn)前做好各項(xiàng)測(cè)試工作，在以后的運(yùn)行管理中，還要根據(jù)規(guī)程規(guī)定進(jìn)行周期檢定和輪換制度。
電流互感器、電壓互感器的合成誤差在額定二次負(fù)荷范圍內(nèi)均可用準(zhǔn)確度來控制。
而電壓互感器二次導(dǎo)線壓降所造成的誤差，在綜合誤差中也占有相當(dāng)?shù)谋壤梢酝ㄟ^電能表、互感器的合理選擇來補(bǔ)償，從而降低計(jì)量裝置的綜合誤差。
1.1電能表選型及使用不當(dāng)引起的誤差。
①為了保證電能計(jì)量裝置準(zhǔn)確地測(cè)量電能，必須按照有關(guān)規(guī)程要求，合理選擇電能表的型式、電壓等級(jí)、基本電流、最大額定電流以及準(zhǔn)確度等級(jí)。
對(duì)于月平均用電量在100萬kWh以上的Ⅱ類高壓計(jì)費(fèi)用戶，應(yīng)采用0.2級(jí)的電壓互感器、0.2S級(jí)的電流互感器，0.5級(jí)的有功電能表及2.0級(jí)無功電能表。
在實(shí)際運(yùn)行中，若用戶的負(fù)荷電流變化幅度較大或?qū)嶋H使用電流經(jīng)常小于電流互感器額定一次電流的30%，長(zhǎng)期運(yùn)行于較低載負(fù)荷點(diǎn)，會(huì)造成計(jì)量誤差，應(yīng)采用寬負(fù)載電能表。
②用三相三線電能表測(cè)量三相四線電能將引起附加誤差。
由于三相負(fù)載不平衡，中性點(diǎn)普遍有電流存在，而Ib=In-Ia-Ic所以，缺少電流Ib所消耗的功率，引起附加誤差。
1.2電流互感器選用不當(dāng)引起的誤差。
①電流互感器二次容量的選擇。
接入電流互感器的二次負(fù)荷包括電能表電流線圈阻抗、外接導(dǎo)線電阻、接觸電阻。
所以，在選擇電流互感器時(shí)，應(yīng)從三方面考慮二次容量大小，通過選用電流回路負(fù)荷阻抗較小的表計(jì)，如電子式電能表來滿足二次容量的要求，必要時(shí)還可利用降低外接導(dǎo)線電阻的方法。
②由于一次電流通過電流互感器一次繞組時(shí)，要使二次繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，必須消耗一部分電流I0來勵(lì)磁，使鐵芯產(chǎn)生磁通。
電流互感器的誤差是由鐵芯所消耗的勵(lì)磁安匝引起的。
電流互感器誤差取決于互感器的比差、角差，而比差、角差又與外接負(fù)載阻抗Zb、鐵芯導(dǎo)磁率μ、鐵芯阻抗角α，鐵芯損耗電量角φ有關(guān)。
由互感器電流特性曲線(圖1)、負(fù)荷特性曲線(圖2)和誤差特性表可見，二次負(fù)荷要控制在25%～100%之間，一次電流為其額定值60%左右，至少不得低于30%，才能使電流互感器運(yùn)行在最優(yōu)狀態(tài)，從而降低電流互感器誤差。
1.3電壓互感器二次導(dǎo)線壓降引起的誤差。
電壓互感器的負(fù)載電流通過二次連接導(dǎo)線及串接點(diǎn)的接觸電阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓降，這樣加在負(fù)載上的電壓就不等于電壓互感器二次線圈電壓，因此產(chǎn)生計(jì)量誤差。
根據(jù)《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》DL448-2000規(guī)定，對(duì)于Ⅰ、Ⅱ類計(jì)費(fèi)電能計(jì)量裝置，電壓互感器的二次壓降不大于額定二次電壓的0.2%，其他計(jì)量裝置，則應(yīng)不大于額定電壓的0.5%。
二、降低電能計(jì)量裝置綜合誤差的措施
2.1根據(jù)計(jì)量規(guī)程要求，完善計(jì)量裝置設(shè)置。
①選擇高精度、穩(wěn)定性好的多功能電能表。
由于電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在多功能電子表已日趨完善，其誤差較為穩(wěn)定，且基本呈線性。
一只多功能電子表可同時(shí)兼有正、反向有功，正、反向無功四種電能計(jì)量和脈沖輸出、失壓記錄、追補(bǔ)電量等輔助功能，且過載能力強(qiáng)、功耗小。
對(duì)Ⅰ、Ⅱ類用戶應(yīng)采用全電子式電能表。
②根據(jù)電流、電壓互感器的誤差，合理組合配對(duì)，使互感器合成誤差盡可能小。
配對(duì)原則是盡可能配用電流互感器和電壓互感器的比差符號(hào)相反，大小相等，角差符號(hào)相同，大小相等。
這樣，互感器的合成誤差基本可以忽略，只需根據(jù)互感器二次壓降誤差配合電能表本身誤差作調(diào)整，便可最大限度降低計(jì)量裝置綜合誤差。
③電壓互感器二次導(dǎo)線的選擇。
根據(jù)互感器二次回路的實(shí)際情況選擇二次導(dǎo)線的截面和長(zhǎng)度。
在一定負(fù)載下，給定電纜截面面積，在規(guī)定電壓降下，給定導(dǎo)線長(zhǎng)度，導(dǎo)線截面積至少不少于2.5mm2。
④電流互感器二次回路導(dǎo)線截面積最小值為4mm2，且中間不得有接頭，導(dǎo)線經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分處應(yīng)留有足夠的長(zhǎng)度。
在投產(chǎn)前，必須測(cè)量電流、電壓互感器的實(shí)際二次負(fù)荷，使之在互感器標(biāo)定的額定負(fù)荷之內(nèi)。
⑤對(duì)35kV以上的計(jì)費(fèi)用電壓互感器二次回路，應(yīng)不裝設(shè)隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)，但可裝設(shè)熔斷器，對(duì)35kV及以下的計(jì)費(fèi)用電壓互感器二次回路，應(yīng)不裝設(shè)隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)和熔斷器。
電流、電壓回路應(yīng)設(shè)專用二次回路，不與保護(hù)、測(cè)量同回路。
2.2采用正確的計(jì)量方式，減少計(jì)量誤差。
①對(duì)接入中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)的電能計(jì)量裝置，應(yīng)采用三相三線制電能表，其2臺(tái)電流互感器二次繞組宜采用四線連線;對(duì)三相四線制的電能計(jì)量裝置，其3臺(tái)電流互感器二次繞組與電能表之間宜采用六線邊線。
如采用四線連接，若公共線斷開或一相電流互感器極性相反，會(huì)影響計(jì)量，且進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)時(shí)，采用單相法每相電流互感器二次負(fù)載電流與實(shí)際負(fù)載電流不一致，給測(cè)試工作帶來困難，且造成測(cè)量誤差。
②對(duì)計(jì)費(fèi)用高壓電能計(jì)量裝置應(yīng)裝設(shè)失壓計(jì)量器，及時(shí)讀取失壓記錄，作為計(jì)量人員追補(bǔ)電量的依據(jù)。
2.3合理選擇電流互感器變比。
要求正常負(fù)荷電流在電流互感器額定電流的60%左右，對(duì)季節(jié)性用電的用戶應(yīng)采用二次繞組具有抽頭的多變比電流互感器。
2.4采用電壓誤差補(bǔ)償裝置。
如果電壓互感器二次回路的負(fù)荷導(dǎo)納變化范圍不大，可采用電壓誤差補(bǔ)償器，補(bǔ)償二次導(dǎo)線電壓引起的比差和角差。
2.5開展計(jì)量裝置綜合誤差分析。
把投產(chǎn)前電流、電壓互感器合成誤差、電壓互感器二次回路壓降誤差通過計(jì)算形成數(shù)據(jù)表，在每次的周期校驗(yàn)時(shí)，都可以對(duì)照各項(xiàng)數(shù)據(jù)配合電能表進(jìn)行調(diào)整，使計(jì)量綜合誤差達(dá)到最小。
同時(shí)，按規(guī)程規(guī)定做好電能表、互感器、電壓互感器進(jìn)行周期檢驗(yàn)和輪換工作。
三、結(jié)束語
減少電能計(jì)量裝置的綜合誤差是一項(xiàng)十分有意義且效益顯著的工作，雖然無法定量測(cè)得綜合誤差，但可采取其它技術(shù)措施以減少其綜合誤差，使電能計(jì)費(fèi)系統(tǒng)在電網(wǎng)中發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)：
[1]趙小平.降低電能計(jì)量裝置綜合誤差的措施[J].寧夏電力，2008年.
[2]鄭堯 李兆華 譚金超 李斌 譚玉玲.電能計(jì)量技術(shù)手冊(cè)[M].中國(guó)電力出版社，2001年.
降低電能計(jì)量裝置綜合誤差教學(xué)研究【2】
摘 要：在DL/T448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》中已明確規(guī)定：對(duì)于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類電能計(jì)量裝置，應(yīng)按整個(gè)裝置的綜合誤差進(jìn)行考核。
電能計(jì)量裝置綜合誤差是衡量電能計(jì)量準(zhǔn)確與否的唯一指標(biāo)，如何最大限度地將電能計(jì)量裝置綜合誤差降低到合理范圍之內(nèi)，做到公正合理計(jì)費(fèi)。
關(guān)鍵詞：電能計(jì)量裝置;綜合誤差;降低措施
在DL/T448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》中已明確規(guī)定：對(duì)于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類電能計(jì)量裝置，應(yīng)按整個(gè)裝置的綜合誤差進(jìn)行考核。
電能計(jì)量裝置的綜合誤差包括電能表的誤差、互感器的合成誤差以及二次回路導(dǎo)線壓降引起的誤差，只有電能計(jì)量裝置綜合誤差才是衡量電能計(jì)量準(zhǔn)確與否的唯一指標(biāo)，尤其是縣級(jí)供電企業(yè)往往只考慮電能表的誤差和互感器的合成誤差，而不注重二次回路連接導(dǎo)線壓降引起的誤差，所以對(duì)于他們來說既是新設(shè)備，又是新知識(shí)，通過多年的教學(xué)探索，我認(rèn)為從以下方面講授，學(xué)員容易理解和接受。
一、分析電能計(jì)量裝置綜合誤差產(chǎn)生的原因
1、電能表配置不合理引起的誤差：
(1)準(zhǔn)確度等級(jí)的選擇：比如縣級(jí)供電企業(yè)接觸到的月平均用電量10萬kWh及以上或受電變壓器容量315kVA及以上的高壓計(jì)費(fèi)用戶，屬于Ⅲ類計(jì)量裝置，選用 1級(jí)的有功電能表及2.0級(jí)無功電能表，而在實(shí)際使用當(dāng)中，一般很少因月平均用電量增加而更換計(jì)量裝置，所以引起計(jì)量誤差。
(2)電流量程的選擇：基本電流、額定最大電流的選擇只憑經(jīng)驗(yàn)，沒有按照DL/T448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》的要求合理選擇而引起計(jì)量誤差。
2、電流互感器配置不合理引起的誤差：
(1)二次負(fù)荷的選擇：DL/T448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》規(guī)定：電流互感器的實(shí)際二次負(fù)荷要控制在(25%～100%)額定二次負(fù)荷之間，在電流互感器二次回路上接入的二次負(fù)荷包括電能表電流線圈阻抗、外接導(dǎo)線電阻、接觸電阻，若二次負(fù)荷阻抗增加，誤差會(huì)增大，因此電流互感器的實(shí)際準(zhǔn)確度等級(jí)將下降，即誤差會(huì)超過銘牌上準(zhǔn)確度等級(jí)所允許的誤差范圍而引起計(jì)量誤差。
(2)額定電流變比的選擇：因?yàn)殡娏骰ジ衅鞯念~定二次電流為標(biāo)準(zhǔn)值5A，所以變比的選擇就是額定一次電流的選擇，比如計(jì)算出用戶的負(fù)荷電流為90A，現(xiàn)場(chǎng)師傅們就選擇100/5A的電流互感器，這樣電流互感器變比選擇不當(dāng)而引起計(jì)量誤差。
(3)準(zhǔn)確度等級(jí)的選擇：因?yàn)橛?jì)量用電流互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)是以額定電流下所規(guī)定的最大允許電流誤差的百分?jǐn)?shù)來表示的。
按照DL/T448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》的要求，Ⅲ類計(jì)量裝置應(yīng)選配準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)的電壓互感器、0.5S級(jí)的電流互感器，否則電流互感器準(zhǔn)確度等級(jí)選擇不當(dāng)引起的誤差。
3、電壓互感器二次導(dǎo)線壓降引起的誤差：
電壓互感器的負(fù)荷電流通過二次連接導(dǎo)線及串接點(diǎn)的接觸電阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓降，這樣會(huì)使電能表電壓線圈上獲得的電壓不等于電壓互感器二次線圈的端電壓，因此給電能計(jì)量裝置帶來附加誤差。
二、降低電能計(jì)量裝置綜合誤差的措施
1、按照DL/T448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》規(guī)定，合理選擇電能表和互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)。
根據(jù)用戶的月平均用電量或變壓器容量判斷出電能計(jì)量裝置的類別，然后查表確定電能表和互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)。
2、合理選擇電能表的基本電流和額定最大電流：直接接入式電能表的標(biāo)定電流應(yīng)按正常負(fù)荷電流的30%左右進(jìn)行選擇，并且選擇過載4倍以上的電能表;例如：計(jì)算出用戶的負(fù)荷電流為18A，則標(biāo)定電流=30%×18=5.4A，選擇5(20)A的電能表即可;經(jīng)電流互感器接入的電能表，標(biāo)定電流不超過TA額定二次電流的30%，額定最大電流應(yīng)為TA額定二次電流的120%左右，即選擇1.5(6)A的電能表，從而降低電能表配置不合理引起的誤差。
3、在選擇電流互感器二次負(fù)荷時(shí)，應(yīng)從電能表電流線圈阻抗、外接導(dǎo)線電阻、接觸電阻三方面考慮二次負(fù)荷大小，通過選用電流二次回路負(fù)荷阻抗較小的表計(jì)，如電子式或多功能電能表來滿足二次負(fù)荷的要求，選用截面為4mm2及以上的二次回路導(dǎo)線降低外接導(dǎo)線電阻，才能保證電流互感器實(shí)際的準(zhǔn)確度，從而降低電流互感器二次負(fù)荷選擇不當(dāng)引起的計(jì)量誤差。
4、電流互感器額定一次電流的選擇，按照規(guī)程規(guī)定，電流互感器額定一次電流的確定應(yīng)保證其在正常運(yùn)行中的實(shí)際負(fù)荷電流達(dá)到額定一次電流的60%左右，至少應(yīng)不小于30%，才能使電流互感器運(yùn)行在最優(yōu)狀態(tài);比如計(jì)算出負(fù)荷電流為90A，按照規(guī)程的規(guī)定，額定一次電流應(yīng)為90/60%=150A，應(yīng)該選擇150/5A的電流互感器，從而降低電流互感器變比選擇不當(dāng)引起的誤差。
5、加粗電壓互感器二次回路導(dǎo)線截面，減少接點(diǎn)接觸電阻。
根據(jù)《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》對(duì)于Ⅰ、Ⅱ類計(jì)費(fèi)電能計(jì)量裝置，電壓互感器的二次壓降不大于額定二次電壓的0.2%，其他不大于額定二次電壓的0.5%。
互感器二次回路的連接導(dǎo)線選用單股銅芯絕緣線，電壓二次回路連接導(dǎo)線截面至少應(yīng)不小于2.5mm2;縮短二次回路導(dǎo)線長(zhǎng)度;采用專用計(jì)量二次回路，減小二次回路負(fù)荷，從而減小二次回路壓降。
6、開展計(jì)量裝置綜合誤差分析 ，通過開展計(jì)量裝置綜合誤差分析，提倡計(jì)量裝置的整體校驗(yàn)，使電能計(jì)量裝置綜合誤差降到最小;按規(guī)程規(guī)定做好電能表、互感器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)和周期輪換工作及電壓互感器二次電壓降的周期檢驗(yàn)工作，盡量選用過載能力強(qiáng)、功耗低，精度高的多功能電能表。
三、結(jié)束語
電能計(jì)量裝置是實(shí)現(xiàn)電能量值統(tǒng)一、準(zhǔn)確、可靠、安全傳遞的保證，通過分析綜合誤差產(chǎn)生的原因，找到降低電能計(jì)量裝置綜合誤差的方法，提高電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性，真正做到電能計(jì)量公平合理。
以上是我多年的教學(xué)探索，供培訓(xùn)學(xué)員學(xué)習(xí)、參考、使用。
參考文獻(xiàn)：
[1] DL/T448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》國(guó)家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布
[2] 祝小紅 周 敏《電能計(jì)量》中國(guó)電力出版社
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