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降低電能計量裝置綜合誤差
降低電能計量裝置綜合誤差
摘 要：通過對電能計量裝置綜合誤差的分析，證明綜合誤差對電能計量準確性的重要影響，進而提出降低電能計量裝置綜合誤差的措施。
關鍵詞：電能計量;綜合誤差;分析;措施
一、電能計量裝置分析及存在問題
電能計量裝置包括電能表、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、電壓互感器二次導線壓降引起的誤差三者的代數和。
可以用下式表示： γ=γb+γh+γd ;式中γb--電能表的相對誤差，% ;γh--互感器合成誤差，% ;γd--電壓互感器二次導線壓降引起的誤差，% 。
在實際的計量裝置中，除了電能表的誤差γb可以在負荷點下將其誤差調至誤差最小，其他的計量裝置誤差均與實際二次回路的運行參數有關。
要降低計量綜合誤差γ，則在新投運和改造的計量裝置選型上，要求電能表、互感器都必須符合《電能計量裝置技術管理規程》要求，按負荷類別選取適當的準確度等級，并在投產前做好各項測試工作，在以后的運行管理中，還要根據規程規定進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荷范圍內均可用準確度來控制。
而電壓互感器二次導線壓降所造成的誤差，在綜合誤差中也占有相當的比例，可以通過電能表、互感器的合理選擇來補償，從而降低計量裝置的綜合誤差。
1.1電能表選型及使用不當引起的誤差。
①為了保證電能計量裝置準確地測量電能，必須按照有關規程要求，合理選擇電能表的型式、電壓等級、基本電流、最大額定電流以及準確度等級。
對于月平均用電量在100萬kWh以上的Ⅱ類高壓計費用戶，應采用0.2級的電壓互感器、0.2S級的電流互感器，0.5級的有功電能表及2.0級無功電能表。
在實際運行中，若用戶的負荷電流變化幅度較大或實際使用電流經常小于電流互感器額定一次電流的30%，長期運行于較低載負荷點，會造成計量誤差，應采用寬負載電能表。
②用三相三線電能表測量三相四線電能將引起附加誤差。
由于三相負載不平衡，中性點普遍有電流存在，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荷包括電能表電流線圈阻抗、外接導線電阻、接觸電阻。
所以，在選擇電流互感器時，應從三方面考慮二次容量大小，通過選用電流回路負荷阻抗較小的表計，如電子式電能表來滿足二次容量的要求，必要時還可利用降低外接導線電阻的方法。
②由于一次電流通過電流互感器一次繞組時，要使二次繞組產生感應電動勢，必須消耗一部分電流I0來勵磁，使鐵芯產生磁通。
電流互感器的誤差是由鐵芯所消耗的勵磁安匝引起的。
電流互感器誤差取決于互感器的比差、角差，而比差、角差又與外接負載阻抗Zb、鐵芯導磁率μ、鐵芯阻抗角α，鐵芯損耗電量角φ有關。
由互感器電流特性曲線(圖1)、負荷特性曲線(圖2)和誤差特性表可見，二次負荷要控制在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行在最優狀態，從而降低電流互感器誤差。
1.3電壓互感器二次導線壓降引起的誤差。
電壓互感器的負載電流通過二次連接導線及串接點的接觸電阻時會產生電壓降，這樣加在負載上的電壓就不等于電壓互感器二次線圈電壓，因此產生計量誤差。
根據《電能計量裝置技術管理規程》DL448-2000規定，對于Ⅰ、Ⅱ類計費電能計量裝置，電壓互感器的二次壓降不大于額定二次電壓的0.2%，其他計量裝置，則應不大于額定電壓的0.5%。
二、降低電能計量裝置綜合誤差的措施
2.1根據計量規程要求，完善計量裝置設置。
①選擇高精度、穩定性好的多功能電能表。
由于電子技術的發展，現在多功能電子表已日趨完善，其誤差較為穩定，且基本呈線性。
一只多功能電子表可同時兼有正、反向有功，正、反向無功四種電能計量和脈沖輸出、失壓記錄、追補電量等輔助功能，且過載能力強、功耗小。
對Ⅰ、Ⅱ類用戶應采用全電子式電能表。
②根據電流、電壓互感器的誤差，合理組合配對，使互感器合成誤差盡可能小。
配對原則是盡可能配用電流互感器和電壓互感器的比差符號相反，大小相等，角差符號相同，大小相等。
這樣，互感器的合成誤差基本可以忽略，只需根據互感器二次壓降誤差配合電能表本身誤差作調整，便可最大限度降低計量裝置綜合誤差。
③電壓互感器二次導線的選擇。
根據互感器二次回路的實際情況選擇二次導線的截面和長度。
在一定負載下，給定電纜截面面積，在規定電壓降下，給定導線長度，導線截面積至少不少于2.5mm2。
④電流互感器二次回路導線截面積最小值為4mm2，且中間不得有接頭，導線經轉動部分處應留有足夠的長度。
在投產前，必須測量電流、電壓互感器的實際二次負荷，使之在互感器標定的額定負荷之內。
⑤對35kV以上的計費用電壓互感器二次回路，應不裝設隔離開關輔助觸點，但可裝設熔斷器，對35kV及以下的計費用電壓互感器二次回路，應不裝設隔離開關輔助觸點和熔斷器。
電流、電壓回路應設專用二次回路，不與保護、測量同回路。
2.2采用正確的計量方式，減少計量誤差。
①對接入中性點絕緣系統的電能計量裝置，應采用三相三線制電能表，其2臺電流互感器二次繞組宜采用四線連線;對三相四線制的電能計量裝置，其3臺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，會影響計量，且進行現場檢驗時，采用單相法每相電流互感器二次負載電流與實際負載電流不一致，給測試工作帶來困難，且造成測量誤差。
②對計費用高壓電能計量裝置應裝設失壓計量器，及時讀取失壓記錄，作為計量人員追補電量的依據。
2.3合理選擇電流互感器變比。
要求正常負荷電流在電流互感器額定電流的60%左右，對季節性用電的用戶應采用二次繞組具有抽頭的多變比電流互感器。
2.4采用電壓誤差補償裝置。
如果電壓互感器二次回路的負荷導納變化范圍不大，可采用電壓誤差補償器，補償二次導線電壓引起的比差和角差。
2.5開展計量裝置綜合誤差分析。
把投產前電流、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算形成數據表，在每次的周期校驗時，都可以對照各項數據配合電能表進行調整，使計量綜合誤差達到最小。
同時，按規程規定做好電能表、互感器、電壓互感器進行周期檢驗和輪換工作。
三、結束語
減少電能計量裝置的綜合誤差是一項十分有意義且效益顯著的工作，雖然無法定量測得綜合誤差，但可采取其它技術措施以減少其綜合誤差，使電能計費系統在電網中發揮更大的經濟效益。
參考文獻：
[1]趙小平.降低電能計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.電能計量技術手冊[M].中國電力出版社，2001年.
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