电能计量误差产生的原因及改进措施

电能计量误差产生的原因及改进措施

张蓓翁同洋荣旭东高伟

（国网六安供电公司安徽省237000）

摘要：本文结合多年工作经验总结，分析了电能计量产生误差的主要原因，结合问题的根本，提出了常用减小误差的方法。

关键词：电能表；互感器；电能计量；二次压降；误差

1电能计量装置误差的内容

1.1互感器误差

互感器的误差将造成电能计量装置失真，直接影响各相关单位的经济利益以及线损等电网经济技术指标。互感器的误差主要包括以下方面：

（1）互感器准确度等级太低。

（2）电能计量装置无计量专用互感器二次绕组。

1.2二次回路误差

由于电压互感器的二次输出端与电能表的输入端之间的线路中，由导电阻抗、熔断器、继电器触点、空气开关等设备电阻，当有电流通过时，就会引起二次电压在线路上的一个压降和角度变化，相对于电能表来说，也就是线路上的压降和相移给电压互感器带来了一个附加误差。规程第513条规定：Ⅰ、Ⅱ类用于贸易计算的电能计量装置中电压互感器二次回路电压降应不大于其额定电压的0.2%。对部分关口电能计量装置的电压互感器二次回路压降进行的全面测试表明，合格率仅为75%左右。说明电压互感器二次压降问题严重应引起足够重视。

1.3电能表误差

（1）电能表产品误差：按国家统一的电能表设计要求，生产电能表应采用五类磁钢，该类型磁钢性能稳定不易失磁，是保证电能表误差稳定的重要部件。但有的电能表制造商为了在价格战中取胜，擅自修改设计，选用稀土磁钢或三类磁钢，生产成本可下降10%左右，但存在着严重的质量隐患。即使安装前误差调试合格，投入运营后由于磁钢的不断失磁致使电能表的阻尼力矩不断减小，电能表越走越快。这是造成运行中电能表出现正常误差超差的主要原因。造成电能表投入运行后越走越慢的因素很多。感应式电能表是一个转动机械装置，新表检定完毕安装投运后，随着时间的推移，轴承内润滑油不断挥发，机械磨损逐渐增加，机械工作应力不断释放，转动轴杆同心度的误差也将增大，这些因素都将导致机械摩擦力矩上升，使电能表越走越慢，尤其在轻负载情况下，影响更为明显。

（2）电能表不当使用误差：在电能计量管理中，由于电能表接线错误，断线（失压、断流）所引起的计量误差较大，已被人们所发觉和重视；而由于电能表非常规接线或使用不当引起的计量误差较小，一般只在百分之几至百分之十几，不易被重视，但是，若其乘以倍率，则会造成较大误差。

2电能计量装置运行过程中产生误差的原因

2.1电能表的使用以及选型不当所产生的误差

（1）为了保证电能计量的准确性，在对电能表进行选择的过程中，就必须根据相关的规定以及要求来对电能表准确度、电压等级、基本电流、电能表型以及最大额定电流进行选择。在电能表的实际运作过程中，用户的实际使用电流经常低于电流互感器的额定电流的30%、负荷电流的变化幅度较大、电能表的运行经常处于较低的负荷点，这些情况的出现都有可能导致电能表出现计量误差。

（2）在利用三相三线电能表来对三线四相电能进行测量时，容易出现附加误差。这主要是由于三相负载未达到其平衡点，而中性点通常会有电流，由于Ib=In-Ia-Ic，所以，就导致了附加误差的产生。

2.2电流互感器的选择不当所引起的误差

在对电流互感器的二次容量进行选择的过程中，它在接入电流后涵盖了接触电阻、电能表自带的电流线圈阻抗以及外接导线。所以，在对电流互感器进行选择时一定要从各个方面来对其容量大小进行仔细的分析，利用电流回路负荷阻抗相对较小的电能表来满足其容量要求，如有必要还可以利用降低外接导线的电阻的方法来满足其容量需求。

2.3二次接线的不合理所产生的误差

在电压互感器中，二次回路的压降是引起电能计量装置出现误差的主要原因之一。导致二次回路出现压降的主要原因有以下几点：（1）中间继电器存在接触电阻；（2）二次回路中的接线电缆；（3）隔离开关的辅助点以及端子的接触电阻；（4）熔断器以及断路器存在接触电阻，互感器中的负载电流在经过串接点以及连接导线时会出现电压降，这就使得负载电压不能与互感器二次线圈中的电压一致，最后就会出现计量误差。

3减少电能计量器在工作过程中的误差的具体措施

3.1引入正确的电能计算方法，尽量避免计算误差的出现

对于接入了中性点绝缘系统的电能表来说，如果电能表选用的是三相三线制，那么其中的两台电流互感器的二次绕组，最好利用四线连接的方式来与电能表进行连接。对于三相四线制的电能表来说，其中的三台电流互感器的二次绕组和电能表之间的连接方式最好采用六线连接。如果采用四线连接的方式来对其进行连接，当遇到一相互感器的极性颠倒或公共线断开的情况时，就会影响到电能表的计量准确性。此外，在对电力系统的运行情况进行现场检验时，利用单相法来对各相电流以及互感器的二次负载电流进行检验所得的结果与实际的负载电流就会有一定量的出入，这就增加了测试工作的难度，而且还容易造成计算误差。

3.2对电流互感器进行科学合理的选择

在电网的运行过程中，根据相关的规定，正常情况下的负荷电流一般都在电流互感器的额定电流的60%左右，对于那些具有季节性的电力用户，就可以选择二次饶阻含有抽头的电流互感器，在对其进行选择的过程中，一定要遵守以下原则：

（1）对其额定电压进行确定：在对电流互感器进行选择时，一定要满足被测线路的电压Ul小于或等于互感器的额定电压Un。

（2）对互感器的额定电压变化值进行确定：在对电流互感器的额定电压进行设定时，一般都是将其第一次接触的负荷p1来对其电流I1进行确定的，即I1=P1/Uncos∮。在该方程式中的cos∮一般都是以0.8来计算的，为了保证电能表在对电能进行计量的过程中具有准确性，在对电流互感器进行选择时，一定要保证一次电流值处于互感器额定值的30~60%之间，然后再根据互感器的一次额定电流与二次额定电流的比值来确定其额定变化的比值。

（3）对其额定的二次负荷进行确定：当互感器所接入的二次负荷大于其额定的二次负荷时，就会降低电能表的计量准确度。为了保证其计量的准确性，一般都会将互感器的二次负荷控制在其额定二次负荷的25~100%之间。

（4）对其功率因素进行确定：一般情况下，用于记录电能量的互感器的功率因数一般是在0.8~1.0之间。

3.3根据电能表的计量规格，对其装置进行合理的设置

（1）在对电能进行记录的过程中，一定要利用功能较多、稳定性强、精度高的电能表来完成与之相关的工作。随着电子技术的不断发展与完善，多功能的电能表的各项功能也在一定程度上得到了完善，它的误差也变得较为稳定。就一般情况而言，多功能的电能计量表具有功耗小以及过载能力相对较强等一系列的优点。

（2）针对电压以及电流互感器存在的误差，在选择电能计量装置时，就必须对其进行合理的配对组合，尽量减小互感器在合成过程中的误差，确保其计量的准确性。

4结语

综上所述，在实际电能计量系统中，为了减少综合误差，不但要对互感器、电能表等计量器具进行重点的考核，还要对互感器的二次回路的负载和压降进行必要的检测，只有这样才能保证整个计量系统计量准确，从而减少资源的浪费或电能的流失。

参考文献

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