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降低電能計(jì)量裝置綜合誤差
降低電能計(jì)量裝置綜合誤差
摘 要：通過(guò)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(wèn)題
電能計(jì)量裝置包括電能表、互感器、二次接線(xiàn)三部分，其誤差亦由這三部分的誤差組成，統(tǒng)稱(chēng)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(xiàn)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(xiàn)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(lèi)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(lái)控制。
而電壓互感器二次導(dǎo)線(xiàn)壓降所造成的誤差，在綜合誤差中也占有相當(dāng)?shù)谋壤�，可以通過(guò)電能表、互感器的合理選擇來(lái)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。
�、贋榱吮ＷC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(wàn)kWh以上的Ⅱ類(lèi)高壓計(jì)費(fèi)用戶(hù)，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(wú)功電能表。
在實(shí)際運(yùn)行中，若用戶(hù)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。
�、谟萌嗳�(xiàn)電能表測(cè)量三相四線(xiàn)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。
�、匐娏骰ジ衅鞫稳萘康倪x擇。
接入電流互感器的二次負(fù)荷包括電能表電流線(xiàn)圈阻抗、外接導(dǎo)線(xiàn)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(guò)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(lái)滿(mǎn)足二次容量的要求，必要時(shí)還可利用降低外接導(dǎo)線(xiàn)電阻的方法。
�、谟捎谝淮坞娏魍ㄟ^(guò)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(lái)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(xiàn)(圖1)、負(fù)荷特性曲線(xiàn)(圖2)和誤差特性表可見(jiàn)，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(xiàn)壓降引起的誤差。
電壓互感器的負(fù)載電流通過(guò)二次連接導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)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(lèi)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。
�、龠x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(xiàn)性。
一只多功能電子表可同時(shí)兼有正、反向有功，正、反向無(wú)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(guò)載能力強(qiáng)、功耗小。
對(duì)Ⅰ、Ⅱ類(lèi)用戶(hù)應(yīng)采用全電子式電能表。
�、诟鶕�(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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)長(zhǎng)度，導(dǎo)線(xiàn)截面積至少不少于2.5mm2。
�、茈娏骰ジ衅鞫位芈穼�(dǎo)線(xiàn)截面積最小值為4mm2，且中間不得有接頭，導(dǎo)線(xiàn)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)。
�、輰�(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(kāi)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(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)和熔斷器。
電流、電壓回路應(yīng)設(shè)專(zhuān)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。
�、賹�(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(xiàn)制電能表，其2臺(tái)電流互感器二次繞組宜采用四線(xiàn)連線(xiàn);對(duì)三相四線(xiàn)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(xiàn)邊線(xiàn)。
如采用四線(xiàn)連接，若公共線(xiàn)斷開(kāi)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(lái)困難，且造成測(cè)量誤差。
�、趯�(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(hù)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(xiàn)電壓引起的比差和角差。
2.5開(kāi)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(guò)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(yǔ)
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(wú)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.
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