白建偉

（長子供電公司，山西 長治 046600）

基于降低計量裝置綜合誤差的設(shè)備選型研究

白建偉

（長子供電公司，山西 長治 046600）

在實際運(yùn)行中，整體電能計量裝置存在著綜合誤差，這個綜合誤差是由電能表本身的誤差，電壓、電流互感器的合成誤差與電壓互感器二次回路壓降引起的誤差三部分組成。設(shè)備選型技術(shù)是實踐中總結(jié)出來的降低電能計量裝置綜合誤差的有效方法，通過該技術(shù)的廣泛應(yīng)用，有效地控制了計量裝置的綜合誤差，進(jìn)一步提升了計量專業(yè)精益化管理水平，確保了電能的公平交易。

綜合誤差；互感器；二次回路壓降；導(dǎo)線截面

0 引言

綜合誤差是考核電能計量裝置綜合計量性能的重要指標(biāo)。電能計量裝置中的電能表、互感器、二次壓降所引起的誤差的合成稱為計量裝置的綜合誤差。實際工作中往往只重視各元件的誤差，在現(xiàn)場檢驗也只是對其中1種計量裝置進(jìn)行試驗，而計量裝置的綜合誤差常被忽視。

1 實例

某三相三線計量裝置測試數(shù)據(jù)如表1所示，求Ib、cosφ=1.0時的綜合誤差。

表1 三相三線計量裝置測試數(shù)據(jù)表

表1中Ib為基本電流；cosφ為功率因數(shù)；eb為電能表的相對誤差；fIUb為U相電流互感器的比差；δIU—U相電流互感器的角差；fIWb為W相電流互感器的比差；δIW為W相電流互感器的角差；fUUV為接在U、V相電壓互感器的比差；δUUV為接在U、V相電壓互感器的角差；fUWV為接在W、V相電壓互感器的比差；δUWV為接在W、V相電壓互感器的角差；fUV為U、V相電壓二次回路壓降引起的比差；δUV為U、V相電壓二次回路壓降引起的角差；fWV為W、V相電壓二次回路壓降引起的比差；δWV為W、V相電壓二次回路壓降引起的角差。

電壓互感器與壓降的比、角差代數(shù)和為

計算結(jié)果可見，該套計量裝置的電能表、互感器的誤差及二次壓降均在合格范圍內(nèi)，而當(dāng)各元件的誤差均為正誤差或負(fù)誤差時，導(dǎo)致整套計量裝置的合成誤差較大，甚至超過規(guī)程規(guī)定。大部分用電大戶的計量裝置不僅有電能表，還有電流互感器、電壓互感器，電壓二次回路也比較長，都是影響綜合誤差的因素，而這些用戶的用電量占到了供電企業(yè)售電量的80%以上，所以，在計量工作中必須合理選配電能表和互感器。依據(jù)電能計量裝置的分類，按照電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程（DL/T448—2000）選定相應(yīng)準(zhǔn)確度等級的計量裝置。具體選擇規(guī)定如表2所示。

表2 電能計量裝置準(zhǔn)確度等級

表2中S級電能表表示在設(shè)計、檢定、使用中的負(fù)載電流范圍更寬，即要求負(fù)載電流為1%In～I(xiàn)max時，電能表都能符合其準(zhǔn)確度等級規(guī)定；不是S級的電能表負(fù)載電流要求為5%In～I(xiàn)max。同樣S級電流互感器測量范圍為1%In～120%In，保證了電能計量點電力負(fù)荷變動較大和低負(fù)荷的情況下計量的準(zhǔn)確性。

2 減小計量裝置綜合誤差的方法

首先，改變傳統(tǒng)的專業(yè)管理模式，電能計量專業(yè)管理適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的需要；另一方面，在專業(yè)技術(shù)創(chuàng)新上探索新途徑，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，解決實際計量裝置綜合誤差。

2.1 確保各計量點的電能質(zhì)量滿足要求

電壓波動、頻率變化、波形畸變、三相電壓不對稱、高次諧波增加等都可引起電能表和互感器附加誤差的變化，增大整套計量裝置的綜合誤差。因此，要加強(qiáng)對電網(wǎng)的調(diào)度和調(diào)整，在任何運(yùn)行方式下都要保證各計量點的電氣技術(shù)參數(shù)在規(guī)定值范圍內(nèi)，保證對用戶電能質(zhì)量的要求，達(dá)到減小計量裝置綜合誤差的目的。

2.2 合理確定計量點

環(huán)境的溫度和濕度直接影響電能表、互感器的內(nèi)部性能，當(dāng)溫度和濕度超過標(biāo)準(zhǔn)值很大時，就會引起很大的綜合誤差。對新裝計量裝置應(yīng)首選在室內(nèi)安裝，互感器要盡量遠(yuǎn)離高溫的爐體和高腐蝕物質(zhì)以及潮濕的地方，并保證有足夠的通風(fēng)和散熱。對已安裝在室外的計量裝置，電能表應(yīng)采取保護(hù)措施，避免陽光直射和雨淋。

2.3 盡量選用高準(zhǔn)確度和誤差較小的多功能電子表及互感器

如果電能表、互感器誤差小，則合成誤差就小。所以應(yīng)盡量選用誤差較小，高準(zhǔn)確度等級的多功能電子表和電流、電壓互感器。然后在此基礎(chǔ)上，再進(jìn)行電能表、互感器的合理選型配組。

2.4 合理使用電能表和互感器的配組

2.4.1 低壓計量裝置

只有電能表的計量裝置。減小綜合誤差主要通過減小電能表的基本誤差來實現(xiàn)，也就是在電能表檢定時盡量使各負(fù)荷點的誤差接近于零。

電能表、電流互感器組合的計量裝置。低壓電流互感器在檢定過程中是不能進(jìn)行誤差調(diào)整的，應(yīng)以互感器有代表性的負(fù)荷點的誤差作為參照，逆向?qū)﹄娔鼙磉M(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到減小綜合誤差的目的。如電流互感器在某個負(fù)荷點的誤差為0.4%，則與之配對的電能表在該負(fù)荷點的誤差值應(yīng)調(diào)整為-0.4%。

2.4.2 高壓計量裝置

對于10 kV及以上電壓等級的高壓計量裝置，多采用電壓、電流互感器與電能表組合的方式進(jìn)行計量，所計的電量一般超過供電企業(yè)售電量的80%，減少高壓計量裝置的綜合誤差是工作的重點。實際工作中是分三個階段來實現(xiàn)的。

互感器設(shè)備配組。根據(jù)電流互感器和電壓互感器的誤差性質(zhì)及誤差特性，確定互感器的配組。原則是將比差絕對值大小相等而符號相反，角差絕對值大小相等符號相同的電流互感器和電壓互感器組合成一組配合使用。這樣配合會使電流互感器和電壓互感器的誤差互相補(bǔ)償，最理想的結(jié)果是電流互感器和電壓互感器的合成誤差為零。

確定除電能表以外的綜合誤差。確定電流互感器、電壓互感器、二次導(dǎo)線的綜合誤差。按照電流互感器、電壓互感器所帶的負(fù)荷及功率因數(shù)的變動，選取幾個負(fù)荷點作為代表點；對配組好的電流互感器、電壓互感器進(jìn)行現(xiàn)場檢定；分別測出各代表負(fù)荷點下，每相電流互感器、電壓互感器、二次導(dǎo)線誤差值，根據(jù)檢定的結(jié)果，計算各代表負(fù)荷點的綜合誤差（計算方法可參見有關(guān)誤差計算理論）。根據(jù)綜合誤差值繪出各相綜合誤差曲線。

調(diào)配電能表。根據(jù)每相的綜合誤差曲線和所選的負(fù)荷點，先對電能表進(jìn)行分相逆向調(diào)整，如U相在某點的綜合誤差為-0.6%，則U相在該點誤差應(yīng)調(diào)整為0.6%，分相調(diào)整后按檢定規(guī)程測出整個裝置的綜合誤差。

2.5 減少電壓互感器二次回路壓降誤差

減少電壓互感器二次回路誤差概括來說有補(bǔ)償法和自然法兩種方法。

2.5.1 補(bǔ)償法

補(bǔ)償法分為直接補(bǔ)償電壓法和電壓跟隨補(bǔ)償法。

直接補(bǔ)償電壓法，就是利用自耦變壓器和移相器將壓降調(diào)到零，此法的優(yōu)點是價格低，運(yùn)行可靠，能較大地降低壓降；缺點是受負(fù)載影響大，僅適合于負(fù)載不變或變化小的場所。

電壓跟隨補(bǔ)償法，就是實時地測量電壓互感器出口電壓及負(fù)載端電壓的電壓差值，并將兩個電壓差值信號進(jìn)行處理，得到串聯(lián)在回路中的一個大小相等、方向相反的補(bǔ)償電壓，從而使壓降減小。此法的優(yōu)點是動態(tài)補(bǔ)償，對任何原因引起的壓降均有很好地補(bǔ)償效果。缺點是成本較高；運(yùn)行的可靠性要求高，對于無線電、電力載波傳輸方式的，對通信的可靠性要求高。

補(bǔ)償法只有在取得有關(guān)計量部門的許可下，才可使用。

2.5.2 自然法

自然法就是從計量裝置本身出發(fā)，挖掘減少電壓互感器二次回路壓降的方法。具體來說，主要有以下幾種。

a）對于I、II、III類貿(mào)易結(jié)算用的電能計量裝置，應(yīng)配置專用電壓互感器或?qū)Ｓ玫亩卫@組，其專用電壓互感器或?qū)Ｓ枚卫@組及其二次回路不得接入與電能計量無關(guān)的設(shè)備，如測量、保護(hù)等設(shè)備。

b）對安裝在用戶處的35 kV以上的計量用電壓互感器二次回路，應(yīng)不裝設(shè)隔離開關(guān)輔助接點，但可裝設(shè)熔斷器；對于35 kV及以下的計量電壓互感器二次回路，應(yīng)不裝設(shè)隔離開關(guān)輔助接點和熔斷器。

c）選擇合適的導(dǎo)線和導(dǎo)線截面。電壓互感器二次回路的連接導(dǎo)線應(yīng)采用銅質(zhì)單芯絕緣線，連接導(dǎo)線截面應(yīng)按允許的電壓降計算確定，至少應(yīng)不小于2.5mm2。

3 結(jié)束語

隨著國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)建設(shè)步伐的不斷加快，電能計量專業(yè)管理將面臨全新的挑戰(zhàn)，一方面是設(shè)備科技含量、智能化水平的不斷提升，要求必須改變傳統(tǒng)的專業(yè)管理模式，以適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的需要；另一方面，大量計量裝置綜合誤差依然存在的現(xiàn)實，要求必須在專業(yè)技術(shù)創(chuàng)新上探索新途徑，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，解決實際工作中的瓶頸。設(shè)備選型技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅有效地控制了綜合誤差，而且在專業(yè)技術(shù)提煉的過程中為企業(yè)培養(yǎng)了一大批高技能人才，更重要的是通過該技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)了專業(yè)精益化管理水平和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升。

Research on Equipment Selection to Reduce Integrated Error of Metering Device

BAI Jian-wei
（Zhangzi Power Supply Branch，Changzhi，Shanxi 046600，China）

In actual operation,there is integrated error on electrical energymetering device.The integrated error is attributed to the error of themeter itself，synthesis error of voltage and current transformer and the error caused by voltage transformer secondary circuit voltage drop.The equipment selection technology plays a key role in reducing the integrated error of electrical energymetering device.The implementation of the technology will effectively control integrated error of energy metering device and improve the managementof energymeasurement to ensure fair dealing of electrical energy.

integrated error；transformer；secondary circuit voltage drop；conductor section

TM930.115

A

1671-0320（2012）04-0033-03

2012-02-28，

2012-06-12

白建偉（1981-），男，山西長治人，2002年畢業(yè)于華北電力大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)，工程師，主要研究方向是電力系統(tǒng)分析、運(yùn)行管理與控制。