欒陽(yáng)

摘 要:計(jì)算綜合誤差時(shí),用求代數(shù)和的方式求得三者的綜合誤差。電能計(jì)量裝置如果采用準(zhǔn)確度很高的電能表、測(cè)量用互感器及合理的二次回路就能使計(jì)量電能的綜合誤差很小。但是在計(jì)量設(shè)備準(zhǔn)確度等級(jí)一定的情況下,采取一些措施后,也可以減少一些電能計(jì)量裝置的綜合誤差,提高計(jì)量電能的準(zhǔn)確度。

關(guān)鍵詞:計(jì)量裝置誤差準(zhǔn)確度

中圖分類號(hào):TM933 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098x(2012)05(c)-0086-01

1 電能計(jì)量裝置綜合誤差的計(jì)算

電能計(jì)量裝置的綜合誤差是由電能表、互感器、二次接線三部分的合成誤差組成。計(jì)算電能計(jì)量裝置的綜合誤差時(shí),先將與電能表按不同方式連接的電流互感器、電壓互感器的角差和比差統(tǒng)一計(jì)算,稱為互感器的合成誤差,然后再將互感器的合成誤差與電能表的誤差及電流互感器二次導(dǎo)線降壓引起的誤差,用求代數(shù)和的方式求得三者的綜合誤差(電壓互感器二次導(dǎo)線引起的誤差也可以先計(jì)入互感器的合成誤差以內(nèi))。

互感器的合成誤差=(電流互感器的額定變比*電壓互感器的額定變比*互感器二次側(cè)功率-互感器一次側(cè)功率)/互感器一次側(cè)功率*100(%)

在計(jì)量電能的線路中,當(dāng)使用儀用互感器時(shí),由于互感器的比差和角差的存在,會(huì)在測(cè)量的結(jié)果中引起合成誤差。在某些場(chǎng)合下,雖然互感器的比差、角差符合規(guī)定要求,但其合成誤差值卻比較大。所以在實(shí)際工作中,還需要計(jì)算互感器的合成誤差,以便采取措施減少互感器合成誤差的數(shù)值,達(dá)到提高測(cè)量準(zhǔn)確度的目地。

1.1 測(cè)量電流、電壓的綜合誤差

用電流互感器、電壓互感器測(cè)量電流、電壓時(shí),因?yàn)殡娏鞅砗碗妷罕淼氖局抵皇芑ジ衅鞅炔畹挠绊?不受角差的影響,故此電流互感器的合成誤差就是互感器的比差。

對(duì)于電流表,根據(jù)電流互感器比差的定義可以知道

電流互感器的合成誤差=(電流互感器的額定變比*電流互感器的二次電流-電流互感器的一次電流)/電流互感器的一次電流

測(cè)量電流的綜合誤差=電流互感器的比差+電能表的相對(duì)誤差(%)

同理,對(duì)電壓表來(lái)說

電壓互感器的合成誤差=(電壓互感器的額定變比*電壓互感器二次電壓-電壓互感器一次電壓)/電壓互感器一次電壓

測(cè)量電壓的綜合誤差=電壓互感器的比差+電能表的相對(duì)誤差(%)

1.2 測(cè)量有功電能(或功率)的綜合誤差

1.2.1 單相電路測(cè)量有功電能的綜合誤差

在電路中接入電流互感器、電壓互感器測(cè)量有功電能時(shí),當(dāng)電能表與電流互感器、電壓互感器連接時(shí),其示數(shù)要受到電流互感器、電壓互感器比差與角差的影響。

互感器的合成誤差=(電壓互感器的額定變比*電流互感器的額定變比*二次側(cè)功率-一次側(cè)功率)/一次側(cè)功率*100(%)

有功電能的綜合誤差=互感器的合成誤差+電能表的相對(duì)誤差(%)

1.2.2 三相三線電路測(cè)量有功電能的綜合誤差

在三相電力系統(tǒng)中測(cè)量有功電能和功率,根據(jù)使用的表計(jì)和電壓互感器的不同接線方式來(lái)計(jì)算綜合誤差。

(1)電壓互感器為V形連接時(shí)

互感器的合成誤差=(二次側(cè)功率的折算值-一次側(cè)功率)/一次側(cè)功率*100%

測(cè)量電能的綜合誤差=(第一元件的相對(duì)誤差+第二元件的相對(duì)誤差+第三元件的相對(duì)誤差)/3+互感器的合成誤差(%)

(2)電壓互感器為Y/Y形連接時(shí)

測(cè)量有功電能的綜合誤差=互感器的合成誤差+電能表的相對(duì)誤差(%)

2 電能表校驗(yàn)時(shí)的誤差分析

2.1 校驗(yàn)電能表的誤差分類

2.1.1 系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差是指在測(cè)量中由于儀器不完善或方法不當(dāng)?shù)纫蛩厮鸬恼`差,其大小及正負(fù)號(hào)在同一測(cè)量中完全相同。對(duì)校驗(yàn)電能表來(lái)說如計(jì)時(shí)秒表的基本誤差,校驗(yàn)方法的誤差,以及校驗(yàn)條件與規(guī)定條件不一致而引起的附加誤差等等。如果這些因素在校驗(yàn)的過程中始終保持恒定或緩慢的變化,那么他們對(duì)校驗(yàn)結(jié)果的影響也是恒定的,因此也屬于系統(tǒng)誤差。估計(jì)系統(tǒng)誤差對(duì)校驗(yàn)結(jié)果的影響時(shí),采用各種誤差的代數(shù)和,即

系統(tǒng)誤差=標(biāo)準(zhǔn)儀器的誤差+測(cè)量互感器的合成誤差+方法誤差+外界因素與規(guī)定的條件不一致所引起的附加誤差。

2.1.2 偶然誤差

它是由于超出操作人員控制范圍的外圍因素對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的影響,例如:電源的變化就是外因之一。這種誤差的大小,正負(fù)不一定,但都會(huì)產(chǎn)生出誤差的增量。然而若測(cè)量同一量(如功率)的次數(shù)增多,則可發(fā)生偶然誤差服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律。誤差的大小及正負(fù)的出現(xiàn),由概率決定;誤差偏向一方的可能性不大于偏向另一方的可能性,因此多次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值可以減少測(cè)量結(jié)果中的偶然誤差。然而在精密的測(cè)量中往往要對(duì)偶然誤差進(jìn)行估算,以確定測(cè)量結(jié)果的精密度或重復(fù)率。這就要用概率的方法對(duì)偶然誤差進(jìn)行估算。校驗(yàn)的結(jié)果是由系統(tǒng)誤差與偶然誤差共同決定的。

2.2 電能表校驗(yàn)裝置的系統(tǒng)誤差

2.2.1 單相有功瓦特表校驗(yàn)裝置的系統(tǒng)誤差

如果瓦特表接有電壓互感器、電流互感器,則瓦特表校驗(yàn)裝置的系統(tǒng)誤差為

系統(tǒng)誤差=標(biāo)準(zhǔn)儀器的誤差+測(cè)量互感器的合成誤差

如果對(duì)于實(shí)際的裝置,注意選用誤差較小的瓦特表、互感器,并且盡可能在選用電壓互感器與電流互感器時(shí),使其比差的符號(hào)相反、角差符號(hào)一致,這樣計(jì)量裝置的綜合誤差就可以大為降低。

2.2.2 三相有功電能表校驗(yàn)裝置的系統(tǒng)誤差

校驗(yàn)裝置的系統(tǒng)誤差也是由標(biāo)準(zhǔn)瓦特表、計(jì)時(shí)秒表和互感器引起的,即

系統(tǒng)誤差=標(biāo)準(zhǔn)儀器的誤差+測(cè)量互感器的合成誤差

(1)校驗(yàn)三相有功電能表時(shí),當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)電能表作標(biāo)準(zhǔn)表時(shí),由于沒有計(jì)時(shí)秒表,標(biāo)準(zhǔn)儀器的誤差就等于標(biāo)準(zhǔn)電能表的誤差;

(2)當(dāng)校驗(yàn)三相有功電能表時(shí)的系統(tǒng)誤差公式仍為:

系統(tǒng)誤差=標(biāo)準(zhǔn)儀器的誤差+測(cè)量互感器的合成誤差

標(biāo)準(zhǔn)儀器的誤差=三只單相標(biāo)準(zhǔn)瓦特表或電能表的誤差/3+計(jì)時(shí)器誤差

當(dāng)用一只三相四線標(biāo)準(zhǔn)電能表作標(biāo)準(zhǔn)時(shí),標(biāo)準(zhǔn)儀器的誤差等于標(biāo)準(zhǔn)表的誤差。

3.2.3 三相無(wú)功電能表校驗(yàn)裝置的系統(tǒng)誤差

校驗(yàn)裝置的系統(tǒng)誤差=標(biāo)準(zhǔn)儀器的誤差+互感器的近似合成誤差