陳曉凌

【摘 要】本文首先分析了影響電能計量準確性的主要原因，然后提出了針對性改善措施，并針對電能計量裝置的常見故障進行了探討。

【關鍵詞】電能計量；計量裝置；準確性；誤差

引言

電能計量能夠為供電單位和用戶提供客觀的電能計量信息，是電力系統(tǒng)進行經營管理的重要設備。 隨著國民經濟水平的快速發(fā)展和用電需求量的日益增大，供電雙方對電能計量的準確性都提出了更高的要求。 因此，必須深入分析影響電能計量準確性的因素，并采取相應的措施加以控制，盡量降低電能計量裝置的計量誤差，提高電能計量裝置準確性。

1.影響電能計量準確性的主要因素

1.1 電能表選擇不合理

計量過程中，電能表的選擇非常重要，必須嚴格參照相關規(guī)程要求合理選擇電能表的型式、電壓等級、額定電流、精確度等級及最大電流等參數(shù)。如果用戶負荷電流變化幅度大或長期處于低載負荷點運行，即實際電流長期處于小于TA額定一次電流三分之一，也會出現(xiàn)計量誤差，針對這種情況需要選擇寬負載電能表。比如用戶的一次電流如果不大于60A，則電能表電流規(guī)格選擇10（60）A即可，如果大于60A，則要選擇1.5（6）A的電能表。同理，如果計量使用地點二次電壓的電能表，其額定電壓與二次電壓不相同，則會導致電能計量結果出現(xiàn)誤差，甚至可能由于存在過電流、過電壓而加大計量誤差，嚴重的會燒壞電能表。計量過程中，由于三相負載處于不平衡狀態(tài)下，中性線會有電流，采用三相三線電能表進行測量時，如果缺少電流則會對其實際消耗功率產生直接影響，從而造成計量誤差，因此三相四線的用戶負荷不得采用三相三線電能表進行計量。

1.2 TA選擇不合理

TA的二次負荷主要有電能表電流線圈阻抗、外接導線電阻及接觸電阻三部分，因此選擇TA時要同時考慮上述三個因素。盡可能選擇電子式電能表等阻抗較小的表計，如有必要還要采取措施降低外接導線電阻。TA誤差有比差與角差，其與外接負載電流值、阻抗值等有直接關系，而互感器電流特性曲線、負荷特性曲線、誤差特性之間的關系決定其大小。

1.3 諧波的影響

計量裝置多為電磁感應式，其在結構設計時僅將基波分量的作用考慮進來，對高次諧波的影響有所忽略，因此高次諧波含量越大，計量裝置的測量誤差就越大。這是由于基波下弦電流波、正弦電壓波受高次諧波的影響會發(fā)生畸變，從而導致電能表電壓線圈阻抗、轉盤阻抗等發(fā)生變化，而電壓工作磁通、對應的電流磁通等也會在其影響下而發(fā)生變化，最終電能表的計量結果出現(xiàn)誤差。此外，畸變的波形受諧波的影響，其在通過電磁組件后，磁通不與波形對應變化，所以轉矩也無法與平均功率成正比關系，最終出現(xiàn)附加誤差。

2.提高電能計量準確度的措施

2.1 要求電能計量裝置與相關規(guī)程要求相符

首先，在選擇電能表時，要根據相關規(guī)程要求選擇其各項參數(shù)，包括電能表的型式、電壓等級、額定電流、精確度等級等。除此之外，還要結合用電量大小選擇合適的電能表精度，以保證計量準確性。比如Ⅲ類用戶其月均用電量大于10萬kWh，TV、TA等級也要選擇0.2、0.2S級，但是其有功電能表要選擇1.0級及以上等級。選用高精度的TA，其準確度級別須在0.2S級及以上。

其次，要結合TA與TV的誤差提高組合配對的合理性，最大程度上降低互感器合成誤差。配對過程中要盡量遵循以下兩點原則：盡量使接到電能表同一元件的電流、電壓互感器比差符號相反、數(shù)值相近；角差符號相同、數(shù)值相近。這種條件下只需按照互感器二次壓降再與電能表本身的誤差相配合做出調整，基本忽略互感器的合成誤差，從而將計量裝置的綜合誤差控制在最小范圍內。

最后，根據相關規(guī)程配置TA與TV二次回路的連接導線線徑，將其二次回路阻抗控制在最低水平，比如TA二次回路導線線徑在4mm2以上，且不得經中間環(huán)節(jié)轉接；如TV二次回路導線截面在2.5mm2以上，并盡量縮短其長度和不能接入與計量無關的設備，以降低二次回路壓降。此外，為防止電能表電壓回路開路對計電量產生影響，不得串接低壓熔斷器。

2.2 保證計量方式的正確性

如果電能計量裝置設置在不接地系統(tǒng)中，電能表要選擇三相三線型的，其2臺TA二次繞組不應共用接地N線，應采用四線連接；如果采用的是三相四線制電能計量裝置，盡量采用六線連接的方法實現(xiàn)其3臺TA二次繞組和電能表間的連接，因為四線連接的情況下，如果一相TA極性相反或者公共線斷開，則計量結果會受到影響。此外，要在計費用電能計量裝置上設置失壓計量器，后續(xù)追補電量時可以將其作為主要依據。

2.3 及時排除電能計量裝置的故障

電能計量裝置的典型故障包括以下兩個方面：

2.3.1 二次電壓回路故障。一旦互感器二次回路出現(xiàn)問題，則計量裝置故障多表現(xiàn)為電壓回路故障。電能表電壓回路是把二次電壓回路的電壓互感器二次端子箱、二次電纜、空氣開關、電能表屏等經過電壓切換繼電器再分別與不同的電能表相連接，因此電能表電壓回路體現(xiàn)出比較復雜的特點，經常會出現(xiàn)二次保險接觸不良或保險絲熔斷等問題，最終影響到計量裝置的計量結果。比如某電廠的電能計量裝置，其包括出線1、出線2兩個計量點以及啟動備用變壓器等，I、II母電壓互感器提供電能表電壓，在本年6月份上旬，該計量裝置母線平衡發(fā)現(xiàn)異常問題。分析互感器、電能表誤差、相關運行參數(shù)后，可以排除將互感器及電能表的問題排除，再進一步查看主變壓器，其電量顯示出現(xiàn)異常，測量該計量點的電壓參數(shù)，其結果如下表1所示：

進行誤差計算后，主變壓器相對于出線2的V相計量點電壓誤差率為-3.488%，導致主變壓器誤差率竟然高達-1.162%，做進一步檢查分析，發(fā)現(xiàn)計量屏主變壓器計量點電壓切換繼電器觸點位置接觸不良，所以導致V相電壓出現(xiàn)問題，后通過更換繼電器排除故障。

2.3.2 電壓互感器故障。電壓互感器引起的計量裝置故障表現(xiàn)在兩個方面：一是電容芯子壓緊系數(shù)發(fā)生變化，分壓器內部電容芯子在設計過程中，其壓緊系數(shù)就已經進行合理設置，不過制造過程中如果操作失誤，則電容芯子被外力破壞，就會影響其壓緊系數(shù)，從而影響到分壓比，最終導電能計量裝置出現(xiàn)誤差。二是電容分壓器工作過程中電容芯子被擊穿，改變了電容分壓器的分壓比，導致電能表計量誤差。針對這種情況，要及時更換電容芯子。比如檢測某電廠TYD500/-0.005H型5000kV CVT時，其U、V相電容比差值為+0.8%，角差數(shù)據正常。拆卸該裝置后發(fā)現(xiàn)，U、V兩相電容分壓器的4個電容芯子均被擊穿，所以電容增加，降低了分壓比，從而導致計量誤差增加。及時更換電容芯子后即恢復正常。

3.結語

總之，電能計量裝置計量的準確性會對供電企業(yè)的經濟效益、社會效益產生直接影響，因此要深入分析電能計量裝置產生誤差的主要原因，并采取有針對性的解決措施；做好電能計量裝置的檢修與維護工作，及時排除故障，提高企業(yè)的經濟效益，改善用戶的滿意度。

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