黃智明

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東江門 529000）

變電站電能計量是一項十分復(fù)雜的工作，其中涉及到多種設(shè)備的參與，例如：電流互感器、電能表等，所有的設(shè)備處于故障模式都可能引發(fā)計量失誤，提升計量誤差，對特別是電流互感器、電壓互感器出現(xiàn)誤差過大時，將導(dǎo)致電能計量整體誤差的變大，電能計量誤差問題會導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)運行失靈。所以，必須高度重視電能計量誤差的控制，提高電能計量水平。

1 變電站電能計量誤差成因分析

1.1 電能表計量精度不足

傳統(tǒng)電表計量精準(zhǔn)度難以確保，特別是低負(fù)荷計量其中的誤差更大。變電站自身的出口電壓較大，機械電表在低壓或高壓等條件下所得出的計量數(shù)值都存在一定誤差。從而影響計量準(zhǔn)確度。事實證明：三相四線表具有高度靈敏性，計量準(zhǔn)確度高且穩(wěn)定。實際的電能表故障排查過程中應(yīng)該遵循以下步驟：拆開電表，通過檢驗的方式來分析其計量精準(zhǔn)度，對比電流數(shù)據(jù)，明確電能表是否存在計量精度問題。

1.2 錯誤使用電能表

電能表的錯誤使用將極大地影響計量數(shù)據(jù)，參照研究表明，最常見的電能表錯誤使用是接線不科學(xué)、不合理，電能表接線方式應(yīng)參照電能表的類型做出合理選配。實際的接線問題，例如：三相三相表出現(xiàn)了典型的電流分配不均衡，錯誤的接線所導(dǎo)致的電流非均衡分配，特別是當(dāng)中性點中存在零序電流時，電能表無法準(zhǔn)確地算出其所消耗的功率，從而電表計量失誤。還要一些三相四線電表發(fā)生接線錯誤，最常見錯誤為反相序接線、互感器Y 形接法、互感器V 形接線。反相序接線表現(xiàn)為：接線操作中允許零件力矩誤差誤差變小，力矩控制功能擴大，以此來是電能測量誤差變大?；ジ衅鱕形接線就是將若干電流互感器同一個三相四線電表連接，其運行原理為公共連接電流互感器，以此來調(diào)整電能表內(nèi)部電流失衡的問題，然而，其弊端在于電流相位的變化，從而導(dǎo)致電能表分流現(xiàn)象，進而增大計量誤差，實際的誤差大小和負(fù)載電流、不平衡電流等密切相關(guān)。N 線未接與互感器V 形接線也是錯誤接線的典型代表，如果電能表內(nèi)N 線接觸松動，電能表負(fù)載電流則將失衡，對應(yīng)的壓降也勢必變化，從而導(dǎo)致力矩控制下降，當(dāng)電能表中的元部件電壓失衡，各個元件電壓誤差不斷出現(xiàn)，對應(yīng)的電流誤差也變大。

1.3 電能表互感器誤差

非專門電能表互感器誤差一般來自于以下幾方面：第一，電能表內(nèi)沒有專門的互感器二次繞組，實際結(jié)算中電能表必須配設(shè)特定互感器二次繞組，從而確保各種復(fù)雜狀態(tài)下的準(zhǔn)確計量，有效預(yù)防貿(mào)易結(jié)算中各種意外，也能保護計量裝置的安全，讓電能表的運行更加安全、準(zhǔn)確。但是，從目前來看，我國缺少這一方面的研究，電能表的配置程度難以滿足現(xiàn)實需求，普通電能表未設(shè)置專門的互感器，這就使得在低壓、負(fù)載失衡時電能表將陷入非精準(zhǔn)計量狀態(tài)，互感器的一個關(guān)鍵功能就是減少電能誤差，傳統(tǒng)的非專門互感器無法精準(zhǔn)地計量，從而導(dǎo)致電能計量的失誤與偏差。電能表互感器負(fù)荷載壓能力需控制在規(guī)定負(fù)荷的25～100%，互感器負(fù)荷壓力大小會極大地影響電能計量水平。

1.4 二次回路造成的誤差

結(jié)合現(xiàn)實檢測、勘察等可以看出：二次回路將為計量帶來不良干擾，具體體現(xiàn)在二次回路線路的直徑如果過小，則可加劇計量損失，極大地影響計量的精準(zhǔn)度，同時，二次回路端子部位如果出現(xiàn)接觸不牢的現(xiàn)象，受損的二次導(dǎo)線將發(fā)生接地，最終造成分流，極大地影響計量的精準(zhǔn)度。

1.5 二次回路線路阻抗與壓降問題

互感器二次回路中安裝了多個元件設(shè)備，例如：接線盒、開關(guān)、旋鈕端子等，這就使得二次回路中難免出現(xiàn)回路阻抗，具體的阻抗包括：回路自身的阻抗與接觸阻抗，前者中電纜阻抗占據(jù)主導(dǎo)地位，所以，電纜截面大小將極大地干擾阻值，后者則是各類元件，例如：接線盒、開關(guān)、旋鈕端子等為了達到連接所產(chǎn)生的接插、旋轉(zhuǎn)阻抗等的相加，如果阻抗出現(xiàn)任何的變化意味著壓降的調(diào)整、變化，如果互感器二次回路線路阻抗、壓降等未達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)則將提升計量失誤問題。

1.6 諧波影響計量精準(zhǔn)度

諧波會對電能計量帶來干擾，而且會影響電能質(zhì)量，同時，其他的相關(guān)設(shè)備，例如：計量設(shè)備、繼電保護設(shè)備等會深受諧波干擾。

2 變電站電能計量誤差的解除對策

2.1 優(yōu)選先進電能表

傳統(tǒng)電能表實際運行中呈現(xiàn)出多種弊端，所以，必須積極的更新、完善電能表。全電子式多功能電表為首選，因為它不僅能高度精準(zhǔn)計量，確保穩(wěn)定性，且安全耐用。經(jīng)過深入改造的變電站可以配設(shè)多功能電子式電能表，通?？梢杂行Э刂普`差在0.01%以內(nèi)。同時，電子式電能表功率損耗更低，而且啟動時所需電流較小，有著更好的負(fù)載性能。電子式電能表實際電能計量過程中，其精準(zhǔn)程度與外部溫度、濕度以及環(huán)境質(zhì)量等差別不大，而且眾多經(jīng)改良后的變電站都設(shè)置了TH 型電能表，能夠有效地控制來自于電能表接線錯誤所引發(fā)的計量失誤問題。

2.2 配置專門的電流與電壓互感器

從上面的分析看出，互感器的不科學(xué)使用，特別是非專門互感器的應(yīng)用都可能造成電壓端子短期內(nèi)的污染與氧化問題，從而提升接觸點與二次回路的電流，最后提升二次降壓，大量的調(diào)查研究得出：二次壓降會引發(fā)嚴(yán)重的計量損失，達到1.5%，所以，必須配設(shè)專門的電流與電壓互感器，以此來有效控制二次負(fù)載超重帶來的計量失誤問題。而且要立足于實際，科學(xué)地選配電流互感器與電壓互感器的變比，從而打破保護需求為電網(wǎng)系統(tǒng)帶來的制約，確保二次電流從頭到尾處于標(biāo)準(zhǔn)電流的三分之一，此時技能妥善提高計量的精準(zhǔn)度，專門的電壓互感器能夠有效地控制30%的二次負(fù)載，以此來實現(xiàn)電壓互感器的常規(guī)化運行。同時，通過配設(shè)專門的互感器也能有效地控制由于測量、保護等為電能計量形成的負(fù)面干擾。

2.3 更改電流互感器變比

圍繞電流互感器深入剖析計量失誤成因，則需從以下方面入手：第一，審核互感器的技術(shù)說明，確保變電站所安裝的電流互感器，無論是繞組還是精準(zhǔn)度都能符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。第二，采樣電流。圍繞各個開關(guān)柜電流實施采樣，從中剖析電流互感器運行一次電流與額定電流，以及二者間的差距，從中能得出：變比過大容易加劇計量失誤問題。為了提高電能計量水平，最理想的方式不是更新電流互感器，因為這種方式將提升成本，也將影響生產(chǎn)，最科學(xué)的方式就是調(diào)整接線方式，因為通過更新接線能夠降低互感器變比在50%，電能計量誤差也就得到了有效控制。

2.4 以電容補償優(yōu)化電壓互感器負(fù)載能力

它們都作為感性設(shè)備，構(gòu)成機械電能表對應(yīng)的電流、電壓部件多為線圈，一般把它們當(dāng)作感性負(fù)荷，把電容和電能表接線端并聯(lián)，這樣并聯(lián)電容將吸收超前電流，以此來有效地補償感性負(fù)載對應(yīng)的滯后電流，這樣就實現(xiàn)了磁場能感性負(fù)載無功功率與電場能無功功率之間的交換，可以交換互感器、感性負(fù)載之間的能量，有效地減少二次回路電流，降低二次負(fù)載。

2.5 解除二次回路阻抗與壓降問題

參照相關(guān)的技術(shù)規(guī)程與科學(xué)規(guī)定，無論是一類還是二類貿(mào)易型電能計量設(shè)備，其電壓互感器二次回路電壓降要控制在額定二次電壓的0.2%。對此，應(yīng)該科學(xué)地選配互感器，要從其規(guī)格、尺寸、材質(zhì)等多方面入手來綜合分析、擇優(yōu)做出合理選配。借助補償設(shè)備來補償二次壓降，同時選擇專門的計量回路，具體包括：專門的互感器二次計量繞組，以此來預(yù)防繼電保護與測量回路等的干擾，選擇專門的計量二次電纜、特定的開關(guān)、熔斷器等，這些方式和方法都站在了設(shè)備配設(shè)的方面來有效控制電壓互感器二次回路電壓降，也可以合理地控制一次電纜的長度，擴大一次導(dǎo)線截面面積，從而有效地控制二次電纜導(dǎo)線的電阻，而且要合理地把握二次回路導(dǎo)線截面，一般要在4mm2以上，而且要科學(xué)地掌握好電壓二次回路導(dǎo)線截面大小，一般要在2.5mm2以上。

2.6 控制諧波干擾

諧波是影響計量準(zhǔn)確度的一大原因，對此必須高度重視諧波干擾問題，一般來說，諧波干擾問題與多種因素密切相關(guān)，為了有效地控制諧波干擾，就要立足于整體，編制出科學(xué)的解決對策和措施，首先要不斷地更新完善電能表技術(shù)，提高電能表型號，優(yōu)選先進的電能表，從而有效地抵制諧波的干擾與威脅，同時，也要清晰地明確諧波、基波的潮流動向，對應(yīng)進行精準(zhǔn)計算、計量，預(yù)防諧波與基波的混淆，同時，為了確保繼電保護正確動作，還要立足于現(xiàn)實條件、客觀實際，科學(xué)地加大電流互感器對短路電流的承受力，優(yōu)化變比精準(zhǔn)度，控制變比誤差。

變電站電能計量誤差的影響因素很多，為了解除其中的問題最關(guān)鍵是要參照電能表的自身特點、以及計量中出現(xiàn)的多種問題來靈活地采取干擾性對策和措施，除了要采取必要的技術(shù)措施，還要強化對電能計量設(shè)備的科學(xué)、規(guī)范化管理，例如：加強抄表管理，深入剖析電能計量數(shù)據(jù)等，強化電能保護等，以此來控制電能計量失誤問題。

3 結(jié)語

電能計量設(shè)備普遍存在計量失準(zhǔn)、失真問題，電能計量的誤差問題不僅會影響供電企業(yè)的經(jīng)濟利益，也將影響供電服務(wù)質(zhì)量，引發(fā)用電客戶的不滿，對此，必須積極地重視變電站電能計量誤差問題，明確誤差產(chǎn)生的原因，并根據(jù)誤差成因來針對性地采取控制對策和措施，從整體上來提高變電站電能計量誤差控制水平。