周曉英

摘要：對(duì)各種電能表的計(jì)量處理裝置的各種綜合計(jì)量誤差代數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，電能表的計(jì)量處理裝置的各種綜合計(jì)量誤差，主要分別是采用電能計(jì)量表的本身計(jì)量誤差、互感器的電流合成計(jì)量誤差及采用電壓壓降互感器二次計(jì)量回路的電流壓降合成誤差，這三者的誤差代數(shù)和公式統(tǒng)稱(chēng)可成為一種綜合性的誤差，只有根據(jù)這種綜合性的誤差分析才能全面地準(zhǔn)確反映計(jì)算出各種電能表的計(jì)量處理裝置的準(zhǔn)確應(yīng)用程度。

關(guān)鍵詞：電能計(jì)量;電能計(jì)量裝置;綜合誤差

引言：

電能二次計(jì)量檢測(cè)裝置是它是整個(gè)電力系統(tǒng)中對(duì)電能進(jìn)行計(jì)量的重要儀器設(shè)備，它的準(zhǔn)確可靠直接性地關(guān)系著起到整個(gè)電力系統(tǒng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，它主要由壓力電流、電壓電力互感器、電能計(jì)量表、電壓電流互感器二次計(jì)量回路以及導(dǎo)線(xiàn)部分組成。長(zhǎng)期以來(lái)，電力系統(tǒng)以及電網(wǎng)中各動(dòng)力計(jì)量器節(jié)點(diǎn)的發(fā)電量都以當(dāng)時(shí)安裝在該動(dòng)力計(jì)量器節(jié)點(diǎn)的動(dòng)力電能讀數(shù)表的電量讀數(shù)作為計(jì)量方式來(lái)進(jìn)行結(jié)算，而對(duì)電力互感器的一次合成回路誤差、電壓以及互感器二次合成回路中的壓降合成誤差常常加以忽略。近年來(lái)，隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，商業(yè)化和對(duì)運(yùn)營(yíng)的嚴(yán)格管理，國(guó)家電力公司的正式成立，內(nèi)部電能模擬計(jì)量市場(chǎng)的不斷推廣，對(duì)于各電能綜合計(jì)量值的準(zhǔn)確性越來(lái)越受到重視，各電能計(jì)量檢測(cè)點(diǎn)的對(duì)各電能綜合計(jì)量檢測(cè)裝置的每個(gè)綜合計(jì)量誤差就變?cè)斤@得尤為重要，特別關(guān)鍵的問(wèn)題是對(duì)各電能綜合計(jì)量檢測(cè)裝置的每個(gè)綜合計(jì)量誤差值也是我們追補(bǔ)實(shí)際電量的重要依據(jù)。

1電能計(jì)量裝置的綜合誤差分析

1.1電能表選型及使用不當(dāng)引起的誤差

1）為了有效保證所用電能電壓計(jì)量檢測(cè)裝置準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量所用電能，必須按照《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》的功能要求，合理設(shè)計(jì)選擇各種電能電壓表的測(cè)量型式、電壓測(cè)量等級(jí)、基本額定電流、昀大輸出額定電流以及電能準(zhǔn)確度測(cè)量等級(jí)。對(duì)于用戶(hù)月平均累計(jì)用電量在 100萬(wàn)kw.h以上的ⅱ類(lèi)及中高壓用電計(jì)費(fèi)設(shè)備用戶(hù)，應(yīng)分別采用 0.級(jí)的超大電壓、

s級(jí)的大電流使用互感器，0.5級(jí)的無(wú)償有功使用電能表及.0級(jí)內(nèi)的無(wú)償有功使用電能計(jì)量表。在實(shí)際工作運(yùn)行中，若一個(gè)用戶(hù)的交流負(fù)荷負(fù)載電流頻率變化波動(dòng)幅度經(jīng)常較大或?qū)嶋H一次使用負(fù)荷電流經(jīng)常遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于負(fù)載電流計(jì)量互感器額定一次使用電流的 30%，長(zhǎng)期工作運(yùn)行于較低交流載荷的負(fù)荷點(diǎn)，會(huì)容易造成電流計(jì)量上的誤差，應(yīng)考慮采用寬帶的負(fù)載交流電能計(jì)量表。）用三相三線(xiàn)表的電能表進(jìn)行測(cè)量三相四線(xiàn)表的電能將不會(huì)引起一個(gè)附加電能誤差。由于三相電流負(fù)載不平衡，中性點(diǎn)普遍認(rèn)為有三相電流誤差存在，而大于 ib=in-ia-ic所以，缺少三相電流大于 ib所需要消耗的附加功率，引起三相附加功率誤差。

2電能表產(chǎn)品誤差

按照了國(guó)家現(xiàn)行統(tǒng)一的工業(yè)電能電儀表生產(chǎn)設(shè)計(jì)工藝要求，生產(chǎn)中的電能電儀表材料應(yīng)盡量采用五類(lèi)新型磁鋼，該種五類(lèi)新型磁鋼導(dǎo)電性能穩(wěn)定不易發(fā)生失磁，是企業(yè)保證生產(chǎn)電能電儀表導(dǎo)磁誤差穩(wěn)定的重要組成部件。但有的大型電能電壓表產(chǎn)品制造商為了在市場(chǎng)價(jià)格戰(zhàn)中昀終取勝，擅自隨意修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)，選用一種稀土優(yōu)質(zhì)磁鋼或三類(lèi)優(yōu)質(zhì)磁鋼，生產(chǎn)成本每年可能會(huì)下降 10%左右，但是也存在著嚴(yán)重的產(chǎn)品質(zhì)量安全隱患。即使是在安裝前沒(méi)有誤差經(jīng)過(guò)調(diào)試檢驗(yàn)合格，投入使用運(yùn)行后由于自動(dòng)磁鋼的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)失磁，致使自動(dòng)電能量?jī)x表的阻尼力矩不斷增大減小，電能表愈小行走愈快。這可能是目前造成實(shí)際運(yùn)行中系統(tǒng)電能表示率出現(xiàn)正負(fù)值誤差和負(fù)超差的主要技術(shù)原因?，F(xiàn)在我們大力推廣生產(chǎn)使用的電子式機(jī)械電能表及其產(chǎn)品計(jì)量誤差普遍很好，主要還是依靠計(jì)量采樣處理元件，計(jì)量處理芯片及其它相關(guān)專(zhuān)用電子計(jì)量元器件保證性能的可靠和穩(wěn)定，如產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，誤差往往比普通機(jī)械電能表大，甚至可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行計(jì)量不能顯示，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定是我們保證產(chǎn)品誤差的重要關(guān)鍵。

2處理方法

2.1完善計(jì)量裝置設(shè)置

電能計(jì)量產(chǎn)生誤差昀根本的因素計(jì)量裝置本身結(jié)構(gòu)和功能的原因，因此針對(duì)計(jì)量綜合誤差應(yīng)采取如下幾項(xiàng)措施加以改進(jìn)：一是要優(yōu)選電能計(jì)量表計(jì)。隨著應(yīng)用電子技術(shù)的不斷發(fā)展多功能過(guò)載電子表已經(jīng)逐步發(fā)展的較為成熟和比較完善，多功能過(guò)載電子表也具有其自身顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，比如其測(cè)量誤差小和穩(wěn)定性也比較好，且基本可以呈現(xiàn)非線(xiàn)性;同時(shí)具備正、反向無(wú)損有功和正、反向無(wú)損和功等 4種不同電能電流計(jì)量的檢測(cè)能力;同時(shí)具備電流脈沖信號(hào)輸出、失壓電量記錄、追補(bǔ)充充電量等多種輔助檢測(cè)功能;同時(shí)具有較強(qiáng)的電流過(guò)載補(bǔ)償能力，且過(guò)載功率小和損耗較小，因此我們針對(duì)Ⅰ、ⅱ類(lèi)電表用戶(hù)來(lái)說(shuō)應(yīng)該分別優(yōu)選全功能電子式過(guò)載全功能式多電能電子表。二個(gè)就是企業(yè)要正確合理配置電子互感器。在進(jìn)行電流、電壓計(jì)量互感器綜合配置時(shí)，應(yīng)充分根據(jù)兩個(gè)電流、電壓互感器的固有大小誤差，盡可能多地配用兩個(gè)電流、電壓計(jì)量互感器大小比差以及符號(hào)數(shù)值相反、大小誤差相等的信號(hào)組合，以使交流互感器的電流合成固有誤差昀小，這樣只要根據(jù)交流互感器二次電流壓降時(shí)的誤差信號(hào)來(lái)準(zhǔn)確配合交流電能表本身的固有誤差信號(hào)加以綜合調(diào)整，就已經(jīng)能夠真正實(shí)現(xiàn)電流計(jì)量互感裝置的電流綜合合成誤差值的昀小化。三點(diǎn)就是用戶(hù)要合理搭配選擇無(wú)線(xiàn)互感器二次交換導(dǎo)線(xiàn)。應(yīng)該按照無(wú)源電壓電流互感器二次控制回路的實(shí)際應(yīng)用情況對(duì)其二次回路導(dǎo)線(xiàn)的縱向橫截面積和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度等重要參數(shù)因素進(jìn)行精確優(yōu)選。確定連接方法主要是在一定的電流負(fù)載下需要確定兩條電纜的導(dǎo)線(xiàn)橫截面積，在沒(méi)有規(guī)定的負(fù)載電壓的升降下需要確定兩條導(dǎo)線(xiàn)的連接長(zhǎng)度，一般通常情況下經(jīng)過(guò)電壓傳動(dòng)互感器二次傳動(dòng)回路導(dǎo)線(xiàn)電纜橫截面積不一定應(yīng)該太太小于.5mm;而經(jīng)過(guò)電流傳動(dòng)互感器二次傳動(dòng)回路導(dǎo)線(xiàn)電纜截面積一般不應(yīng)該太小于 4mm，并且中間不能夠留有任何接頭，在經(jīng)過(guò)電流傳動(dòng)電路部分的連接部位上還應(yīng)該必須留有一個(gè)足夠的導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度。另外，在設(shè)備投產(chǎn)之前必須對(duì)二次電流、電壓超過(guò)互感器的實(shí)際額定二次電流負(fù)荷大小進(jìn)行精確測(cè)量，以便于確保二次電流負(fù)荷不大于超過(guò)互感器的額定二次負(fù)荷。特別的對(duì)于 35kv以上的二次計(jì)量回路裝置中所使用的隔離電壓熔斷互感器二次計(jì)量回路，不一定應(yīng)該自行裝設(shè)任何隔離電壓開(kāi)關(guān)或者輔助觸點(diǎn)，但是也有可以自行安裝電壓熔斷器的;對(duì)于 35kv及以下的電流計(jì)量電壓裝置中所使用的直流電壓保護(hù)互感器二次電流回路，即不能同時(shí)設(shè)置一個(gè)隔離電流開(kāi)關(guān)也不能設(shè)置有電流熔斷器，電流源和電壓保護(hù)回路中還應(yīng)該同時(shí)設(shè)置一個(gè)專(zhuān)用的二次電流回路，而不能和電流保護(hù)、測(cè)量電壓回路同時(shí)處于同一條二次回路。

2.2改進(jìn)電能計(jì)量方式

電能失壓計(jì)量檢測(cè)方式的限制改進(jìn)政策措施主要體現(xiàn)有三個(gè)基本方面：一第二是可以依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際電能請(qǐng)求的情況，在線(xiàn)路高壓電能計(jì)量檢測(cè)裝置上直接安裝線(xiàn)路失壓電能計(jì)量器，從而對(duì)線(xiàn)路失壓計(jì)量進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的計(jì)量記錄，并在進(jìn)行收繳線(xiàn)路電費(fèi)時(shí)主要參照這種失壓計(jì)量記錄方式進(jìn)行合理的計(jì)算電量數(shù)值追補(bǔ);二第三是采用確保正確的電能接線(xiàn)處理方式，針對(duì)三相四線(xiàn)制電路系統(tǒng)的其中的一臺(tái)互感器在其二次側(cè)和側(cè)端電能計(jì)量表之間主要使用 6線(xiàn)進(jìn)行連接;對(duì)于采用中性點(diǎn)陣式絕緣電路系統(tǒng)中的所使用的電能計(jì)量檢測(cè)裝置主要采用三相三線(xiàn)電控制式的電能計(jì)量表，并且在一臺(tái)互感器二次端和側(cè)宜之間采用 4線(xiàn)進(jìn)行連接;三次側(cè)是對(duì)采用電流變比互感器的電流變比方式進(jìn)行綜合優(yōu)化后的選擇。對(duì)于采用具有不同季節(jié)性質(zhì)的用電控制方式或冬季用電期間負(fù)荷溫度變化較大的家庭用戶(hù)，在抉擇選用二次電流電壓互感器時(shí)候還應(yīng)該盡量?jī)?yōu)選二次電流繞組或帶有電流抽頭的二次電流電壓互感器。

2.3調(diào)節(jié)互感器的合成誤差

一次總是按照設(shè)計(jì)負(fù)載合成電流、功率變化因數(shù)等的功率變化過(guò)程繪制每個(gè)負(fù)載功率特性計(jì)算曲線(xiàn)上的圖，然后通過(guò)運(yùn)用（）、（3）的計(jì)算方法自動(dòng)計(jì)算出來(lái)得出每個(gè)互感器的設(shè)計(jì)合成實(shí)際誤差;二次總是依據(jù)每個(gè)互感器的實(shí)際合成負(fù)載對(duì)其合成角差變化進(jìn)行自動(dòng)測(cè)算，以此方法來(lái)幫助確定每個(gè)互感器的合成比差;三次總是以負(fù)載功率變化因數(shù)和工作時(shí)間的功率變化響應(yīng)情況等作為主要參照，結(jié)合常用電力表和電力表的負(fù)載功率特性來(lái)計(jì)算出平均功率和平均電力負(fù)載功率因數(shù);四次總是以計(jì)算合成實(shí)際誤差負(fù)載特性計(jì)算曲線(xiàn)圖作為計(jì)算依據(jù)，求得每個(gè)互感器的實(shí)際合成誤差值，昀后以此計(jì)算合成誤差值對(duì)負(fù)載電能表示值進(jìn)行實(shí)時(shí)校驗(yàn)和自動(dòng)調(diào)整。

2.4降低電壓互感器二次回路壓降

二次電能回路計(jì)量壓力沉降變化引起的二次電能回路計(jì)量系統(tǒng)誤差的昀大削減控制措施主要體現(xiàn)有三個(gè)基本方面：一個(gè)就是在能夠滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用需求的數(shù)量基礎(chǔ)上適當(dāng)減少使用串行連接接點(diǎn)器的數(shù)量，消除不穩(wěn)定性等因素的直接影響。在溫度低于 35kv高壓線(xiàn)路的電能計(jì)量二次回路中不易需要安裝載流熔斷器，同時(shí)它還要想方設(shè)法大大減少電能計(jì)量二次回路中各個(gè)接點(diǎn)的熔斷數(shù)量，并對(duì)各個(gè)回路接點(diǎn)進(jìn)行做好一個(gè)周期性的維護(hù)清理和日常測(cè)試維護(hù)工作，以此方法來(lái)有效消除各類(lèi)不穩(wěn)定物理因素對(duì)線(xiàn)路電能準(zhǔn)確進(jìn)行計(jì)量的巨大干擾;二者一是昀好不要采用專(zhuān)用的二次載流回路裝置來(lái)用以增大高壓導(dǎo)線(xiàn)上的載流補(bǔ)償能力，從而大大減少電能計(jì)量二次回路中的阻抗;三者一是同時(shí)應(yīng)盡量使用自動(dòng)電壓壓降互感器二次回路壓降自動(dòng)電流補(bǔ)充補(bǔ)償裝置。該控制裝置由于能夠直接保證直流電能在儀表一次輸入輸出電壓和儀表電壓壓降互感器二次輸入側(cè)的進(jìn)出口輸入電壓相一致，可以直接使儀表電壓壓降互感器的輸出壓降對(duì)儀表計(jì)量精度誤差的大小影響大大減弱。

3結(jié)論

電能電力計(jì)量控制裝置系統(tǒng)誤差的根本形成及其原因往往是各種多方面的，因此對(duì)其只有對(duì)各種多方面的影響因素綜合進(jìn)行具有針對(duì)性的原因分析和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，才能真正獲得一套具有一定針對(duì)性、可操作性的測(cè)量控制和誤差處理對(duì)策措施，才能真正達(dá)到實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制各類(lèi)電能電力計(jì)量系統(tǒng)裝置誤差綜合測(cè)量誤差的主要目的。筆者在充分結(jié)合多年生產(chǎn)電能表的計(jì)量誤差管理工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，緊密聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)深入研究分析，提出了若干應(yīng)對(duì)電能計(jì)量時(shí)間誤差的有效對(duì)策和解決措施，當(dāng)然生產(chǎn)實(shí)踐中電能計(jì)量時(shí)間誤差的管控不只僅限于此，比如電磁諧波等一些外界環(huán)境因素同樣都會(huì)對(duì)電能計(jì)量的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確性工作產(chǎn)生重大影響，因此如何有效優(yōu)化做好電能表的計(jì)量誤差管理工作，仍然非常需要我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中不斷創(chuàng)新探索和認(rèn)真總結(jié)。

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