【摘要】電力企業(yè)對用戶在一定時(shí)期內(nèi)使用的電能量進(jìn)行計(jì)量時(shí),往往需要使用電能表。如果電能表出現(xiàn)計(jì)量失準(zhǔn)的情況,電力企業(yè)將需要承擔(dān)損失。而在對城市電能使用情況進(jìn)行調(diào)查時(shí),工作人員也需要應(yīng)用電能表來對具體的用電信息進(jìn)行收集。盡管現(xiàn)在所使用的電能表已呈現(xiàn)一定的應(yīng)用優(yōu)勢,計(jì)量精度也大幅提高,但是計(jì)量誤差仍舊會(huì)出現(xiàn),過多的計(jì)量損耗及錯(cuò)誤使用方式也影響了電力計(jì)量工作質(zhì)量,所以本文對電能表的使用問題進(jìn)行探討。
【關(guān)鍵詞】電能表;計(jì)量誤差;計(jì)量損耗
【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.03.015
Probe Into the Metering Error and Metering Loss of Electric Energy Meter
MA Liyuan
(Guangxi Zhuang Autonomous Region Institute of Metrology and Testing,Nanning 530007,China)
Abstract:Electric power enterprises often need to use electricity meters to measure the electrical energy used by users within a certain period of time. If the electricity meter fails to measure accurately,the power enterprise will have to bear the main losses. When investigating the use of electricity in cities,workers also need to use electricity meters to collect specific information about electricity consumption. Although current electric energy meters have shown application advantages and greatly improved measurement accuracy,metering errors still occur,and excessive metering losses and incorrect usage methods also affect the quality of power metering work. Therefore,this article discusses the use of electric energy meters.
Key words:electric energy meter;measurement error;measurement loss
電能表是電能計(jì)量環(huán)節(jié)中的必用工具。電能表可以清晰地呈現(xiàn)用戶的用電情況。電力企業(yè)可以根據(jù)電能表顯示的數(shù)值來確定需要收取的電費(fèi)。盡管電能表發(fā)揮著關(guān)鍵作用,同時(shí)也會(huì)影響電力企業(yè)的具體生產(chǎn)效益,但是很多電力企業(yè)與用戶并沒有重視電能表的管理工作,導(dǎo)致電能表受外部因素影響而出現(xiàn)問題。一旦電能表的內(nèi)部部件受損或者出現(xiàn)老化的情況,電能表就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的計(jì)量損耗與計(jì)量誤差,影響電力企業(yè)發(fā)展。
1.1單相電能表
單相電能表就是利用一個(gè)電能表測量多個(gè)電氣設(shè)備,主要有以下幾種情況:1)一表乘二,即用一個(gè)電能表測量兩個(gè)設(shè)備的用電量。在這種情況下,通常將電能表的最終數(shù)值乘以二作為最終的計(jì)量總數(shù)。2)一表乘三,即用一個(gè)電能表測量三個(gè)設(shè)備用電量。以電能表的最終數(shù)值乘以三作為三相設(shè)備的用電量總和。由于實(shí)際安裝情況不一樣,具體的三相設(shè)備也存在差異,所以在實(shí)際的運(yùn)行中出現(xiàn)誤差的情況也不統(tǒng)一,但無論何種情況,最終都會(huì)出現(xiàn)誤差數(shù)值。
經(jīng)試驗(yàn)測量發(fā)現(xiàn),無論是采用一表乘二還是一表乘三的方式,都不可避免地出現(xiàn)合并誤差數(shù)值偏差較大的情況,故不建議使用單相電能表計(jì)量多相回路的電能量。
1.2三相三線、三相四線電能表
造成誤差較大的情況主要有以下幾種:
1)由互感器接線方式不同引入的系統(tǒng)誤差。一是,兩個(gè)互感器V形接線,即用兩個(gè)電流互感器V形接線,計(jì)量三相四線配電系統(tǒng)(見圖1);二是,三個(gè)互感器Y形接法,即三個(gè)電流互感器Y形與三相四線電能表連接,其電流以互感器二次一端公用連接(見圖2)。這類誤差主要來源于互感器本身的誤差。
2)未接N線。三相三線、三相四線電能表的N線未接或N線接觸不良。
3)反相序接線。三相四線電能表反相序接線存在一定的計(jì)量誤差,這類誤差對于一般用電戶差異并不顯著,但是對于供電企業(yè),反相序接線電能計(jì)量差異巨大。
了解電能計(jì)量表的內(nèi)部系統(tǒng)構(gòu)造與應(yīng)用情況后,我們可以對電能表的使用情況有更加深入的認(rèn)知。從城市用電統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可以清晰發(fā)現(xiàn),電能消耗量始終呈現(xiàn)上漲趨勢,電力系統(tǒng)必須承擔(dān)更多的運(yùn)作負(fù)荷。電能消耗得過快,城市電網(wǎng)與供配電系統(tǒng)均需被有效改造。在對公用電壓進(jìn)行切換時(shí),計(jì)量損耗量將會(huì)大幅上漲,同時(shí)在計(jì)量工作過程中還會(huì)出現(xiàn)一些安全問題。因電能表在使用過程中的誤差問題而帶來的經(jīng)濟(jì)損耗將由電力企業(yè)獨(dú)自承擔(dān)。電力系統(tǒng)并不會(huì)提供相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。為了控制經(jīng)濟(jì)損失,很多電廠會(huì)對原來使用的電力裝置進(jìn)行改造,在拆除出口部位的補(bǔ)償裝置后,未能及時(shí)更換新的補(bǔ)償裝置,導(dǎo)致電能計(jì)量工作受到影響,繼電保護(hù)裝置的作用也無法有效發(fā)揮。
現(xiàn)綜合電能表的具體應(yīng)用情況,著重探索電能表存在的計(jì)量應(yīng)用問題。表計(jì)誤差問題是現(xiàn)代電能表在使用中常見的問題之一。出現(xiàn)這種問題的電能表的實(shí)際計(jì)量功能將會(huì)變差,其給出的指示數(shù)據(jù)的可信度將會(huì)降低。一般使用很長時(shí)間的電能表(特別是機(jī)電式電能表)比較容易出現(xiàn)這種問題。另外電能表內(nèi)部構(gòu)件由于相互磨損得比較嚴(yán)重,還會(huì)出現(xiàn)老化問題?,F(xiàn)代電力企業(yè)已經(jīng)重視電能計(jì)量表等核心裝置的養(yǎng)護(hù)工作,但是養(yǎng)護(hù)處理工作并不能消除老化問題,必須購置全新的電能表,用以替換老化的電能表。
目前,現(xiàn)代電力企業(yè)大量使用電子式電能表,由于這種電能表自身需要消耗的電能量比較大,其運(yùn)行時(shí)所消耗的電能一并被計(jì)入回路電能消耗中,而產(chǎn)生的計(jì)量誤差影響了實(shí)際應(yīng)用效果。
二次降壓問題也給電能表使用帶來影響。在輸電環(huán)節(jié)中,工作人員為了確保輸電工作的合理性,會(huì)選擇對輸電系統(tǒng)進(jìn)行二次降壓處理。在調(diào)整電壓時(shí),就會(huì)出現(xiàn)電能損耗問題。計(jì)量誤差數(shù)值過大,計(jì)量電能的可靠性會(huì)被嚴(yán)重削減。
4.1改造回路系統(tǒng)
電力系統(tǒng)在運(yùn)作過程中,為了更好地適應(yīng)外部環(huán)境,提高整體服務(wù)質(zhì)量,需要進(jìn)行相應(yīng)的回路改造。在回路改造工作中,電力工作者需要嚴(yán)格按照操作程序安裝回路線路,尤其是電壓回路線路和電流回路線路,需要嚴(yán)格按照計(jì)劃安裝,切忌過多安裝(表計(jì)消耗大)或者安裝不足(容易造成電流過載,燒毀表計(jì))。
安裝時(shí)工作人員應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)區(qū)分計(jì)量用電壓回路和保護(hù)用電壓回路,嚴(yán)防兩個(gè)電壓回路因二次接地方式不同而發(fā)生短路異常。拆除廢舊電纜時(shí),應(yīng)摸清電纜走向,確認(rèn)電纜無用且無電時(shí),從電纜兩端拆除,拆除電纜后應(yīng)使用線纜對線燈進(jìn)行核對。
4.2合理選擇電能表
根據(jù)不同的計(jì)量要求安裝不同數(shù)量和規(guī)格的電能表,通常來說有以下幾種方式:1)按供電計(jì)量方式。單相或者三相的供電,需要采用與其數(shù)據(jù)相互匹配的電能表;而四相以上可以選用一個(gè)三相表或者三個(gè)單相表。2)按回路中最大電流需求。根據(jù)國家制造標(biāo)準(zhǔn),無論是單相還是三相電能表都會(huì)標(biāo)注能承受的最大電流,用戶應(yīng)根據(jù)回路中最大電流量估算,合理選擇電能表。若回路中的最大電流超出電能表承受范圍,很有可能導(dǎo)致計(jì)量誤差超出合理范圍,嚴(yán)重的甚至?xí)垭娔鼙斫泳€口或燒壞線路(見圖3)。
4.3正確使用電能表
電能表各相要正確接入線路。單相或三相四線電能表的N線作為電力線路的一個(gè)重要組成部分,應(yīng)該引起電能表安裝人員的重視。以往的電路安裝工作忽略了N線的效能作用,或者沒有連接,或者連接不牢固。還有一種情況是對于三相電能表,相序接錯(cuò)也會(huì)對電能誤差造成極大影響。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,N線的連接至關(guān)重要。
表1列舉了幾款市面常見的電子式電能表在N線接入正確與否所顯示電能誤差值。由表1中數(shù)據(jù)可以看出,在電能表性能正常的情況下,安裝線路缺相或者接線錯(cuò)誤,都會(huì)導(dǎo)致計(jì)量誤差嚴(yán)重失真(經(jīng)對不同型號、不同廠家生產(chǎn)的電能表進(jìn)行試驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)這類失真往往是“走慢”而非“走快”)。因此,電能表安裝工作人員不僅要提高認(rèn)識(shí),正確安裝N線,還要嚴(yán)格按照操作程序,檢查每一個(gè)連接部位是否穩(wěn)定牢靠。
三相電能表一般使用在功率較大的回路中,測得的數(shù)據(jù)也相應(yīng)較大。電能表本身的計(jì)量誤差是誤差的主要來源。經(jīng)試驗(yàn)測試證實(shí),只要嚴(yán)格按照三相的正相順序進(jìn)行接線,并且無接錯(cuò)相序情況發(fā)生,就能夠相對減小該類誤差,甚至各相誤差值經(jīng)修約后可達(dá)到“零誤差”。三個(gè)單相電能表或一個(gè)三相四線電能表配電流互感器接線時(shí),應(yīng)采用三個(gè)對應(yīng)級別電流互感器配合使用。
電能表不僅可以幫助電力企業(yè)確定企業(yè)的實(shí)際用電量,還能輔助用電監(jiān)管工作,通過實(shí)時(shí)化的監(jiān)管來維持用戶的用電安全,減少電力應(yīng)用事故。但是隨著用戶實(shí)際用電量增加,電力設(shè)備構(gòu)造逐步復(fù)雜化,電能計(jì)量工作的難度逐步提升,而一些電能表在長期使用后,會(huì)出現(xiàn)一些問題。
本文探討的電能表使用問題主要是計(jì)量損耗與計(jì)量誤差。這兩種問題均會(huì)降低電能表的應(yīng)用效能,因此供電企業(yè)必須強(qiáng)化電能表的管理工作。
【參考文獻(xiàn)】
[1]鄧春雪.探析電能表計(jì)量誤差及計(jì)量損耗[J].科學(xué)與財(cái)富,2015,7(35):53.
[2]閆戍琴.電能表計(jì)量誤差及計(jì)量損耗問題分析[J].電子制作,2017(18):97-98.
[3]張強(qiáng).淺談電能表計(jì)量誤差及計(jì)量損耗[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013(19):84.
[4]徐春偉.淺談電能表計(jì)量誤差及計(jì)量損耗[J].電子制作,2013(21):242.
【作者簡介】
馬立元,女,1986年出生,研究方向?yàn)殡娔苡?jì)量。
(編輯:李加鵬)