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1、对电能计量装置相关问题探析摘要：目前，计量装置是供电企业经营的主要测量工具,计量的准确性直接影响到企业的经济效益和社会效益,电能计量的准确与否是电力管理部门关心的重要问题。电能计量故障及差错的发生,影响到客户所用电量的准确计算、电费的及时回收及线损的准确计算,因此预防和避免电能计量故障及差错,是电能计量工作的一项重要内容；本文作者从技术上分析了电能计量误差的产生机理,并提出了减小电能计量误差的方法,可以为供电企业进一步适应市场化经营和提供高品质服务奠定基础。关键词：电力系统；电能计量；电能表；装置误差；中图分类号：F407.61文献标识码：A文章编号：1、电能计量
2、的现状及存在的问题电能计量的准确性主要与计量设备的准确性、计量的盲点、抄表以及反窃电等问题有关。目前主要存在如下问题：（1）高压出线侧不具备电能计量的条件。由于以前发电厂的供电量是按发电机出口电量减去厂用电量来考核的,目前还有部分电厂的计量点设在发电机出口,高压出线侧没有电能计量装置,因此不能准确地计量关口电量。（2）目前关口电能表普遍采用国产三相两元件感应式电能表,在结构和功能上存在缺陷。8（3）电压互感器二次导线压降引起的计量误差较大。（4）关口表现场校验方法不合理。（5）互感器准确度不符合规程要求。2、电能计量装置产生误差的技术原因分析2.1电能表误差电能表
3、的误差可以分为3种,即电能表的负载特性误差、生产误差以及不当使用误差。电能表的基本误差随负载电流和功率因数变化而变化的关系曲线称电能表的负载特性。图1为常用感应式电能表的负载特性曲线,可以看出：在小负载范围内(I=5%Ib～40%Ib)电能表误差较大,这是因为在低负载时转矩很小,只要补偿力矩小于摩擦力矩,误差就向负的方向变化。此情况下相位角误差影响很小,电流自制动力矩可视为零。cosφ=0.5时的转矩比cosφ=1时的转矩小1倍,摩擦力相对比较小,补偿力矩大于摩擦力矩,所以cosφ=0.5的负载特性曲线有较大的正值。当负载增加,工作转矩增加,摩擦误差和非线性误差相
4、对减小,加上此时的电流自制动力矩又不很大,所以综合误差变小。当负载达到标定电流附近时(I=60%Ib～150%Ib)误差值最小。图1感应式电能表的负载特性曲线图8当负载电流达到180%标定电流时,电流自制动力矩会增加很多,此时铁心已饱和,工作转矩增加,又会出现负的误差;当cosφ≠1时,相位角误差影响增加,所以cosφ=0.5的曲线比cosφ=1的曲线下降得更多。为适应各种用户的需要,要求电能表在较宽的范围内正常工作,误差不超过其准确等级所规定的允许值。从最小误差角度出发,实际运用中的电能表,其所带负载电流应在50%Ib～180%Ib内。2.1.1电能表产品误差按
5、国家统一的电能表设计要求,生产电能表应采用五类磁钢,该类磁钢性能稳定不易失磁,是保证电能表误差稳定的重要部件。但有的电能表制造商为了在价格战中取胜,擅自修改设计,选用稀土磁钢或三类磁钢,生产成本可下降10%左右,但存在着严重的质量隐患。即使安装前误差调试合格,投入运行后由于磁钢的不断失磁,致使电能表的阻尼力矩不断减小,电能表愈走愈快。这是造成运行中电能表出现正误差超差的主要原因。造成电能表投入运行后愈走愈慢的因素较多。感应式电能表是一个转动机械装置,新表检定完毕安装投运后,随着时间的推移,轴承内润滑油不断挥发,机械磨损将逐渐增加,机械加工件应力不断释放,转动轴杆同
6、心度的误差也将增大,8这些因素都将导致机械摩擦力矩上升,使电能表愈走愈慢,尤其在轻负载情况下,影响更为明显。2.1.2电能表不当使用误差在电能计量管理中,由于电能表接线错误,断线(失压、断流)所引起的计量误差较大,易被人们所发觉和重视;而由于电能表非常规接线或使用不当引起的计量误差较小,一般只在百分之几至百分之十几,不易被重视,但是,若其乘以倍率,则会造成很大误差。作为交易结算的电能计量装置,要求满足公平、准确、合理的原则,因此,电能表常见非正规接线引起的计量误差同样不可忽视。2.2互感器误差互感器的误差将造成电能计量装置失准,直接影响各相关单位的经济利益以及线损
7、等电网经济技术指标。2.3计量装置综合误差由以上分析可知,电能计量装置的综合误差为电能表误差、互感器合成误差、电压互感器二次回路压降引起的误差的代数和,可以用下式表示：式中γb—电能表的相对误差,%；γh—互感器合成误差,%；γd—电压互感器二次回路压降引起的误差,%。在实际的计量装置中,电能表的误差γb可以在负荷点下调至误差最小,8其他的计量装置误差均与实际二次回路的运行参数有关。3、降低电能计量误差的方法3.1完善计量装置3.1.1选择高精度、稳定性好的多功能电能表由于电子技术的发展,目前多功能电子表的技术较为稳定,误差基本呈线性。一只多功能电子表可同时兼有正
8、、反向有功
