董晓刚

鞍山供电公司电能计量中心辽宁鞍山 114000

摘要：电能是一种商品，电能计量装置则是一杆秤，这杆秤的准确程度，直接关系到供用电双方的经济效益；特别是在电力体制改革不断深入的关键时期，也对电能计量装置提出了更高的要求。那么，如何最大限度地降低电能计量装置的综合误差，减少电量损失，提高经济效益，做到公平、公正、合理的计费，是我要讨论的重点。下面就简略分析一下如何来降低电能计量装置的综合误差。

关键词：电能计量装置综合误差 互感器 电能表

Abstract: power is a commodity, electricity measurement device is a steelyard, the steelyard precisely, relates directly to the power supply and utilization both economic benefit; Particularly in the power system reform of the key period, also to the electric power measurement device put forward higher request. So, how to maximize reduce energy metering device of the integrated error, reduce the power loss, improve economic efficiency, do a fair, just, reasonable pricing, is I want to key points of discussion. Here is a brief analysis how to reduce the electric energy measurement device of the integrated error.

Keywords: energy metering device the integrated error transformer watt-hour meter

中图分类号：TM933.4 文献标识码：A文章编号：

绪论

电能是一种商品，电能计量装置则是一杆秤，这杆秤的准确程度，直接关系到供用电双方的经济效益；特别是在电力体制改革不断深入的关键时期，也对电能计量装置提出了更高的要求。那么，如何最大限度地来降低电能计量装置的综合误差，减少电量损失，提高经济效益呢？我们知道，电能计量装置包括电能表、电压、电流互感器及二次接线三部分，那么电能计量装置的综合误差也是由这三部分的误差组成的，即：电能表的误差、互感器的合成误差、及电压互感器二次电压降引起的误差，三者的代数和即为电能计量装置的综合误差。可以用下面的公式来表示：

γ=γb+γh+γd

式中：γb——电能表的相对误差，%

γh——互感器的合成误差，%

γd——电压互感器二次压降引起的误差，%

所以，若想降低电能计量装置的综合误差，就要采取措施，从降低这三方面的误差入手。

一、电能计量装置综合误差的分析

在实际的电能计量装置中，除了电能表的误差γb可以在某一负荷点下将其误差调至最小值，电能计量装置的其他两项误差均与实际二次回路的接线方式、负荷性质等参数有关。要降低电能计量装置的综合误差γ，一方面对新投运和改造的计量装置选型上，要求电能表、互感器都必须符合《电能计量装置技术管理规程》要求，按负荷类别选取适当准确度等级的计量装置，并在投产前做好各项测试工作；另一方面在以后的运行管理中，还要根据规程规定进行周期检定和轮换制度，对误差不合格的计量装置要及时进行调试和更换。电流互感器、电压互感器的合成误差在额定二次负荷范围内均可用准确度来控制。而电压互感器二次导线压降所造成的误差，在综合误差中也占有相当的比例，可以通过电能表、互感器的合理选择来补偿，从而降低计量装置的综合误差。

1、电能表型号、等级选用不当引起的误差：

（1）为了保证电能计量装置准确地测量电能，必须按照有关规程要求，合理选择电能表的型号、标定电流、最大额定电流以及准确度等级等。比如说对于月平均用电量在100万kW．h以上或变压器容量为2000kVA及以上的II类高压计费客户，应采用0.2级的电压互感器、0.2S级的电流互感器、有功电能表准确度等级为0.5S级或0.5级、无功电能表的准确度等级为2.0级的全电子式多功能电能表。在实际运行中，若客户的负荷电流变化幅度较大或实际负荷电流经常小于电流互感器额定一次电流的30%，长期在较低负荷点运行，会造成计量误差，应采用宽负载电能表。另外，对冲击性负荷，我们不仅要考虑电能表的准确度等级，还要合理选配表型。在实际工作中我们测试发现：威胜集团生产的电子式电能表允许的最大工作电流是6A，当现场实际负荷电流超过6A，达到7—8A时，该型号的电能表会产生近20%的负误差。因此，我们在选配电能表时要将现场的实际工作环境和客户的用电性质等因素考虑在内。

（2）选用三相三线有功电能表来测量三相四线电路有功电能将引起线路附加误差。由于三相负载不能完全平衡，中性点普遍有电流In存在，负载消耗的瞬时功率为：P = UabIa+UcbIc+UbIn ，而电能表所测得的功率P′= UabIa+UcbIc。所以，缺少电流In所消耗的功率，引起线路附加误差γ。因此，我们在选配电能表时要将回路的接线方式这一影响因素考虑在内。

2、电流互感器选用不当引起的误差：

（1）电流互感器二次容量的选择。接入电流互感器的二次负荷包括电能表电流线圈阻抗、外接导线电阻、接触电阻。所以，在选择电流互感器时，应从三方面考虑二次容量大小，通过选用电流回路负荷阻抗较小的表计，如电子式电能表来满足二次容量的要求，必要时还可利用降低外接导线电阻的方法。

（2）由于一次电流通过电流互感器一次绕组时，要使二次绕组产生感应电动势，必须消耗一部分电流I0来励磁，使铁芯产生磁通。电流互感器的误差是由铁芯所消耗的励磁安匝引起的。

电流互感器误差取决于互感器的比差、角差，而比差、角差又与外接负载阻抗Zb、铁芯导磁率μ、铁芯阻抗角α，铁芯损耗电量角φ有关。由互感器电流特性曲线、负荷特性曲线和误差特性表(表1)可见，二次负荷要控制在25%～100%之間，一次电流为其额定值60%左右，至少不得低于30%，才能使电流互感器运行在最佳状态，从而降低电流互感器合成误差。

表1电流互感器误差特性表

同时，在选配互感器变比时，还要将这种负载急剧变化的因素考虑进去。大家知道，互感器的选择是依据客户的用电容量来确定的，而在实际工作中我们发现：冲击性负荷的最大工作电流往往是计算出的工作电流的2—3倍，若按计算出的理论值选配变比，运行中的电流互感器将会产生很大的负误差。所以，对这类负荷我们参考客户用电容量的同时也要估算一下现场的最大负荷电流，以保证电流互感器工作在最佳的运行状态。

3、 电压互感器二次导线压降引起的误差：

电压互感器的负载电流通过二次连接导线及串接点的接触电阻时会产生电压降，这样加在负载上的电压就不等于电压互感器二次线圈电压，因此产生计量误差。根据《电能计量装置技术管理规程》DL/T448-2000规定，对于Ⅰ、Ⅱ类用于贸易结算的电能计量装置中电压互感器的二次回路电压降应不大于其额定二次电压的0.2%，其他电能计量装置中电压互感器的二次回路电压降应不大于其额定二次电压的0.5%。

二、降低电能计量装置综合误差的措施

依据规程要求，合理匹配电能计量装置：

（1）选择精度高、功耗小、稳定性好的全电子式多功能电能表。随着电子技术的快速发展，现在全电子式多功能电能表已日趋完善，其误差较为稳定，且基本呈线性。并且一只多功能电能表可同时兼有正、反向有功，正、反向无功四种电能计量和RS485输出、失压记录、追补电量等辅助功能，且过载能力强、功耗小。广泛使用这种电能表会大大提高计量准确度。对特殊负荷的客户更要考虑电能表的型号。

（2）根据电流、电压互感器的误差，合理组合配对，使互感器合成误差尽可能小。配对原则是尽可能配用电流互感器和电压互感器的比差符号相反，大小相等，角差符号相同，大小相等。这样可以使互感器的误差互相补偿，甚至可以使互感器的合成误差基本可以忽略，只需根据互感器二次压降误差配合电能表本身误差作调整，便可最大限度降低计量装置的综合误差。

（3）电压互感器二次导线的选择。电压互感器二次连接导线应选用铜质单芯绝缘线，根据互感器二次回路的实际情况选择二次导线的截面和长度。连接导线截面积应按允许的电压降计算确定，但其导线截面积至少不小于2.5mm2。

（4）电流互感器二次导线的选择。电流互感器二次回路应选用导线截面积最小值为4mm2的铜质单芯绝缘线，且中间不得有接头，导线经转动部分处应留有足够的长度。在投产前，必须测量电流、电压互感器的实际二次负荷，使之在互感器标定的额定负荷之内。

（5）对35kV以上的贸易结算用电能计量装置中电压互感器二次回路，应不装设隔离开关辅助接点，但可装设熔断器，对35kV及以下的贸易结算用电能计量装置中电压互感器二次回路，应不装设隔离开关辅助接点和熔断器。另外，电流、电压回路应设专用二次回路，不得与保护、测量同回路。

2、 采用正确的计量方式，减少计量误差：

（1）对接入中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相三线制电能表，35kV及以上的其3台电压互感器宜采用Y/y方式接线；35kV以下的其3台电压互感器宜采用V/v方式接线。对接入非中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相四线制的电能表，其3台电压互感器采用Y/y方式接线。对三相三线制接线的计量装置，其2台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用四线连接，对三相四线制接线的计量装置，其3台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六线连接。如采用四线连接，若公共线断开或电流互感器一相极性接反，会影响计量；且进行现场检验时，采用单相法每相电流互感器二次负载电流与实际负载电流不一致，给测试工作带来困难，且造成测量误差。

（2）对贸易结算用电能计量装置应装设失壓计时装置，及时读取失压记录，作为计量人员追补电量的依据。

3、合理选择电流互感器的等级、变比：

规程要求电流互感器在正常运行时应保证其实际负荷电流在电流互感器额定电流的60%左右，至少应不小于30%。这样，对以下一些用电性质较特殊的用户应采用S级电流互感器或二次绕组具有抽头的多变比电流互感器。

（1）对于铸钢、轧钢、炼铁和电熔镁等耗电大户，他们躲峰用电，在峰值时段不生产，电流互感器经常运行在轻负载状态，这样就会影响计量准确度。

（2）一些企业经营状况不景气，长期在轻负载状态下运行，而电流互感器在轻载状态下会呈负误差，严重影响计量的准确度。

（3）对于供暖锅炉房、排水和灌溉等用户，他们属于季节性用电。在淡季时电流互感器也运行在轻负载状态下，同样会影响互感器的准确度。

以上这些用户合理使用S级电流互感器，将有力地改善负载变化及季节性负载、冲击性负载、轻负载的计量特性，保证电流互感器能够经常运行在最经济状态，尤其是在目前企业经营状况波动较大的情况下，对保障供用电双方的利益起到了良好的作用。

4、 采用电压误差补偿装置：

对电压互感器二次压降较大的客户，更换高内阻的全电子式多功能电能表和使用计量专用电缆或计量专用二次回路。另外，对二次压降较大的计费线路，如果电压互感器二次回路的负荷导纳变化范围不大，可采用二次压降补偿仪，来补偿二次导线电压引起的比差和角差。

5、 开展计量装置综合误差分析：

把投产前电流、电压互感器合成误差、电压互感器二次回路压降误差通过计算形成数据表，在每次的周期校验时，都可以对照各项数据配合电能表进行调整，使计量装置的综合误差达到最小。同时，按规程规定做好电能表、电流互感器和电压互感器的周期检验和轮换工作。

结 束 语

电能计量装置的综合误差是评价计量装置准确度得一个重要指标，那么如何减小电能计量装置的综合误差是提高计量准确度的关键。我们结合电力客户得实际负荷性质，通过对综合误差得理论分析，提出了合理选配、调整电能计量装置，这对提高电能计量的公里水平具有一定的实用价值。本文阐述的降低电能计量装置的综合误差的措施在实际工作中是有效可行的，在此基础上进一步改善电能计量装置的质量和性能，提高它们的运行特性和抗干扰能力，使之更加合理化、科学化，大大降低电能计量装置的综合误差，将会收到更加可观的效果。

参考文献：

[1]《电能计量》水利电力出版社1992年11月 孙铁民编

[2]《电压互感器二次导线压降引起电能计量误差的测试计算及改进技术》水利电力出版社1987年12月彭时雄著

[3]《电能计量基础》中国电力出版社1996年9月 张有顺，冯井冈编

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。