运行中的电能计量装置存在的问题及改进

摘要：电能计量装置是电力企业与电力用户进行电费结算的桥梁，保证计量装置的计量准确性，是计量装置所有者和售电方----电力企业的责任；它直接关系到供用电双方的经济利益。本文针对运行中电能计量装置的各个部件，环节进行了剖解分析，并就降低计量装置误差及运行缺陷制定了一些修改的措施。

关键词：电能计量装置；综合误差；不合理计量方式；改进措施

电力计量是电力生产的中一个重要的环节，对于监视电力电网的运行状况和效率提供着重要的参数，并且担负着与用户进行贸易结算的桥梁作用。电能计量是一项精密精细的工作，计量装置安装以后往往要工作很长时间，在长时间的运行状态下，由于各种原因会造成计量装置的种种缺陷，情况往往各异，如果不及时发现处理会造成不必要的麻烦，甚至有些问题会危及电网安全，这就要靠平时的巡视检查来弥补。

一、电能计量装置的运行状态情况可以用综合误差来体现。电能计量装置由电能表、二次接线、电流电压互感器及周围设备组成。产生的误差也由这三部分组成。综合误差用公式：ε=εw+εLH+εYH+εr表示。其中εw电能表误差，εLH电流互感器所产生的误差，εYH电压互感器产生的误差，εr二次接线压降产生的误差。

下面以三相三线表为例。

εw电能表误差：电能表误差就是电表的计量值与消耗电能之差。一般用相对误差公式ε=■×100%。表示。除误差要求合格以外，还有负荷特性的要求。所谓负荷特性就是在负荷（电流）变化时，误差范围能保持为一条直线为好；计量比较准确，进行误差修正退补电量数值也比较可靠。

εLH电流互感器AC相合成误差：

εYH电压互感器AC相合成误差：

4.εr电压互感器二次压降引起的误差：

二、减小计量装置综合误差的措施

1、根据用电负荷重要程度选配相应等级的计量设备。

按《DL/448-2000 电能计量装置技术管理规程》要求运行中的电能计量装置其所计电能量和计量对象的重要程度分为五类进行管理。

Ⅰ类电能计量装置：月平均用电500万千瓦时即以上或者变压器容量为10000kVA及以上的高压计费用户、200MW及以上发电机、发电企业上网电量、电网经营企业之间的电量交换点。应配用0.2s或者0.5s有功电能表、2.0级无功电能表、0.2级电压互感器、0.2s级电流互感器

Ⅱ类电能计量装置：月平均用电量100万千瓦时及以上或者变压器容量为2000kVA及以上的高压计费用户、100MW及以上发电机、供电企业之间的电量交换点。 应配用0.5s有功电能表、2.0级无功电能表、0.2级电压互感器、0.2s级电流互感器

Ⅲ类电能计量装置：月平均用电量10万千瓦时及以上或变压器容量为315kVA及以上的高压计费用户、100MW以下发电机供电企业之间的电量交换点。应配用1.0级有功电能表、2.0级无功电能表、0.5级电压互感器、0.5s级电流互感器

Ⅳ类电能计量装置：负荷容量在315kVA以下的计费用户、发供电企业内部经济技术指标分析、考核用的电能计量装置。应配用2.0有功电能表、3.0级无功电能表、0.5级电压互感器、0.5s级电流互感器

Ⅴ类电能计量装置：单相供电的电力用户计费用电能计量装置。配2.0级有功电能表、0.5s电流互感器。

对于不符合规定的电能计量装置要进行更换、改造。

这样做的好处是使上下两式相互抵消，使得互感器合成误差尽量的趋近于0。

3、降低电压互感器二次压降造成的误差。（1）使用多绕组的电压互感器，对电表的电压回路采用单独的回路，将电能表的二次回路与其它测量表计、继电保护等回路分开。（2）线径不得低于2.5cm2，如果压降还是达不到要求的可以按公式r=ρ*■ 计算电缆面积，并留有余度；当PT二次回路有必不可少的开关接点的，应采用多接点并联，减小接触电阻；如果二次回路里接有保险丝的，对接触的好坏要特别的注意，并注意查看熔管是否有锈痕，使用接触良好的保险丝。（3）尽量缩短电压互感器到计量柜之间的距离。对于10KV侧的计量可以将表直接装在出线开关柜内，这样可以大大的缩短二次导线的长度，从而减小二次回路的压降。普通的开关室温度随季节变化较大，如果这样实施的话要安装空调控制环境温度或者安装温度特性好的电能表。

4.电流回路的处理方案（1）电流线线径不得低于4cm2，并用接线时黄绿红颜色分开，可以降低接错线的可能性。（2）由电流互感器负荷特性曲线可以看出，电流互感器在其额定电流的20%～100%之间是其工作的最佳区间，误差比较小；在选择互感器的时候要根据用户的使用负荷选择变比，使得经常使用一次电流为互感器额定电流60%，至少不低于30%减小计量误差；并使用对小负荷有误差要求的S级互感器。（3）现在使用的电流互感器大多采用补偿线圈。这就要求接入电流互感器的二次负载小于而额定负载大于1/4额定负载，太大或者太小都影响精度。电流互感器包括电能表阻抗、接触电阻、二次导线电阻；由于电子式电能表阻抗远远小于机械式电表，为1VA左右；使得电流互感器的二次负荷常常小于1/4额定负载，造成计量上的误差。（4）根据电表上的最大需量读数用公式P= 可以计算出月平均最大电流，如果这个电流经常大于额定电流的120%或者低于30%，就要提醒用户增减容量。（5）提高低负荷的计量准确性，采用过载4倍及以上的电表，如果经常有大小负荷切换的，最好采用S级电表。

由于电子式电能表现场不能调整误差，因此用调整表计误差抵消电流、电压、压降误差的方法已经不采用，但是综合误差作为一个指标来评估计量装置运行质量还是有着重要指导意义的。

三、其他存在的一些问题

1、电能表按测量原理分为机械式电能表和电子式电能表。在华东地区电子电能表已经完全取代了机械式电能表担负起电力电能计量的任务；与机械式电能表相比电子式电能表对环境要求较高。一般变电所都要求安装空调、抽湿器、风扇，使得设备能到达到正常工作所要求的环境温度。可是有些厂家为了控制成本，在夏天都不开空调，使得控制室里的温度能都达到40℃；另外现在由于箱式变压器安装方便、使用灵活的特点在小容量高压用户和临时用电用户中得到广泛使用。由于这种箱式变压器无法安装空调，在夏天太阳的暴晒下，计量室内温度可以达到50℃～60℃，给电子式电能表的正确计量带来了严峻考验。高温造成液晶损坏、电阻、电容、电感等电气性能改变，直接造成电表计量性能变坏或表计停止工作。

2、中性点绝缘系统，采用三相三线制计量；中性点接地系统应采用三相四线制计量。中性点绝缘系统用三相四线可以正确计量；中性点接地系统采用三相三线制计量时，当负荷平衡时计量是正确的，而在负荷不平衡时，由于有零线的存在，使 ，造成原理性误差，使计量不准。对于三相电路三相四线计量都是正确的，因此对于中性点经消弧线圈接地，无论消弧线圈阻抗多大，都采用三相四线制计量。

3、对于中性点绝缘系统，35kV以上采用Y/y接线，35kV以下采用V/v接线。对于V/v接线，设备要跨在两相之间，设备的绝缘达到线电压35kV×■=60kV，当电压等级更高，绝缘电压就更高，造成用在绝缘上的成本急剧上升，很不经济；另外35kV以上系统电压比较稳定，不会产生大的波动。因此35kV以上的系统电压互感器宜采用Y/y型接线。在现实中，很多10kV用户，也采用了Y/y的接线。由于10kV受负荷的影响电压波动较大，特别是在不平衡的比较严重的情况下或者出现单相接地短路时，虽然线电压不变但由于中性点的漂移导致某相电压往往会超过额定电压极端情况会达到线电压水平，造成某相高压侧熔丝熔断。

4、安装三相电能表时为了节省导线和接线的方便，在接线时常常采用简化接线：即三相三线表将AC电流出线合并，用公共导电引回互感器的负极。这样的接法在公共导线中产生了额外的压降，使得AC相电流互感器的实际二次负荷总量的大小和功率因数发生很大变化，产生计量附加误差。三相四线表采用简化四线接线，会造成检查错误接线的不方便，因此利于用六线制接线。

5、电网谐波对电能表计量的影响。普通电能表都是设计成对工频50HZ电能进行计量，当电能参有谐波，电表对非工频的谐波的采样将不准，会造成计量不准确。产生谐波的工厂一般为都有高频炼钢炉、整流器及整流设备、焊机、电子控制照明设备、电解铝等设备。对此类企业应当加强监督，不定期进行谐波测试；督促企业安装消谐装置或安装谐波电能表。

结束语

电力计量是一项技术性很强的工作，各种微小的因素都会影响到计量的准确性。以上内容是通过日常工作中的经验和总结找到的一些缺陷和处理办法，相信对于改善电能计量装置性能会有所帮助。■

参考文献

（1）《电压互感器二次压降引起的电能计量误差的测试及改进技术》 彭时雄著

（2）DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》