浅议影响电能表误差的因素与现场效验分析

【摘 要】本文对影响电能表误差的因素与现场校验做了分析。

【关键词】电能表误差 现场校验

当前，在我国关于电能的测量一般多采用电能表和电能表校验仪器共同配合的形式，电能表是使用量最大、覆盖范围最广一种电能测量仪表，尤其是对其进行现场校验则是计量工作中的基础性工作，就如何确保电能表的准确计量已成为计量工作人员必须必备的专业素质和工作能力，以下结合具体实际粗略谈几点看法。

电能表的误差分为基本误差和附加误差两种形式。依照国家规定的技术检测规范要求的环境条件下，这时产生的相对误差为基本误差。对于电能表所处的环境条件下，实际运行中所产生的误差，如电压、温度、电流和频率等方面引起的误差称为附加误差。

一、影响电能表误差的几个因素

（一）电能表的负载

由于负载电流的变化，当功率因数发生改变时，就会产生误差的变化。在标定电流的5%-30%的情况下，误差就会沿正反方向产生较大的变化。负载电流较小时，误差沿正方向产生变化；当cosΦ=0.5时要比cosΦ=1.0时负载特性曲线正值有更大的正值。当负载电流和标定电流一致时，误差最小；当负载电流为50%一100%标定电流时，误差不是很明显；由30 %标定电流逐渐加到100%标定电流时，负载特性曲线则沿向正方向变化；在超过标定电流时，就会产生较大负误差。

（二）电能表的电压

如果电能表电压线圈产生的电压不同于额定电压时，就会直接破坏电压自制动力矩、驱动力矩和补偿力矩之间的关系，而使电压产生附加误差。在标定电流下，当电压高于额定电压时，电压自制动误差就会高于并联电路中的非线性误差，而产生负的附加误差；相反，则产生正的附加误差。当工作电压和额定电压一致时，可认为零附加误差。

（三）电能表的温度

当电能表运行中的环境温度不同于标准温度时，也会产生一定附加误差。由温度变化的特性可看出：当cosΦ=1.0的情况下，温度值升高，误差沿正方向发生变化；当温度降低时，误差则沿负方向发生变化。当cosΦ=0.5的情况下，温度升高时，误差沿负方向发生变化；温度降低时，误差沿正方向发生变化。

（四）电能表的频率

由于频率变化产生的附加误差称为频率误差。由于频率的升高使电压线圈的阻抗增大、电流减小，并且使电压磁通降低，导致驱动力矩减弱引起表速变慢，则产生误差。相反，当频率降低时，表速则变陕。由于频率升高使电压磁通的滞后角增大，使电压磁通和电流之间夹角增大，在功率因数偏低时引起表速加快。

二、使用电能表校验仪的注意事项

电能表校验仪是一种数字化测量仪表，专门用于电能表的现场校验，具有携带和使用方便的特点，能准确测量电表产生的误差，对电能表进行现场校验要注意如下几项：

（一）进行现场校验时，应采取一定的防震措施。由于校验仪产生误差主要原因在于标准电能表和互感器，标准电能表是校验工作的核心，能产生标准脉冲，因为其组成元件都是插件，震动会使元件松动，而产生较大误差。

（二）尽量降低由于温差引起的误差变化。电能表现场校验仪应根据JJG 596-99（（电子式电能表》规范要求，在（20±2） ℃的温度标准下进行，然而进行实际校验时往往会高出标准温度范围，这样就会引起校验仪发生一定的误差变化。因此，进行现场校验时应尽量使环境温度和标准温度接近，以达到校验仪元器件的热稳定性能。

（三）根据实际的电流限量选择线径合适的输出导线，电流线不宜过长；电流的大小和导线粗细成正比关系，尽量减少寄生耦合的现象，将设备外壳、屏蔽层和大地进行低阻抗连接，对高频干扰电压形成低阻抗作用，能有效干涉电磁干扰，以确保校验的精准性。

（四）进行校验误差时，应依据实际所需电流负荷来选择校准仪的合理电流量限，校验前要使校验仪和被检表共同预热，尽量选在大负荷下运行的电能表，通常在其功率因数大于0.5、负荷电流大于标定电流10%的情况下进行校验，否则会引起较大误差变化，而影响校验的准确性。

三、电能表校验仪的现场校验分析

（一）精准校验电能表运行中的误差

对于电能表测量准确度要求较高的情况，应在电网实际运行中电流、电压和频率下，将现场校验仪和被校电能表作仔细比较，将被校电能表在校准点的误差准确记录。对于电能表测量准确度要求不高的情况，不能采用电流回路的串联方式时，应将钳型互感器进行连接接入，将测量结果依据既定系统的误差进行修正，并用测量结果将钳形互感器的附加误差减去的差值，即是被校电能表在校准点的误差。

（二）电能表二次接线的准确检查

根据实际负载电流、功率因数和已做相量图，进行分析和确定电能表接线的正确性。若发现错误，依据分析结果将测量表进行更正后重做相量图，仍不能做出错误接线状况的判断，应立即停电检查。

（三）检测电流互感器的变化

进行电流互感器比差的现场检测时，当标准电流互感器的变比为fO，所测误差为δ时，可利用公式f=fO（1+δ）来准确确定互感器的变化情况，电压互感器变比也可可以采取同样的方法。

（四）直流电阻的测量

在允许停电情况下，可通过对电流和电压线圈的直流电阻进行测量来判断误差，通常220V的单相电能表，其电压线圈的直流电阻一般为0.4～1.2kΩ，3x380/220的有功电能表，其电压线圈的直流电阻一般为0.4～0.8kΩ，3xlO0的有功电能表，其电压线圈的直流电阻一般为7O～150Ω，以上这些电能表电流线圈的直流电阻一般都为0Ω。

（五）回路电阻的测量

在允许停电情况下，可断开电流回路的任意一点。将万用表连接进行回路直流电阻的测量，电阻接近为零时表示正常，若电阻很大则代表短路或二次接错；进行电压回路测量时，应将电压互感器端子处断开，分别测量三条线路上的直流电阻，若电阻值很大或接近零，则代表开路或短路，必须分段进行查找以提高校验效率。