电能计量装置误差的技术探讨

摘要：本文通过对电能计量装置的组成部分、分类用途、基本要求、作用进行概述，探讨分析电能计量装置误差的因素、影响及应对措施。

关键字：电能计量装置、误差、技术探讨、应对措施

中图分类号： TM933.4 文献标识码： A 文章编号：

0引言

电能计量装置是电力系统中必备的计量器具，其计量数据的准确性直接关系到用户、电力企业、社会的经济效益，降低电能计量装置误差需对电压、电流互感器等元件进行正确使用，采取误差预防措施及辅助设备的配合，对电能计量装置进行误差监测、保障计量装置的正常运行。

1.电能计量装置的基本要求

电能计量装置的基本要求是电能表、互感器选用正确的接线方式，按照不同的计量装置，采用三相三线或三相四线的电能表，根据负荷电流的额度，来采用相连方式不同的电能表进行数据计量，保障电压互感器及电流互感器等其他电能计量装置的器具正常运行。

2.电能计量装置误差的技术探讨

电能计量装置误差的技术探讨应关注电能计量装置的结构和功能、计量装置的计量条件、电压互感器的二次导线。电压互感器二次导线对电能计量装置误差造成的影响较大。

2.1电能计量装置的使用规范

电能计量装置应按照电能计量数据及计量对象来分类管理，严格执行正确的结线方式及准确度的划分，选择合理的电能计量装置，对电压、电流参数、确定最大额定数值及准确度等级进行合理配置，准确度等级表如图1所示。

电能计量

装置类别 准确度等级

图1准确度等级表

2.2电能计量装置误差的因素

电能计量装置误差由电能表电压等级、额定电流、三相负载、电流互感器二次容量、二次导线、元件励磁等因素造成，电能计量装置误差产生的最主要原因是电压互感器、电流负荷、接线方式、配置方式、实际应用。电压互感器的误差由二次导线电阻、负载电流及质量决定，二次导线的电流值大小决定着计量装置误差的大小，电能计量装置自身的质量及操作不当、计算失误均导致误差的出现。

2.3电能计量装置误差的影响

电能计量装置的误差主要包含互感器变化比及角度引起的误差、电压互感器二次回路的压降误差、电能装置本身的误差。电能计量装置误差影响各装置的整体性能，导致装置不能准确、合理的出具计量数据，影响电力用户及社会的经济利益。

3.电能计量装置误差的应对措施

电能计量装置误差的应对措施为选择合理的配对原则，对电流、电压互感器进行调整；测验电流、电压互感器的二次负荷；在负载和规定电压下，选择互感器二次导线的长度和电缆截面；在电压互感器二次回路中装置熔断器，保障二次回路正常运行。预防电能计量装置出现误差现象的措施主要体现在：运用具备防伪功能的装置对电压、电流互感器的二次接线元件进行封闭，按照监测、检修标准对互感器、电能表进行维护、检修，加强二次回路、装置倍数、元件设计的管理，确保电能计量装置运行的标准性、准确性。

3.1电能计量装置的管理

电能计量装置的管理重点在于技术管理，其管理点在于确定计量方案、选用计量器具、设备元件运行维护、检修及误差分析。电能计量装置要遵循电压、电流互感器、二次回路等元件与电能计量无关的设备相连或相通的配置原则，电能计量装置的管理目的为保证计量数据的准确、电能计量装置的正常运行。

3.2电能计量装置误差的应对重点

电能计量装置误差的应对重点为电能表及互感器接线方式，电压、电流互感器的二次绕组及电能表的电压线圈与连接二次绕组、电压线圈的导线形成的回路，电压、电流互感器开路或短路情况的测量，电能计量装置器具熔丝的断裂校验，二次回路运行正常的条件。

3.3减少误差的方法

通常运用以下方法减少电能计量装置综合误差。

1.尽量选用误差较小的互感器

互感器误差小，则合成误差小。所以应尽量选用误差较小的互感器。在条件许可下，对运行的互感器可进行误差补偿。

2.根据互感器的误差合理配对

从互感器的合成误差计算式来看，互感器的合成误差与比差、角差有关，所以在安装时应将互感器合理配对，尽量做到接入电能表同一元件的电流互感器、电压互感器的比差符相反、数值相近或相等；角差符号相同、数值相近或相等，从而得到较小的合成误差。

3．调整电能表误差早考虑互感器及压降的合成误差

即调整电能表误差与互感器及压降的合成误差数值相近 ，符号相反，从而部分抵消互感器及压降的合成误差。由于电能表和互感器的误差在不同的负荷和功率因数下是变化的，因此要完全利用电能表的误差来抵消互感器合成误差是不可能的，这种方法只是定性的。同时，互感器及压降误差太大时，应避免使电能表误差超或调坏电能表误差曲线。

4.应尽量使互感器运行在额定负载内

如果回路中串入了过多电器，会互感器运行在非额定负载内，从而降低互感器准确度，增大互感器合成误差。

5．根据电能表运行条件合理调表

即根据现场环境湿度、负荷大小、季节变化趋势等因素进行合理调表

6．减少电压互感器二次回路压降误差

减少电压互感器二次回路压降的方法有很多，概括来说有两大类，一种是补偿法，在第四节已有非常详细的介绍；一种是自然法，所谓法，就是从计量装置本身出发，挖掘减少电压减少电压互感器三次回路压降的方法。具体来说，主要有以下几种：

（1）采用专用二次回路；（2）缩短二次回路长度；（3）加大导线截面；

（4）减少接触电阻；

（5）尽量少采用辅助接点及熔断器。

一般应尽可能采用自然法，只有在自然法不能完全达到有关要求时，在取得有关部门的许可下，才采用补偿法。

电能计量装置误差减少的方法需根据电流、电压互感器、二次回路、二次负载等因素选用不同功能的电能表，依据电压互感器二次负荷导线的因素，采取补偿二次导线电压的比例差和角度差的电压误差补偿方法；以互感器电流负荷能力为前提，采取二次绕组的电流互感器来减少误差；为失压数据记录的实时性，减少误差操作，需装置失压计量器，在选择承载能力强、功率消耗小、精度高、稳定性强的电能表前提下，加以辅助脉冲输出功能、记录失压功能、电量补偿功能，使得线路电流与电压相匹配，减少误差的额外附加。

3.4电能计量装置技术的改进

电能计量装置技术的改进可采取对二次计量回路、二次导线安装断开线路或直接封闭，提升计量装置的计量数据精确性，避免误差现象的出现，缩短导线长度，确定电流负荷承载力，改变计量方式，将二次回路独立设计，满足互感器二次回路和导线要求，安装电压、电流跟踪补偿、定制补偿、设置二次压降回路电阻以此减少装置损耗，运用检验监测设备应对误差造成的影响，充分利用综合误差的分析法及解决措施对电能计量装置进行技术改进。

3.5其他应对措施

在电压互感器误差影响下，需降低装置所受电阻率，减少回路连接点，选用具有继电保护功能的回路装置，提高电压线圈的数值，利用电容器、电阻等元件调整连接及角度，补偿变化差及角差，做好计量装置的维护。

4．结束语

电能计量装置的准确性关系到电力企业及电网的安全运行，电能计量装置误差的出现，影响装置的准确操作，造成运行系统的不稳定，为降低误差造成的影响，需采用相关的措施进行预防及维护，其最重要的降低电压、电流互感器的误差，降低二次回路的误差，降低电能表本身的误差，在电压互感器的选择上，二次负载需低于额定输出额，但不低于额定输出额的25%，在电流互感器的选择上，电流负荷值为额定值的60%，二次负载不低于额定输出额的25%，在安装电能计量装置上，需将电压、电流互感器分开安装，防止元件发生误差出现连带现象。

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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。