1、电能计量装置误差的综合措施分析摘要:近年来,我国经济取得了飞速的发展,电能计量装置在人们的生产生活中占有极其重要的位置,国家电力部门在电网建设方面的投入也在逐渐增加。下面本文将对电能计量综合误差检测、及电能计量装置在设计选型时的注意问题进行简单的阐述。 关键词:电能计量;电力系统;综合误差;分析 中图分类号:F406 文献标识码: A 文章编号: 前言 电能计量装置综合误差的主要来源是互感器的合成误差,而其主要原因是在计量装置的设计选型时互感器二次下限负荷远远大于互感器实际二次负荷造成的。这就需要在计量装置设计选型时应充分考虑到互感器二次的实际负荷, 以免由于互感器二次负荷而对计量装置综合误差
2、造成更大的影响。总之, 目前计量装置综合误差来源于互感器合成误差, 互感器合成误差的检测是十分必要的。 一、电能计量的装置 不同类型电能表、计量用电压、电流互感器及其二次回路、电能计量柜等。探讨了计量设备的准确性、抄表以及反窃电等一系列问题,其主要如下: (1)关口电能表在结构和功能上存在了缺陷,采取了国产三相两元件感应式电能表。 (2)电力单位的供电量是按发电机出口电量减去厂用电量来综合考核的,但要考虑到实际情况如不少电厂的高压出线侧没有电能计量装置,而主要的计量点设在发电机出口,最终就不能很好地准确计量关口电量。(3)关口表现场校验方法不合理,并且电压互感器的二次导线压降引起的计量误差较大
3、。 二、电能计量装置的综合误差分析 1、电能表使用不当引起的误差 1) 电能计量装置的综合误差,必须按照电能计量装置技术管理规程的要求,合理选择电能表的型式、电压等级、基本电流、最大额定电流以及准确度等级。对于月平均用电量在 100 万 kW.h 以上的类高压计费用户,采取 0.2 级的电压、0.2S 级电流互感器,0.5 级的有功电能表及 2.0 级无功电能表。在实际运行中,若用户的负荷电流变化幅度较大或实际使用电流经常小于电流互感器额定一次电流的 30%,长期运行于较低载负荷点,会造成计量误差,应采用宽负载电能表。 2)有关三相三线电能表测量三相四线电能将引起附加误差。由于三相负载不平衡,
4、中性点普遍有电流存在,而 Ib=In-Ia-Ic 所以,缺少电流 Ib 所消耗的功率,引起附加误差。2、电能表产品误差按照国家统一电能表设计要求,生产电能表应采取五类磁钢,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。电能表制造商在价格上战中取胜,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,存在很严重的质量隐患。这是造成运行中电能表出现正误差超差的主要原因。现在大力推广使用的电子式电能表产品误差普遍很好,主要依靠采样元件,计量芯片及相关电子元器件性能的可靠和稳定,如出现问题,误差往往比机械表大,甚至会无法计量显示,产品质量是保证误差的关键。3、电压互感器二次导
5、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,这样加在电能表上的电压不等于电压互感器二次线圈电压,因此会产生计量误差。对于电压互感器的二次压降不大于额定二次电压的 0.2%,其他大于额定电压的 0.5%。4、电流互感器选用不当引起的误差 每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,必须消耗磁,使铁芯产生磁通。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、铁芯抗角 ,铁芯损耗电量角 有关。互感器电流特性曲线、负荷特性曲线和误差,特二次负荷要控制在 25%100%之间,一次电流为其额定值 60%左右,至少低于
6、 30%,才能使最好的状态降低电流互感器误差。接入电流互感器的二次负荷包括电能表阻抗、接触电阻。现在电子表的大量使用,其二次负荷远低于机械表,多数不到1VA,互感器实际二次负荷小于额定二次负荷的 1/4,这样就会发生运行中的电流互感器超差的情况。三、降低电能计量装置综合误差的措施 1、采用复合变比电流互感器自动转换计量装置 对负荷电流长期运行在电能表额定负荷 20%以下的线路,可安装复合变比电流互感器自动转换计量装置,与复合变比电流互感器配套使用,通过在线检测,确定线路运行电流的大小,经识别比较后,发出指令,命令计量装置在大变比运行还是在小变比运行,以提高电能表的计量准确度。2、减小电压互感器
7、二次回路压降 1)设置计量专用的二次回路。对重要电能表装设专用的 PT二次回路将电能表的二次回路与其他表计、继电保护装置等回路分开,直接由 PT 二次端子单引专用电缆线至电能表。2)对 10kV 侧计量可将电能表装在靠近 PT 的开关室这样可大大缩短二次导线长度,从而可以大大减少二次回路压降及其引起的计量误差,但开关室的温度随季节变化较大,故这只适用于开关室、保护室在一起的场所,否则必须采用温度特性好,附加误差小的电能表才可行。3)加粗电压互感器二次导线截面,减少接点接触电阻。互感器二次回路的连接导线应采用铜质单芯绝缘线,电压二次回路连接导线截面应按允许电压降计算确定,至少应不小于2.5mm2
8、,而根据一些经验公式,导线截面 S(mm2)估算如下:对 I 类计量装置 S0.24LI(mm2)对其他计量装置 S0.12LI(mm2)L:导线长度(m)I:PT 二次电流的大小(A)当专用 PT 二次回路有必不可少的开关接点(例如双母线供电时,电能表的电压所必须通过的隔离开关联锁接点)时,应采用多接点并联,以减少接点接触电阻,专用的二次回路如果接有保险管,对其接触好坏,应特别注意,要装用接触良好的保险管。4)减小负载,以减小回路电流,从而减小回路压降。3、对接入中性点绝缘系统的电能计量装置 本文采用三相三线制电能表,其 2 台电流互感器二次绕组宜采用四线连线;对三相四线制的电能计量装置。其
9、 3 台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六边线。如采用四线连接。若公共线断开或相电流互感器极性相反,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。4、开展计量装置综合误差分析 把投运前电流、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、电压互感器进行周期检验和轮换工作。 四、结语 电能计量过程计量误差总是存在的,在实际是完全可以避免的,再说,像这种误差在发现后是可以得到纠正的,但由计量原理、方法及材料性能等方面所造成的附加误差,这段时间内是难以纠正的,随着设计水平、工艺水平的进步及新材料 新方法的出现与改进而不断减小。