摘要:电能计量装置的综合误差包含三部分的误差:电能表本身的误差,互感器的合成误差,电压互感器二次回路导线压降误差。综合误差不仅反映电能计量装置的准确度,也是考核电能计量装置综合计量性能的一项指标。
关键词:电能计量装置;误差监测;误差
1 什么是电能计量装置综合误差
电能表、互感器、计量柜箱和二次回路连接导线构成电能计量装置。电能表误差、互感器合成误差、二次导线压降引起的误差三者的代数和构成了电能计量装置的综合误差。各自特点和规律所导致不同接线方式、使用条件变化不同类型的综合误差。综合误差(%)为γ,电能表本身的误差(%)为γ0,互感器的合成误差(%)为γh,二次回路导线压降误差%(电压互感器二次回路电压降产生的比差fd和角差δd所引起的合成误差γd%为γd,则可表述为:γ=γ0+γh+γd,综合误差表述为:γh=γTA+γTV,γ=γ0+γTA+γTV+γd。电能计量装置特点、性能不同,电能计量装置的组件即电能表、互感器、二次回路连接导线准确度也不同。做好误差管理三者才能准确计量电能。
2 电能计量装置产生误差的原因
2.1 电能表误差
(1)电能表安装不当。电能表安装质量不佳,如计量施工时发生断线、连接导线有效截面积损失、接线松动都会影响到计量的准确性,增大误差。计量装置安装不重视工艺和环境影响,电磁环境差,其相对误差也会发生变化,影响计量准确性。(2)电能表选型不当。电能表选型应根据计量环境进行选择,主要选择参数有额定电流、电能表类型和电压等级。电力系统在低负荷状态下运行可能会导致计量误差,特别是随着时间的推移,电能表计量误差会不断积累,最终影响电能计量。此外,采用三相三线电能表测量三相四线负载的电能量会产生附加误差,因为负载中性线有电流通过,但是计量过程中不会将中性电流的功率损耗计量在内。(3)目前使用最广泛的电能计量装置是智能电能表,这种电能表自身工作电路的工作条件变化也会对电能计量装置的准确性产生一定的影响,而且在实际接线过程中,还会有部分附加误差产生,这都会使计量装置的准确性受到影响。
2.2 互感器误差
按照相关规定,互感器的准确度在一定运行条件下才有保证,过大或者过小的负荷都会导致互感器出现误差。在电流互感器使用时,一次侧电流大小会影响到铁芯中的磁通密度,一次电流小于5%I(b电能表基准电流)时,磁通密度很小会引起正误差;一次电流在5%Ib—120%Ib递增时电流互感器的电流误差、相位误差会随电流增加而减小;一次电流超过120%Ib时,电流互感器会因产生饱和而引起严重的负误差。在电压互感器使用时,二次负载额定情况下,一次电压大于额定值,误差将向正方向变化。
2.3 二次导线压降误差
有些电能计量装置由于没有配置专用电压、电流互感器,在二次回路上就会安装有空气断路器、继电器及熔断器等设备,这些设备与电能计量都没有关系,但其接入后,则会导致二次回路的负荷加大,从而在二次线路中导致压降,而线路相移和压降的存在,会使互感器产生附加误差,对电能计量装置的准确性带来一定的影响。
3 如何降低电能计量装置综合误差
3.1 使用误差合格电能表
降低计量装置综合误差的重要环节是电能表的本身误差合格。Ⅰ类电能计量装置需要配置0.5级有功表、2.0级无功表、0.2级互感器。Ⅱ类电能计量装置配置1.0级有功表、2.0级无功表、0.5级互感器。电能表在投入使用前,必须进行实验室校验,并要求将其误差控制在允许误差的70%以内。
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3.2 加强电流互感器的二次负载测试与管理
从对电流互感器误差测试结果分析,电流互感器在规定条件下误差检定合格,误差满足准确度要求。如电流互感器二次负载在超过25-100%额定负载范围以外运行,其误差远远超过其准确度等级,其最大误差可达-5.0%以上,是负误差。因此对电流互感器的二次负载必须先认真计算,然后再带回路实测,保证二次负载控制在额定负载的25~100%范围以内,使互感器工作在负载特性最好的状态。
3.3 加强PT二次压降测试与改造
PT二次压降产生的误差是计量装置的重要误差源,其值永远是负值,它对电能计量准确性的影响很大。因此要保证计量装置综合误差合格,就必须对PT二次压降进行测试与改造,改造方法是:(1)采用专用计量二次电缆。(2)采用低功耗的电子式电能表。(3)增加二次导线的截面积。(4)加装电压互感器二次压降补偿器。所选用的补偿器必须具有各省市电力试验研究所的测试报告,并且各项技术指标均合格。在正常运行方式下,补偿器的调整残差范围比值差-0.05%~-0.10%,相位差0~+5(分)以内。调整后应由检验单位加封。用户计量装置原则上,不装压降补偿器。改造后的误差应达到I类电能计量装置PT二次压降应不大于额定0.25%的二次电压;二次压降应不大于额定二次电压的0.5%其他电能计量装置PT。
4 降低计量装置综合误差的有效途径
4.1 成组对电能表与互感器进行校验
首先,将电能表与其配套的互感器组成组后配对成组。然后进行调整,对电能表进行调整时,可以将把互感器误差包含在内,但是使用此种办法时要取得理想效果必须按照以下步骤操作:(1)负载的性质和大小是关键,要始终保持负载的稳定状态。负载稳定与否关乎到电能计量装置的综合误差,调定的状态随着负载的性质和大小变化,如果想始终保持最佳工作点的附近,需要始终运行调定。(2)互感器合成误差的计算也是调整电能表的关键步骤,在调整电能表前要对互感器合成误差计算,较小的互感器合成误差不会影响电能表误差特性,互感器合成误差变大时,因为过量的调整会造成电能表本身的误差特性越来越坏。
4.2 电流与电压互感器组合使用达到电流互感
电压互感器进行电能测量时可根据电流、电压互感器的误差将它们合理地组合使用,使用时准则为:绝对值相等而符号相反,电压互感器和电流互感器应配套使用,符号相同、角差绝对值相等合理配套。电压互感器和电流互感器的误差可以互相弥补,最低程度可以将互感器合成误差为零。可以同步将有功及无功电能应用组合相配合使用准则,也同样适用于测量单相电能、三相电路。合理地选择电流、电压互感器,在实践中正确按以上步骤操作可以有效降低计量装置综合误差减少失误等。电能表本身的相对误差要得到有效更正,上述组合配套方法中如果使γh≈0,就可以达到降低计量装置综合误差的效果。
结束语:
作为电力主网线损坏的重要依据,电能计量装置是及其关键的装置,目前整个电力系统将要走向市场化,必须严格把控电能计量装置,认真做好电能计量的误差减少工作,将其准确度提高误差尽可能的减少,为供电做好前期准备,真正做到便民用电。
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论文作者:陈涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/25
标签:误差论文; 电能论文; 装置论文; 互感器论文; 电能表论文; 电压互感器论文; 负载论文; 《基层建设》2019年第5期论文;