摘要：随着经济的高速发展，电能作为一种重要能源被广泛应用在动力、照明、冶金、化学、纺织、通信等各个领域，是科学技术发展、国民经济飞跃的主要动力。本文通过对有功电能表常见非常规接线引起的计量误差进行举例、分析，强调了其计量误差同样不可忽视，并提出了改正措施。
关键词：电能表；非常规应用；计量误差
前言：从电能表的基本计量原理和电功率（P=UIcosΦ）可知，电能表能否正确计量，主要决定于电压、电流、功率因数、安装和接线的正确性，打破其中任何一个条件，都将导致电能表出现计量误差。对于电能计量故障，因计量装置接线错误、断线等引起的计量误差较大，易被人们所发觉和重视，而对于电能表非常规接线所引起的抄见电量计量误差较小，不易被人们所发觉，但其实际电量因计量倍率关系所引起的误差却较大，违背了电能计量装置公平、公正、准确的原则，因此，电能表非常规接线计量误差不容忽视。
1、电能表计量产生误差的主要原因
1.1 电能表产生误差原因
电能表产生误差主要因素表现在一下几个方面：①在电能表的选择和使用过程中，用户需要根据实际情况和需求做出科学合理的选择。如果电表的参数与实际电路的参数不匹配，在测量过程中容易产生较大误差。电表的异常接线也是造成误差的一个重要原因，虽然表面上的误差相对较小，但由于电路的放大，误差会增加到必须考虑并重视的程度。②磁钢在很大程度上保证了电能表的稳定性和电能表准确性。相关标准和规范要求是必须采用五种磁性钢。然而，一些制造商为了追求更高的利润，选择其他类型的低质量磁钢生产电表，这样在计量电能表时出现误差的几率就比较大。此外，随着不断增加电能表的使用时间，机械磨损会很严重，如果使用时不进行维护和更换，将不可避免地导致测量误差的增大。③在电能表的工作过程中，由于电能表功率因数和过载电流不断变化，在不同程度上也会对影响测量，造成误差的，如果负载变化较小，则电能表的误差会偏大。
1.2 互感器产生误差原因
电力变压器的二次容量选择需要与外部电线阻值、电流和线圈阻抗的计算和分析相结合，因此在处理变压器误差时必须加强功率测量装置。在选择变压器类型时，必须考虑到二次容量和其他因素，并从全面的角度进行深入分析，以确保变压器的准确性，达到要求。另外，如果变压器不能满足精度或负载的要求，则需要及时更换，以避免偏差过大。大负荷和小负荷对计量装置的精度造成负面影响。
1.3 二次回路误差原因
二次回路电压问题主要是互感器二次接线问题造成的。此外，二次回路的电压下降范围与实际情况的差异也可能导致数据偏差。一般来说，互感器二次回路的电压降不应超过该装置额定电压的千分之二。实践证明，互感器二次回路电压下降的主要原因是位置占位接触电阻，包括接线电缆、中间继电器、断路器等。由此产生的电压降会导致负载电压和二次回路电压无法保持不变，从而产生测量误差问题。
2、误差现象及分析
2.1 单相电能表
当用一个单相电能表配上TA计量三相三线或三相四线负载时，其实际电量是用该电能表的抄见电量乘以3作为三相负载总电量，若在三相电流不平衡时将造成计量误差，其误差大小视三相负载电流平衡度与负载功率因数情况而定，现在，随计量装置的改造，这种计量方式很少或几乎没有。
2.2 三相三线电能表
2.2.1 计量单相电炉：当用一个三相三线电能表计量单相电炉时，因电炉功率因数为1.0，其计量功率P=UabIccos30°=3/2UφIφ，造成多计电量50%。
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2.2.2 计量单相220V电焊机：用一个三相三线电能表计量三相四线不平衡配电系统时，即In≠0，此时在A、N线间连接单相电焊机，表盘出现反转并少计电量；若在B、N线间连接单相电焊机，表盘不转而不计电量；若在C、N线间连接单相电焊机，表盘转速加快而多计电量。
2.2.3 计量三相四线配电系统：三相三线电能表计量三相四线不平衡负载电流时，N线（中性点）产生零序电流，而三相三线电能表不能计量零序电流所消耗的功率，造成少计电量。
2.3 三相四线电能表
2.3.1 未接N线：三相四线电能表其N线未接或N线接触不良时，若三相四线配电系统三相负载不对称时，将产生电压偏差，即每个元件上的电压出现不平衡。当三相电压差约5%和三相电流差约50%时，将引起±2%左右的计量误差。
2.3.2 反相序接线：三相四线电能表反相序接线存在一定的计量误差。因为电能表内部第一个元件组装都是按电源正相序排列，各元件间的力矩误差也在最小范围。如反相序接线，就改变元件力矩，误差产生改变在±2.5%～5.0%左右。
2.3.3 两个互感器V形接线：即用两个电流互感器V形接线，计量三相四线配电系统。这种接法虽然节省一个电流互感器，利用A、C两相电流互感器的合成电流代替B相电流，但若三相负载不平衡时，中性线也出现不平衡电流而引起计量附加误差约在10%～15%左右。
2.3.4 三个互感器Y形接法；即三个电流互感器Y形与三相四线电能表连接，其电流以互感器二次一端公用连接。这种接法，若三相负载电流不平衡时，表计电流相位就改变且每相互感器二次线圈都有另外两相部份电流流过，即产生分流，因而引起计量误差。其误差大小视一次负载电流大小与不平衡电流大小而定。
3、改进措施
3.1 合理选择表计
3.1.1 制定切实可行的供电计量方式：二相二线供电应选用两个单相电能表。三相三线供电应选用三相三线电能表，三相四线供电应选用三相四线电能表。
3.1.2 计量电炉、电焊机：单相220V电炉或电焊机宜采用单相电能表或三相四线电能表；单相380V电炉或电焊机宜采用两个单相电能表或三相三线电能表；单相380/220V电焊机应采用两个单相电能表或三相四线电能表。
3.2 重视N线接表单相或三相四线电能表的N线一定要接入，且N线接触要牢固，防止松动或接触不良。切不可将金属外壳作为电能表的N线接入。
3.3 三相电能表应按正相序接线。
3.4 三个单相电能表或一个三相四线电能表配电流互感器接线时，应采用三个电流互感器使用。
3.5两个或三个电流互感器配电能表接线时，其每个电流互感器应单独分相接入电能表，即电流互感器二次侧一端不连用，且作为低压电能计量用的电流互感器二次侧不要求接地。
结语：
电能计量装置是企业与用户之间的纽带，对双方的利益都有一定的影响。因此，必须保证计量装置的合理性，实现公开公平的运行原则，这是提高计量装置精度的保证，是保障企业和用户合法权益的基础。在电能测量中，由于测量设备性能的限制和现有的测量技术，测量误差难以避免。因此，在具体的计量工作中，电力企业必须对计量工作中产生误差的因素有明确的认识，并采取相应的措施避免误差，从而确保计量结果的准确性，促进我国电力工业的健康和可持续发展。
参考文献：
[1] 王淑平.电能表基本误差测量不确定度评定[J]科技创新导报，2012（28）：105
[2] 刘文虎.电能表误差测量不确定度评定方法[J]云南电力技术，2012，40（05）：83-85
[3] 田云兵.电能计量误差分析与电能计费问题的讨论[J].科技致富向导，2014（10）：173.
论文作者:张京泰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/11
标签：误差论文; 电能表论文; 单相论文; 接线论文; 电流论文; 负载论文; 电量论文; 《电力设备》2019年第3期论文;