摘要:经济的快速发展,带动了各行各业的发展。各个行业在发展的过程中电能是其最基本的能源供应之一,是带动各个领域快速发展的动力支持。随着发展的快速进行,对电能的需求量日益加大,同时也带动了电表在技术上的快速进步。电表做为测量电能的计量工具,在电能计量中起着关键的作用,然而由于电表计量误差的存在,导致电能计量不准确。因此,有必要对电表计量中出现误差的原因及抑制方法进行探讨分析。
关键词:电能;电表计量;误差;抑制方法
1电表的工作原理
电表,也称电能表或电度表,是电力营销与管理的必须装置,安装于供电电路中,主要作用是计量电路电压、电流和电功率。国内现阶段所使用的电能计量表主要包括三种形式,分别为单相电路、三相三线电路以及三相四项电路。为了扩大电能计量量程,计量时一般会在电表装置外部增加配件。电能计量表通常由计量用电流互感器和电压互感器以及连接互感器及电能表之间的二次回路构成。如果对象是低压小电流的电能计量则可通过一只电能表及电压电流回路构成计量装置来实现计量,而对于计量对象为高压大电流时则可采用电压、电流互感器及二次回路构成计量装置来实现。
若电表处于负载运行的状态,驱动力矩与制动力矩和负载功率是成正比的,此时转盘也只会受到这一作用力的影响,其数值随着付在电能的变化而变化。但是在实际工作中,其运行情况要复杂很多,不仅受到上述驱动力矩与制动力矩两个方面的作用力,还受到抑制力矩、摩擦力矩等方面的影响,这就导致电能表在实际运行过程中出现基本误差。电表达到准确计量从理论上讲要具备以下两个条件:(1)摩擦力矩与补偿力矩相等;(2)圆盘转速与功率成正比,制动力矩与圆盘转速成正比。但在电能表工作的时候,这两个条件不可能同时达到,因为摩擦力矩不是一个不变的常数,随时存在着可变性;另外由于铁芯材料的原因,电能表在不同负载状态下,磁通与电流之间并不存在严格的正比关系。制动力矩中,由工作磁通产生的部分制动力矩与非工作磁通成正比,当负载变化较大时,它对总制动力矩的影响也较大。
2电表计量出现误差的原因
在电力系统中较为完善和科学的电能计量装置是由电能表、电压互感器、电流互感器、二次回路的接线以及计量柜或计量箱等主要的电能计量装置所组成,电表计量误差多由相关的计量装置共同产生,各个计量部件在相互影响的同时,引起电表计量综合误差的存在。
2.1电表自身存在的计量误差
在电力系统的运营生产过程中,电表受到来至多个方面的因素的影响,在计量工作的开展中存在着计量误差,电能表在工作状态下所处的电压环境、运行频率及周围环境温度等都会对电能表计量的准确性造成影响。电能表本身的计量误差可分为三类,有由电能表负载特性引发的误差、电能表生产过程造成的计量误差以及电能表使用不合理造成的误差。电能表基本计量误差随着负载电流及功率因数的变化而变化所组建起的关系曲线,被叫做电能表负载特性的误差曲线,随着科技的不断发展及电能计量装置的改进,电子式电能表在电力系统中的应用更为广泛,而先进的电能表在运行中自身消耗的功率也是电表计量准确性的影响因素。
在电能表的接线使用过程中,所存在的电表选用不当也是引起计量误差的原因,如在进行三相四线式电路上的电能计量时采用了三相三线式的电能表,因存在三相负载之间不平衡的现象,中性点上的电流所消耗的功率未被计量在内而引起附加误差。电能表的产品误差以及电能表使用不合理引发的误差也是不应该被忽视的,在电能计量的相关管理工作中,电能表的接线出现错误,电能表断线情况下引发的失压、断流等极易引起较大的计量误差;电能表的接线不符合规范要求、型号安装位置等选用不当,也非常容易引起计量误差,因该种误差相对较小而不容易被重视,但乘以倍率之后,误差会显著增大。
2.2互感器二次回路压降引起的误差
电压互感器的二次电流经过电路到达电能表的过程中会产生压降。因此,电能表所测量的电压就不等于实际电压,从而导致测量误差的产生。这部分误差通常比较大,且不是常数,会随二次负荷、系统运行的功率因数及运行方式等发生变化,需要引起足够的重视。而且回路中还装有断路器、熔断开关、接线端子等设备,这些设备都有一定的电阻。随着负荷和外界环境的变化、运行时间的增长,这些设备都会老化。从而加大二次回路的电阻,导致二次回路压降引起的误差进一步加大。此外,目前现场使用的电能计量装置中,多数电压互感器的二次线圈为电能表、保护和运动装置所共用,大大增加了二次负荷,同样会引起较大的误差。
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2.3电压互感器及电流互感器引起的误差
电压互感器及电流互感器所引发的误差主要表现在两个方面,其中之一是电压电流互感器的准确性等级相对较低,在较为早期建成的变电站或电力系统中其他需要使用互感器的场所,电能计量装置中所安装的电压电流互感器的准确等级相对比较低,不符合该设备的使用规程。目前电力系统中按照国家的相关标准所普遍采用的互感器,其额定的负荷在25%-100%之间,功率因数处于0.8-1.0的标准范围之内,在理论上使互感器的误差符合相应的标准度等级,但其运行过程中,只有在线路处于25%-100%的额定负荷时,其准确度才能得到有效保障,负荷过大或过小多会对计量误差产生影响。
3电表计量误差的抑制措施
3.1合理的选择电表
进行误差调整,首先要判断仪表是否合格。在选择电表时要选择高精度、稳定性好的多功能电能表。由于电子技术的发展。现在多功能电能表已日趋完善,其误差较为稳定,且基本呈线性。一只多功能电能表可同时兼有正、反向有功,正、反向无功四种电能计量和脉冲输出、失压记录、追补电量等辅助功能,且过载能力强、功耗小。目前电能表检定的主要项目有:直观检查、起动试验、潜动试验、基本误差的测定、绝缘强度试验和走字试验等,每个项目都有具体的要求,检定员只需要按照规章检定即可判断电能表合格与否。
日常工作常还会遇到这样的情况,电能表的其他技术指标均能达到,就是基本误差超差,而该技术指标对电能表来说是最为重要的,如果这项指标不准,该表就不能使用。在这种情况下,对此电能表进行基本误差调整,使其符合国家计量检定规程的要求,可为用户节约资金。对于电能表的误差进行的调整从—般的意义上来讲的话,就是平常我们常说的电能表走的快或者是走的慢,严重的影响到计量的准确性,所以要对其进行调整。但是如果从专业的角度来讲的话就比较复杂,要根据实际的电压电流情况采取合理的调整措施,保证计费的准确性。
3.2减少由电压电流互感器引起的误差
在电力系统中电流互感器相应的位置上增设电流互感器的自动切换装置,尤其是负荷电流长时间的处于互感器额定负荷之下的线路,增设上电流互感器的自动切换装置之后,在轻载的运行状态下能将大负荷的电能表进行运行状态的终止,使小电流在经由中间部位的电流互感器时按照一定的比例进行放大,转化使用小负荷的电能表进行计量,减少电表计量误差的存在。进行互感器误差的适当调整,依据线路的运行状况,对于运行使用中的电压互感器及电流互感器等实施误差补偿,对于某一相或两相上的电流互感器及电压互感器的角差及比差进行适当的调整等。
3.3减少二次回路引起的电表计量误差
要采用专用的二次回路,将电能表所在的二次回路与其他的表计及继电保护相关装置所在的回路实施分开,减少二次回路上的中间点及接触电阻,使压降现象导致的计量误差的增大现象得到有效的控制。严格控制二次回路上的电气设备,减少与计量无关的设备在二次线路上的运行,以降低二次线路上的负载来尽量的维持负荷在标准的范围之内,使电表的计量准确度等级与负荷相匹配。对二次回路实施定期的巡检工作,重点检查二次回路上是否存在互感器的短接、伪接、开路等,以及二次端子的极性、换相的装接情况,对电流互感器的功率等进行定期的检定,并将检定结果与铭牌上的相关内容进行核对分析,减少互感器被窃电用户违规的更换成功率较大的互感器等。
4结束语
综上所述,在当前的电表计量模式中还存在一定的不足,使得误差常常超出允许范围,还需要继续加强对电表计量出现误差的抑制和调整。并且,电表调整是一项细致的技术工作,需要一定的耐心和经验,除了把握住上述的工作内容,我们还必须严格按照规程规定,切实做好电能表、互感器的检验、周期检定、轮换、随机抽检等相关环节的技术与管理工作,从而切实保证电表计量的准确性。
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论文作者:张超1,邓得政2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/22
标签:误差论文; 电表论文; 电能表论文; 电能论文; 回路论文; 力矩论文; 互感器论文; 《电力设备》2017年第24期论文;