基于电能计量误差产生的原因及检测方法研究论文_梁悦斌

基于电能计量误差产生的原因及检测方法研究论文_梁悦斌

摘 要: 文章介绍电能计量的主要误差类型,分析电能计量误差的校验方法和意义,最后提出了几种有效的电能计量方法,旨在为推动电力计量工作水平提出些许参考或借鉴。

关键词:电能;计量;误差;检测方法

0 引言

电力计量是电力系统营销与收费工作必不可少的环节,尤其作为电力营销系统收费成果的重要参考,其准确性与否事关着电力企业的经济效益及营销效率。为了最大限度地减少计量方面出现的误差,就应该明晰电力计量误差产生的各种不同影响因素,进而针对问题出现的原因进行高效性的优化改进。强化电能计量也是广大用电客户的需求,只有通过不断提升电能计量的精准性,才能确保居民用电的合理性和经济性,保证用电付费的公平合理。解决电能计量柜、电能表等电能计量装置运行误差校验的难题,对于我国电能监测、线损治理和防窃电工作具有重要意义。

1 电能计量的主要误差类型

1.1 电能表误差

电能表内部的原件敏感度较高,加上在设备零件制造过程中又受到精度的要求约束,导致制造过程中不可避免的存在一些误差,所以,电能表本身固有的误差就会给电能计量带来一些不良影响。如果在选择电能表时,没有选取合适精度的电能表,就可能带来计量的大误差,如果电能表的接线方式存在错误,也会造成电能计量出现误差。影响电能表装置计量精准性的主要因素有以下几点:即计量装置质量、计量装置检定质量、计量装置安装、验收、计量装置配置设计、管理体制等,尤其是质量、安装和设计这三点,对于计量准确性影响最大。

1.2 互感器合成误差

互感器合成指的是电压和电流互感器的合成装置。在实际的电能计量工作中,可以通过降低电压和电流互感器合成中产生的误差来提高电能计量的准确度。在进行这一过程的控制工作中,要确保两种互感器的合成符合相关的标准,实现电能计量误差从根本上减少。电压互感器存在的误差,主要是一次绕组电阻和漏抗造成的负载误差、二次绕组电阻和漏抗造成的负载误差、铁芯励磁电流影响造成的非线性空载误差、侧容性蚀漏电流造成的容性误差。

1.3 二次回路在压降过程中出现的误差

在实际的操作过程中,只要出现电压供给稳定性不足的问题,一次回路高压就会造成电流和电压的变化,对于电路产生不同程度的干扰。二次回路中会出现压降波动,这就会导致电流互感器以及电能计量原件受到一定的影响,其稳定性和正常工作状态受到干扰,进而造成电能计量的误差现象出现,不利于电能计量稳定性和准确性的提升。

1.4 运行环境影响造成误差

电能计量还会因为环境影响而产生变化,在具体运行工作中,造成误差的还有环境因素,电能计量装置所处的环境条件具有一定影响,虽然在装置的安装过程中,也针对不利的环境影响进行的预防,但是,计量装置或多或少还是会受到其周围环境的影响,例如雷暴天气、电磁场干扰等等,都会对于电能计量产生一定的影响。

2 电能计量误差的校验方法和意义

电能计量误差的校验意义。

(1)提高电能计量的准确性。目前,电能在各行各业中的应用越来越广泛,家庭对于电能的用量也在不断增长,电力能源的发展为人们的生产和生活带来了诸多的便利,电能计量装置也成了用电过程中必要的装置要素之一。对于电能计量装置进行校验,其目的是减少误差并降低误差发生的幅度,从而确保电能计量的准确、可靠。电能计量装置在长时间的计量运行过程中,出现一些误差现象是正常的,这需要对于电能计量装置进行定期的校验检查,确保电能计量的准确性和有效性。

(2)对于设备维护具有重要意义。在开展对于电能计量设备的校验工作过程中,通过校验,能够及时发现设备装置中存在的问题,从而对设备进行维护和保养。例如,在电能计量装置的校验过程中,发现了相关的设备零件存在损坏现象,可以及时更换零件,保证装置的性能,有利于装置的维护和长效使用,延长装置的使用寿命。

3 几种有效的电能计量方法

3.1 数据校验法

这种电能计量方法主要是通过对电能计量装置的相关测量参数进行校验,确定误差区间,从而判断计量的准确性的一种方法。通常情况下电力系统中的电能计量综合误差的出现是由于电能计量装置问题。在工作中我们比较常见的电能计量装置综合误差的形式有这样几种:第一,电能表产生的误差;第二,电压互感器的合成产生的误差;第三,电流互感器的合成产生的误差;第四,电压互感器二次导线压降引起的误差。

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a=aW+aTA+aTV+aU (1)

在公式中我们将 aW 看作是电能表的误差,将aTA 看作是电流互感器的合成误差,将 aTV 看作是电压互感器的合成误差,将 aU 看作是电压互感器二次导线压降引起的计量误差。进而,我们分析传统电能计量装置中的核心结构模块:第一部分是电压及电流互感器,第二部分是电能表,在传统电能计量装置中是用电缆线进行连接的,由此可见,误差可能从以下几个方面出现:第一,互感器自身存在误差;第二,二次负载过程中存在误差;第三,

传统电能计量表自身存在误差。那么,在数字化电能计量装置中误差是由哪些因素引起的呢?不同于传统电能计量装置,数字化电能计量装置出现系统误差的原因在于:第一,电流互感器产生的误差;第二,电压互感器产生的误差。

3.2 运行状态判断法

一般情况下,对于电能计量装置状态的评价可以从两个方面开展,即整体评价和部件评价。其中,整体评价是针对电能计量装置的整体运行状态进行综合评价,包括了对于各个部件的状态评价,只有在电能计量装置中的所有部件都正常运行的情况下,电能计量装置的整体状态才会正常,而一旦某个部件出现问题,那么整体状态就显示为严重。而部件评价主要针对电能计量中的单个部件进行评价的。一般来说,电能计量装置中包含的主要部件有电能表、二次回路、CT、PT等,在正常的评估工作中,采取针对各个部件的状态检查,通过单个部件的扣分情况再探讨整体的扣分情况。

3.3 装置精度检验方法

这种电能计量方法主要是通过电能计量装置的整体运行状态进行评价结束后,再根据不同状态评价结果,采取具有真独行的装置检验措施对于装置进行精度检验。在电能计量装置的状态处于正常范围内时,只需要进行常规的精度检验即可,当装置处于注意状态时,除了要进行常规的精度检验外,还需要对装置进行现场检验,以便预防故障问题的发生。在电能计量装置处于异常状态时,要即刻对装置进行检查,尽快解决异常问题,当装置状态处于严重时,也需要立即进行检修,以尽快解决问题,防止计量误差的进一步扩大。根据电能计量装置的状态进行精度检验,能够有效减轻人力负担和复杂的工作量,能够在一定程度上提升电能计量的准确性,减少误差现象的出现。

3.4 利用电压补偿装置,提高二次回路准确度

当不正确地进行互感器二次接线时,容易造成二次回路电压降,进而出现电能计量装置误差。因此可以通过降低非正常电压降,减少相关误差。首先,可以通过调整导线长度、横截面积及电阻,调节电压降。例如,在特定电压降和导线长度下,导线的横截面积应在2.5mm2

之上。当导线横截面积在4mm2之上且中间无接头时,转动位置应该有充足的长度。同时在投产前,应对电压互感器、电流互感器的实际二次负荷进行测量,保证其在规定范围内。其

次,可以通过电压补偿装置来改善电压降过大的问题。例如,在实际操作中,互感器负荷较小的设备中安装电压补偿装置可有效降低角差、比差,进而控制二次回路误差。调压器是现阶段比较常用的一种电压补偿装置,通常情况下可以装置在设备及电源之间,与控制电板共同作用,有效调节负载电流和电压。同时,根据具体情况,在回路中配置特定的电压互感器,也可以起到隔离电能表及仪表的作用,从而降低负载电流,减少计量误差。最后,可以通过进行电能计量装置综合误差分析减少误差。通过将投产前的互感器合成误差、二次回路电压降误差等实际计量值统计为具体的数据表格。相关工作人员可以在进行定期检查维修时,通过将各项数据的对照分析,来调整电能表,从而减少综合误差。同时,工作人员应严格按照具体的制度进行电能表、互感器等设备的检验、轮换工作,在日常工作中提高电能计量装置的准确性。

4 结束语

电能计量误差会影响供用电双方的经济利益,还会导致电能被大量浪费,因此研究电能计量误差原因和改进措施就十分必要。经过以上内容的总结,建议在实际工作中加大检测电力计量准确性的力度,并在安装时遵照严格的操作规范,进行科学合理的安装调试,只有这样才能有效降低电能计量误差,使计量准确度得以提高。对于电力企业来说,一方面要加强相关管理制度,加强员工的规范操作意识,另一方面要积极采购和配置完善的设备,使智能电网快速建设,提高电能计算的精准度。

参考文献

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[4] 黄文住.电力计量误差产生原因及改进策略研究[J].科技与创新,2017(21):129-130.

论文作者:梁悦斌

论文发表刊物:《中国电业》2019年第14期

论文发表时间:2019/11/18

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