电力企业电力计量工作的准确性提高研究

【摘 要】近年来，我国电力总需求量持续增长，电力系统取得进一步发展，电力企业管理水平不断提高。这种形势下，电能计量准确性越来越突出，而为了避免在经营管理中和用户发生经济纠纷，提高电力计量的准确性是非常重要。本文就提高电力计量准确度进行研究分析，以更好的服务社会。

【关键词】电力企业；电力计量；研究

引言

电力工业是国民经济的基础产业，电能计量是电力企业生产经营管理及电网安全运行的重要环节，为保护电力企业和电力消费者的利益，确保电能计量准确性非常重要，它的准确、可靠、公平、公正直接关系到电力供、用双方的利益是电能能源管理和电力营销技术支持工作的一项重要工作，具有广泛的社会性。

1 电力计量误差原因分析

电能计量装置一般由电能表、计量用电压、电流互感器及其二次回路和计量箱（柜）等组成。电能计量装置的综合误差包括电能表的误差，互感器合成误差，二次回路压降引起的误差等。在实际运行环境中，影响电能计量准确性的因素非常复杂，除了因计量器具材料质量、生产工艺等引起的固有计量误差外，计量器具配置不当、电力系统谐波影响等都会引起计量误差，影响电能计量准确性。

1.1 电能表选用不当引起的误差

在实际运行中，若用户的负荷变化幅度较大或经常性负荷电流小于电流互感器额定二次电流的30%，选用一般的电能表会降低负荷计量的准确性，这主要是由于电能表的基本误差特性曲线或称为负载特性曲线引起的。

理想的感应式机械电能表的驱动力矩应与负载功率成正比，且只有驱动力矩及制动力矩，但实际并不如此，感应式机械电能表的计量误差主要是受轻载误差影响，它是因电能表运行时的摩擦力矩误差和电流铁芯工作磁通引起的非线性误差及机械装配不对称产生的潜动力矩产生，其误差值一般都偏大。

电子式电能表的误差来源主要是电流采样器、电压采样器和模拟/数字乘法器等部分，相比感应式机械电能表，具有精度高、线性好、量程宽等特点。但它在非常小的负载情况下，误差值也会偏大。

实际工作条件将对电压、电流互感器的误差产生影响，主要包括互感器工作时它的一次电压、一次电流、二次负荷及其功率因数等状况。

对于电流互感器而言，因额定变流比为一、二次额定电流之比，且二次电流已标准化并固定为5A或1A，故选择电流互感器实际上是选择一次额定电流。为保证电流互感器有较好的电流特性，应按长期通过电流互感器的最大工作电流并能满足允许发热条件来选择，否则将加大电流互感器的误差甚至造成损毁等后果。另外，电流互感器接入的总二次负载超过额定值时，准确等级会下降；二次负载过低，误差则会偏大。而对于电压互感器而言，如果在额定电压、额定容量和准确度等级方面选择不当，也将会增加误差。

1.3 互感器二次回路压降

电能表电压线圈上的电压取自电压互感器，由于回路中熔断器、开关、电缆、接触电阻等的电压降，使电能表端电压和电压互感器出口电压在数值和相位上不一致，造成电压互感器二次回路压降误差。这里需指出，压降和压降引起的误差是两个不同的概念，压降是指电压从电压互感器出口到电能表时的压降数值，而压降引起的误差，是指这种压降给电能计量带来的误差，两者含意不同，数值也不相等。

在构成电能计量综合误差的各项误差中，电压互感器二次回路压降所引起的计量误差往往是最大的。压降过大，势必造成少计电能量。

1.4 电力系统谐波

除了上述几方面会影响电能计量装置的准确性外，电力系统谐波对供电企业电能计量准确性的影响也不容忽视。因为大量的电力电子设备等非线性负荷在电力系统中被广泛应用，如冶金行业的高频炉、中频炉，金属加工厂的大功率电焊机，特别是一些大功率变流设备和电弧炉等的大量应用，导致在电网中产生大量的高次谐波电流，使原来的基波正弦电流发生畸变，进而引起电压波形发生畸变。谐波不但对设备、电力用户和通信线路造成有害影响，而还会影响到常用仪表的测量、计量，当然这其中就包括影响到电能表的准确计量，尤其是感应式电能表。

2 提高电力计量准确性的方法

综前所述，要改善或提高电能计量准确性，应尽可能降低电能计量装置的综合误差，并通过正确配置电能计量装置、正确选用电能计量器具、合理配置电能表与互感器、减小电压互感器二次回路压降、滤掉谐波电量等方法来实现。

2.1 电能表的选择

（1）选择直接接入式的电能表时，其基本电流（标定电流）应根据额定最大电流和过载倍数确定。其中额定最大电流按经核准的用户申请报装负荷容量计算电流确定。

过载倍数的确定：对正常运行中的电能表，实际负荷电流达到额定最大电流的30%以上的，宜选择过载2倍及以上的电能表；为提高低负荷计量的准确性，负荷电流低于30%的，应选用过载4倍及以上的电能表。

应保证：最大负荷电流不超过电能表额定最大电流，经常性负荷电流，应不低于电能表基本电流（标定电流）的20%。

（3）电能表的额定电压，应与供电线路电压相适应，否则无法正确计量。

2.2 互感器的选择

（3）实际二次负荷必须在互感器额定负荷的25%～100%的范围内。若互感器接入二次负荷超过额定值时，则其准确度等级下降。

（4）电压互感器的额定电压应与供电线路电压相适应，否则无法正确计量。

（5）当电流互感器至电能表距离较长时，宜采用二次额定电流为1A的电流互感器，以便于适应二次回路阻抗较大的情况。

2.3 减小压降

（1）电压互感器二次回路导线截面的选择。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，那么加在电能表上的电压就不等于电压互感器二次绕组的端电压，这将造成电能表端电压对于二次绕组端电压的量值和相位上的变化，由此产生电能量的测量误差。一般用加大导线截面或缩短导线长度来减小TA二次回路电压降。

（2）采用专用的计量二次回路，不与保护、测量同回路。需要

特别指出的是，在三相四线制或B相接地的三相三线制系统中的计量用电压互感器二次回路，应注意计量与保护用的零线彻底分离。如果共用或接法混乱，将造成两者在零线之间产生环流，致使电能表侧的中性点电位发生位移，从而导致电压降的增大且不稳定。

（3）对35kV以上的计费用电压互感器二次回路，应不装设隔离开关辅助触点，但可装设熔断器，对35kV及以下的计费用电压互感器二次回路，应不装设隔离开关辅助触点和熔断器。二次回路装有熔断器时，还必须认真解决熔断器的选型问题，在实际运行中，熔断器两端的电压降一般应控制在数十毫伏以内。

2.4 采用电子表代替传统的感应式电能表

由于高次谐波的影响，会使感应式机械电能表的计量准确性降低。虽然谐波同样会对电子表产生影响，但实际效果会小得多。电子式电能表有较宽的频率，无论叠加单一谐波功率或叠加多个谐波，还是改变谐波功率流向，都能较好地排除谐波对计量准确性的影响。因此，采用电子表代替传统的感应式电能表能达到改善电能计量准确性的目的。

3 结束语

近年来，电能表技术发展迅速，信息采集、防窃电、预付费等功能与技术不断被创新和完善。各网省电力公司与电能表生产企业在电能表应用拓展、技术研究等方面开展了大量的实践活动，取得了丰富的经验与成果。随之国家电网公司对智能电能表、数字电能表、无线采集器、负荷控制终端等计量设备和控制设备的大力推广，各类技术标准的不断整合，必将引领者电力企业迈进智能化时代，促进电力系统电能表应用水平的整体提高。

参考文献：

[3]仇淑敏，杨浩，殷家敏，欧勇，罗建.参数辨识方法的三相不对称负载电能计量研究[J].中国电力，2013（8）.