浅谈影响电能计量准确性的因素及应对措施

浅谈影响电能计量准确性的因素及应对措施 摘要：电能计量工作是企业生产经营及电网安全运行的重要环节,直接关系到供用电双方的经济利益。本文主要针对在实际工作中由于电能计量装置使用、电网谐波、功率因数等引起的电能计量误差问题进行了分析,并提出了如何降低电能计量装置误差的一些措施。关键词： 电能计量装置 综合误差1 前言当前企业在发展过程中电能已成为一种重要的二次能源，随着企业对电量需求量的不断增加，作为供用电企业结算依据的电能计量数据是否准确，将直接影响供用电企业的经济效益。但在实际使用过程中，电能往往由于计量装置受安装位置、安装环境等因素的影响，导致电能计量出现误差，造成电能计量数据不准确，从而给供用电企业造成损失。因此，在生产使用过程中合理配备有效的计量器具，采用全面、准确、可靠的电能计量方式，是最大限度的降低电能计量的综合误差的有效手段。2 影响电能计量准确性的因素2.1 电能计量装置存在的问题 电能计量装置包括电能表、互感器、二次接线三部分，其误差亦由这三部分的误差组成，统称为综合误差。可以用下式表示：=b+h+d式中：b-电能表的相对误差，% h-互感器合成误差，% d-电压互感器二次导线压降引起的误差，%在实际的计量装置中，除了电能表的误差b可以在负荷点下将其误差调至误差最小，其他的计量装置误差均与实际二次回路的运行参数有关。电流互感器、电压互感器的合成误差在额定二次负荷范围内均可用准确度来控制。而电压互感器二次导线压降所造成的误差，在综合误差中也占有相当的比例，可以通过电能表、互感器的合理选择来补偿，从而降低计量装置的综合误差。主要有：(1)由电能表选型及使用不当引起的误差。(2)由电流互感器选用不当引起的误差。(3)由电压互感器二次导线压降引起的误差。2.2 谐波对电能计量的影响电能表计量的电能是各次谐波电能和基波电能的总和，但各次谐波电能可能会根据负荷的情况产生不同的方向。对于不同的被测信号波形，电子式电能表会产生不同的响应，从而产生不同的误差。当电压或者电流的其中之一发生畸变时，电子式电能表就会出现微弱的误差，但是误差较小可以忽略不计 ；当电流和电压的波形全都发生了畸变，与正弦偏离的时候，电子式电能表的误差则在它的精度范围之内。但电能表在对电能量进行测量的时候，也要对电网电流和电压进行测量，然后用互感器将其转换成弱电信号以后，再输入电能表。所以测量结果是否准确直接受用互感器的影响。如果用互感器在测量中存在非线性的特征，那么当畸变信号通过互感器的时候，各次谐波的成分的转换比例就会不一样，这就导致被测信号发生变形，不能进行准确测量。 2.2 功率因数对电能计量的影响电力系统中，用户功率因数的变化直接影响系统有功和无功功率的比例变化。当线路输送一定数量的有功功率时，如输送的无功功率越多，线路的电压损失越大，无功的传输和大量消耗，会使线路及电气设备中的电流增大，使损耗增大，即线损增加，增大电费支出。实验证明，在给定负载的视在功率2kVA，功率因数从1.0逐渐下降时，电能表的误差值误差率逐渐升高，具体如下表所示：表1 不同功率因数（感性)下电能表的误差值（%）功率因数电能表1电能表2电能表4电能表5无功功率（感性）1.0-0.0580-0.0916-0.0215-0.049300.9-0.0646-0.09390.0250-0.04560.8720.8-0.0675-0.0956-0.0312-0.06351.2表2 不同功率因数（容性)下电能表的误差值（%）功率因数电能表1电能表2电能表4电能表5无功功率（容性）-1.0-0.0542-0.0917-0.0213-0.04740-0.9-0.0552-0.0923-0.0246-0.04780.872-0.8-0.0592-0.1003-0.0280-0.05601.23 降低电能计量装置误差的措施3.1 根据计量规程要求，完善计量装置设置：选择高精度、稳定性好的多功能电能表。根据电流、电压互感器的误差，合理组合配对，使互感器合成误差尽可能小。配对原则是尽可能配用电流互感器和电压互感器的比差符号相反，大小相等，角差符号相同，大小相等。电压互感器二次回路导线的截面至少不少于2.5mm2。电流互感器二次回路导线截面积最小值为4mm2，且中间不得有接头。3.2 采用正确的计量方式，减少计量误差： 对接入中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相三线制电能表，对计费用高压电能计量装置应装设失压计量器，及时读取失压记录。负荷电流应在电流互感器额定电流的60%左右。3.3 提高功率因数，降低线路损耗和电压降合理选用电器设备及其运行方式，尽量减少变压器和电动机的浮装容量，减少大马拉小车现象，提高设备的利用率，减少空载、轻载运行的设备，同时，根据电网功力因数变化，随时投切无功补偿装置，确保电网功率因数在规定范围内。3.4 减少电网谐波当量， 合理区分基波功率与谐波功率，采用频率陡降的电能表(基波电能表)，仅能计量基波功率，对线性负荷有效，无法对非线性负荷产生的谐波进行计量。利用分频技术分别计量基波电能与谐波电能及其方向，加强对非线性负荷的准入制度，切实抑制谐波含量。限制谐波含量在允许的范围内时，保证电能计量的准确性。3.5 开展计量装置综合误差分析 把投产前电流、电压互感器合成误差、电压互感器二次回路压降误差通过计算形成数据表,在每次的周期校验时,都可以对照各项数据配合电能表进行调整,使计量综合误差达到最小。同时,按规程规定做好电能表、互感器、电压互感器的周期检验和轮换工作。4 结束语在实际电能计量过程中，为减少计量误差，不仅要对计量装置重点监控，而且还要对电网质量，如功率因数、谐波等进行关注，只有这样才能保证电能计量装置的准确性,从而减少资源的浪费和电能的损失，做到计量公正、公平、合理。