基于低负荷下计量设备对电力计量的影响研究

于勇　张勇勤　仲夏

【摘 要】在电力企业中，电力计量是进行抄核收工作的依據，电力计量是否准确科学会影响电力企业的经济效益。在实际工作中，低负荷状态下的计量设备经常会处于非正常运行的状态，这就给计量带来了影响，降低了计量的精确度，在计量过程中很容易产生误差，严重时还会损坏相关的线路。本文对低负荷下计量设备进行了分析，阐述了其对电力计量的相关影响。

【关键词】低负荷;计量设备;电力计量;影响

电力计量系统在运行过程中，其电流互感器所能够计量到的范围是十分有效的，所以低负荷运行的情况或超负荷运行的情况在电力计量中都是很普遍的。对于这种情况，电力企业都将其认为是线损造成的，但在实际的验证中，这是属于电流互感器所产生的误差所引起的，还有可能使电压互感器产生的误差，这都会影响到电力计量的准确性。鉴于此，电力企业应该对电力计量进行科学的分析，以保证其准确性。

1.低负荷下的计量设备影响电力计量的分析

电力计量在整个电网运行中都占据重要位置，也发挥着巨大作用，如果电力计量没有足够的准确性，将会影响到电网的运行状况，所以这一问题越来越受电力企业和人们所关注。在电力计量中，其准确性会受到较多情况的影响，比如电力互感器所产生的误差、电压互感器所产生的误差以及电能表所产生的误差等等，这些因素都是最主要最直接的原因，电力企业影响对这些因素给予足够的重视，并找到相应的解决措施，让电力计量系统具有较高的准确性。

1.1互感器对电力计量的影响

电力系统处于低负荷运转时，电流互感器的比较差和角度差都会达到最大极限值，并且也会逐渐增大计量的误差。如果不考虑励磁电流的影响，依据电流互感器的运行原理，可以得出如下的关系：I 2 /I 1 =W 2 /W 1。每当电流流经互感器的绕组时，就会消耗一定量的电流。用io来代表励磁电流，一次安匝和二次安扎之间保留一定的差异。通常，互感器的励磁密度分布在0.08到0.1之间，这表明，在一次安匝中，励磁电流所占比重较小。低负荷运行时，一次安匝和二次安札都会逐渐缩小，在整个过程中，励磁会不间断的出现，但是励磁电流不会明显的发生变化。所以，在二次安札中，磁力的电流会更大一些，一次安匝因为经历了励磁，所以在低负荷状态下，电表无法精准的进行计量。

通过分析互感器在低负荷状态下运行的情况以及其对计量造成的影响，可以帮助工作人员在进行实际的操作时，选择正确、科学的安全模式。一方面是要对安装的成本进行控制，另外还要加大对二次回路阻抗的控制力度，这样才能有效提高计量的准确性。另外，在选择电压或者电流互感器时，要更加慎重一点，保证互感器可以正常运行。改革开放以来，特别是进入二十一世纪以后，我国的社会经济文化取得了突飞猛进的进步，经济的发展离不开电能，同时随着人们生活水平的提高，人们对供电的质量也提出了更高的要求。在选择电流互感器时，一定要首先保证其安全性能符合相关规定的要求。电力企业在进行供电时，要保证电流互感器在继电保护运动时间范围内运行，同时又会导致疏忽了精准计量，使得设备在低负荷的状态下进行工作，就会产生计量失真的问题。

如果想要提高计量的精确度，可以在变电站的升级改造上做一些文章，在对母线进行控制时，适当的增设一些电抗。另外可以选择特殊型号的CT，扩大互感器的计量范围，可以有效保障安全计量，还能提高计量的精确度。

1.2电能表对电力计量的影响

在电能表运行时，存在两大基本力矩——制动力矩和转动力矩。同时还有一些例如补偿力矩和滑动力矩等的附加力矩。当电能表在低能耗下进行运转时，摩擦力矩包括了可变化的部分以及常量的部分，前者可能会因为电能表的低负荷运转，导致出现误差;后者会通过补偿力矩来得到补偿。当电压到达额定值时，电能表的电压自制动力转矩一般不会发生数值变动，而是显示为常量。当圆盘转速变慢时，就会干扰到电流的自制动力矩。当cosΦ 数值是 1.0时，电能表就会进入负荷运转，受到了电流工作磁通的非线性影响。通常，会设置一个负荷电流的误差范围，这个范围是额定电流的10%到电流最高极限值。但是，一旦电能表中的负荷电流发生了变化，不在这个误差范围内，那么就会使得电能计量的数值发生偏离，不同于常规的数值。保证计量设备可以正常运行的最小输入电流就是启动电流，如果作用于计量设备的负载电流非常的小，比启动电流还要低的时候，就会使得计量设备因为供电不足而无法进行正常的计量工作。尤其是在低负荷状态下，有功电能表受到更大一些的影响，使误差加剧，增加了线路的磨损量，而线路的大量磨损又会给电力企业带来巨大的损失，降低供电的经济效益。

在计量设备的选择和使用上，一定要科学的选择CT型号。实际进行工作的时候，要想使得电能计量设备可以正常运行，使计量结果更加的精确，选择电能表时应该选择负载较宽的，对启动电流值进行控制，确保无论在何种状态下，电能表都可以正常的工作，保证电流互感计量器可以更加精确地进行计量。

1.3回路部分对电力计量的影响

所有电流互感计量器所产生的误差都是同外接阻抗有定的比例，且成正比。通俗地说，就是导线电阻在增大，而接线端子的阻抗也在增大的时候，所产生的计量误差也就会随着增大，从这可以知道，在导线电阻连同互感器一起接连的二次负载，要保证其容量的稳定性，必须在互感器的准确度等级能够承受的范围内，对容量进行限制。同时，电压互感器在和导线进行连接的时候，其截面也有一定的要求，要和负载阻抗以及互感器所负载的额定容量成正比，两者要相符合才可以，不仅如此，还要满足互感器的二次端钮能够和电能表的接线端钮所要求的标准情况下，才能满足电力计量的标准。

2.电力计量准确性提高的途径

2.1减少启动电流

所有的机械电能表内部都会有计便器的可靠动作，其启动电流就是在电能表稳定运行之后所输入的最小电流，要将电力计量准确性快速地提升上来，就要让电流表自身的负载电流不能超过启动时候的电流，这样能够对电能表的计数动作进行阻止，通常情况下，电力计量处在低负荷运行情况中，其有功电能表会有很大的负误差出现，这时候线损率也会提高上来。鉴于此，要想将电力计量准确性提高上来，在其运行的时候，就要先安装一个宽负载电能表，这样能使启动电流有效的减少，也能让低负荷下的电能表可以正常运转，并有安全保证，进而将电力计量准确性也提高了上来。

2.2扩大电流互感器的计量范围

由于电网系统容量的不断增加，用户逐渐提高了用电的安全性与可靠性，同时也就增大了母线短路的容量。并且在选择电流互感器时，都是过度的重视电力计量的安全性，其次再考虑电力计量的准确性，这也就导致在低负荷下电流互感器不能够发挥正常作用。因此为了进一步提高电力计量的准确性，应该从技术方面来考虑变电站的设计改造，可以适当的加设电抗来减少母线的线路容量，提升低负荷下计量设备电力计量的准确性。

参考文献：

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[2]钟磊.低负荷下计量设备对电力计量的影响[J].电子世界，2014，（10）：404-404.

[3]葛忠芳.低负荷下计量设备对电力计量的影响[J].科技展望，2015，25（34）：96.

（作者单位：国网山东省电力公司诸城市供电公司）