电能计量装置误差分析及解决方法

吴宗军

摘 要：电能计量是利用电能计量装置获取电力设备运行的相关数据和信息。及时掌控电力设备运行状态，以及用户所消耗的电能。但传统的电能计量方法在现有的设备运行条件下，会产生大量的误差，由于计量结果与真实数据的差距，会影响电力设备安全运行与电量交易的公平。因此需针对电能计量装置误差进行计算和分析，提出解决各类误差的方法。

关键词：计量装置;误差分析;解决方法

引言

电力企业的电量结算主要依据为电能计量装置的计算，而电能计量装置的准确性直接决定着电量结算的公平性以及电力企业与用户的切身利益。目前的电能计量装置构成为：电能表+电流互感器+电压互感器+二次回路，这些部件在实际运行中都会出现误差，会极大降低计量装置计算的准确性[1]。基于此，本文对电能计量装置误差的计算与解决方法作如下分析：

1电能计量装置的误差计算

1.1 误差计算

电能计量装置构成为电能表+电流互感器+电压互感器+二次回路这些部件组成，所以对电能计量的误差计算也主要是针对这几个部分来分析和研究。电能计量装置的误差值应该是构成部件所有的误差总和，即综合误差[2]，这个误差值并不能代表某一个部件的误差值，其计算公式如下：

T=Tb+Th+Td

该公式中，T为综合误差;Tb为电能表误差;Th为互感器误差;Td为二次回路电压降误差。

1.2 计量装置误差的影响因素

电能计量装置中决定电能计量相对误差εr的主要因素为计量装置本体误差;其次计量装置的不确定度，其主要是由检测环境（温度、压力等），以及人为操作引起的误差程度[3]。该误差程度从根本上决定了计量装置产生误差的范围。根据相关参数，列出了计量装置运行误差不确定度的计算模型，如下式所示：

式中，U代表不确定度，V1、V2…Vn代表计量装置运行分辨率。此时，计量装置的运行受到外界因素的影响，气压、气温等变化都会导致计量装置运行产生误差。

2解决计量装置检测误差的方法

2.1为解决互感器实际运行二次负荷未达到额定二次负荷的25%～100%的问题，可选择更换新的互感器，让实际二次负荷满足要求。但由于互感器为高压主设备，更换难度非常大，在實际操作中，建议采用现场调节负荷装置的方式达到额定二次负荷范围。图1是三相电压互感器现场负荷调节电路原理图的A相，电压互感器现场负荷调节装置为二次电压57.7V，由2档钮子开关和阻值为666.67Ω的高稳定性功率电阻并联组成，通过调节4个2档钮子开关的开合与关闭形成不同并联电路来实现负荷阻值的不同，从而给电路提供5，10，15，20VAA，4档不同阻值的负荷来选择，确保实际二次负荷处于25%～100%额定二次负荷之间。

2.2用于现场电流互感器负荷调节的三相电流负荷调节装置的结构基本与电压负荷调节装置相同，只有电路原理图不同，现场电流互感器负荷调节装置的原理图，如图2所示，该电路二次电流为1A，由阻值为5Ω的2个高稳定性功率电阻并联之后与同样结构的另外3个支路串联组成，每个支路另一端与4档防开路波段开关的一端串联。可组成5，10，15，20VA这4个不同负荷档位，确保电流互感器二次负荷在额定二次负荷的25%～100%之间。二次电流为5A时，接线与原理相同，串联电阻作相应调整。

2.3电能表和互感器通过二次回路实现电气连接，二次回路 不可避免存在线路电阻，且回路上的保险、控制开关刀闸和线路接头等也存在接触电阻[4]。因此，当电压互感器负载电流通过二次回路时，将产生压降。因此需对产生的二次压降进行测试，如不合格应增加补偿装置，使二次压降符合规程要求。 另外，有的变电站存在电能表与监测装置、继电保护设备共用电流互感器一组二次绕组情况，应确保计量回路单独使用一组二次绕组。

2.4为减少电能计量装置本体误差，还需严格执行巜电能表检定规程》《电力互器检定规程》进行首次检定和周期检定确保电能表和电压电流互感器本体误差符合规程以及现场要求。

结束语：本文对电能计量置误差计算、各种测量误差的产生进行了分析，并提出了针对性的解决方法。利用对电能计量装置的构成分析，误差计算方法分析，最后选择正确的管控方法，有效降低电能计量装置的测量误差，进而起到维护电力企业和用户的应得权益，促进电力企业的可持续发展。

参考文献：

[1]彭鑫霞，袁瑞铭，丁恒春.谐波条件下电能计量装置运行误差自动检测方法[J].自动化与仪器仪表，2019（6）：127-130.

[2]刘影，袁瑞铭，丁恒春.电能计量计费系统计量误差自适应检测技术[J].电子设计工程，2019，27（8）：72-75.

[3]汪姣慧.分析电能计量误差产生的原因及改进措施[J].电力设备管理，2020（2）：127-129.

[4]张维.电能计量装置的综合误差分析及改善措施[J].电气应用，2014，33（8）：70-73