变电站电能计量误差的原因分析及解决措施
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【摘 要】电能计量过程需要用电流互感器、电压互感器以及电能表等设备，这些设备出现故障时会导致电能表计量不准确，电流互感器和电压互感器的误差增大，也就会造成电能计量的合成误差增大，对电能计量的准确度造成影响。本文针对电能计量中存在的误差追根溯源，找到误差产生的原因，然后找寻有效的方式来避免误差过大，确保电能计量的准确和高效性。
【关键词】变电站；电能计量；误差原因；解决措施
1 变电站电力计量误差产生的原因
1.1 因无表估算而产生的误差
无表估算简而言之就是工作人员在对电力实施计量时脱离计量表，仅仅依靠个人主观意识判断和估算来计算用户的具体电量。此种方式虽然存在一定的可用性，但是其针对用户的实际用电进行估算缺乏准确性，且没有连续用电规律为支撑，所以此种方式较为局限，这也是误差产生的直接因素。由于一表三乘引起的误差。一表三乘是电力计量方式中的一种，通常在偏远地区运用较多。工作人员在运用一表三乘时极容易出现电力负荷不平衡等问题，进而对电力计量的准确性造成影响。
1.2 具体操作的科学性有待提升
（1）有功电能计量误差。有功电能主要是借助三相三线二元件电度表来予以计量的，且A、B、C三相均可以与零线进行组合，从而形成单相回路。在此背景下，负荷不平的情况也会由此发生，进而引发零序电压的出现。同时，在零序电压的作用下，零序电流就会借助零线来流通，并不能满足三相电流和为零的条件。如果采取三相二元件电度表予以计量的话，零序电流所消耗的功率就会被排除在外，误差也就因此产生；（2）如果装置电阻高于相关标准，也会导致计量误差的出现。在实际工作中，虽然三相四线三元件计量表已获得了应用，但是由于工作人员过度依赖传统工作经验予以操作，没有以正确的操作规范为参照，那么就会使运行过程中的中线电阻快速增加，进而产生误差。
1.3 互感器使用不合理
由于CT变比较大引发的计量误差问题是许多计量部门较常出现的情况，此外，配变负荷率较低也是导致误差发生的直接因素。CT对于一次电流选择通常都是基于额定二次电流而进行的，所以低精度运行的情况也因此出现。如果电流其负荷较低，那么相应的计量误差也会由此增加，最终结果的精准性也会受到影响。总之，以电流计量误差的公式为依据可以推断出：只具有CT外接负载Zf和铁芯导磁率μ0与运行有着直接关系，所以无论是借助将CT的外接负载Zf实施减小操作还是提升铁芯的导磁率等都是使误差得到合理控制的有效手段。
2 变电站电能计量误差的有效控制措施
2.1 大范围推广并应用全电子式的电能表
全电子式的电能表和传统的机械式电能表间存在着较为明显的差距，全电子式的电能表，其优点主要体现在以下方面：其一，自身功耗相对较低；其二，温度给计量准确度带来的影响可以忽略不计；其三，双向计量表从根本上避免了由于反向接线而导致计量出现误差的可能；其四，启动电流较小且具有加强的过负载能力；其五，无论是稳定性还是准确度都更高。
2.2 应用专门的电流及电压互感器
电压互感器的不合理应用，还会导致电压端子在短时间内被氧化，增加接触点和二次回路电流，最终导致二次降压的增大，调查结果表明，二次降压给计量带来的损失约为1.5%。通过对比实验可以发现，在计量回路时，应用专门的电流及电压互感器，能够杜绝二次负载过重所导致的计量误差的情况出现，另外，从实际出发，对电流及电压互感器的变比加以选择，可以突破保护要求给电网造成的制约，保证二次电流始终处于标定电流的30%及以上，计量的准确度自然会随之提升。应用专门的电压互感器，则可以降低至少30%的二次负载，为“电压互感器始终处于正常的运行条件”目标的实现，奠定良好基础，另外，这样做还能够避免测量、保护或其他因素给电能计量带来影响。
2.3 对电流互感器变比进行更改
以电流互感器为切入点，分析计量出现误差的原因，应当考虑到以下几方面的内容：其一，对电流互感器的技术资料进行查阅，保证变电站所应用电流互感器的绕组和准确度等级均达到有关要求；其二，对不同开关柜的电流进行采样，分析电流互感器所运行一次电流和额定电流间的差距。分析结果表明，电流互感器变比过大是导致电能计量出现误差的原因之一，如果变电站将电能计量作为考核生产工艺的主要因素，则不应当选择对电流互感器进行更换的方式，这样做不仅会增加成本，还会给生产带来影响，对接线方式进行更改是更加行之有效的措施，随着接线方式被更改，互感器变比往往会减小50%或更多，电能表出现电能误差的可能也随之减小。
2.4 利用电容补偿将电压互感器的负载能力进行提升
组成电压互感器的二次负载的设备包括继电器、计量仪表和二次导线，上述设备均属于典型的感性设备，而组成机械式电能表所需的电流及电压元件的构成以线圈为主，因此，可将其视为感性负荷。实践表明，将电容与电能表接线端子处进行并联，超前电流被并联电容所吸收，则能够对感性负载所对应的滞后电流加以补偿。将属于磁场能的感性负载的无功功率和属于电场能的电容无功功率进行交换，为互感器和感性负载间所发生的能量交换提供补偿，使二次回路电流逐步减少，使降低二次负载的最终目标得以实现。
2.5 更改抄表方式
大多数变电站都将人工抄表作为抄表的主要方式，这样做较易由于对不同开关柜电能表进行查表的时间不一致，从而导致数据出现差错的情况发生，解决该问题的关键，应当是在电量结算日对智能表进行冻结，用数据采集器替代人工，完成电量数据的抄取工作。
2.6 将外部的错误接线进行更正
较为常见的三相四线的电子式电能表，电流及电压互感器是将电流及电压信号接入电能表的主要途径，因此，电流互感器并未应用到的抽头与地相接的情况，需要被避免。解决该问题的关键是将外部的错误接线进行更正，保证电能表所流通的电流能够对电流真实的负荷情况进行正确反应，在此基础上所开展的电能计量工作，必然会取得和实际情况相符的结果。
2.7 减小谐波给电能计量带来的影响
谐波给电能计量在准确度方面带来的影响不容小觑，由于谐波问题需要涉及到较多方面的因素，因此，工作人员应当从整体出发，制定并落实解决措施。一方面，应当革新电能表技术，尽量使其不受到谐波的影响或只受到基波功率的影响；另一方面，分清谐波与基波的潮流动向，完成计算工作，避免混淆的情况出现。另外，要想为继电保护动作所具有的正确性提供保证，还应当从实际出发，将电流互感器对短路电流具有的耐受能力进行加大，提高变比准确性，减小变比误差。
结束语
总而言之，变电站电能计量误差关系到整个电力系统的正常运行和电力企业单位的经济利益，因此要对电能计量工作中出现的误差深入分析，找出相应的解决措施。不管是供电方、发电方还是广大用户，电能计量的准确性都有着关键作用，所以电力企业要高度重视电能计量的准确和实效性。尽最大努力减少误差，实现电能计量的整体优化。
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（作者单位：国网四川省电力公司广元供电公司）
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