电能表计量错误分析
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【摘 要】随着经济和各行各业的快速发展，电力行业发展也十分快速。电能计量装置的综合误差包含三部分的误差：电能表本身的误差，互感器的合成误差，电压互感器二次回路导线压降误差。综合误差不仅反映电能计量装置的准确度，也是考核电能计量装置综合计量性能的一项指标。
【关键词】电能计量装置；故障分析；管控策略
引言
随着人们对电能需求量的增大，电能计量装置逐渐被人们广泛关注和重视，同时，电能计量装置也是电力企业与用户之间进行电量核算的基本设备。因此，确保电能计量装置的准确是很有必要的。从实际情况来看，在电能计量装置的使用过程中，由于受到多种因素的影响，会出现故障的情况，所以，需要对故障情况加以分析并解决处理，更好地发挥电能计量装置的作用。本文主要分析了电能计量装置的故障情况，并对此提出管控措施。
1电能计量装置
所谓电能计量装置，主要是指在日常生活中的电能表。其中，电能表包含多种类型，分别是单相电能表，三相三线有功电能表，三相四线有功电能表等。在1881年的时候，科学家们借助电解原理制作了电能计量装置中的电能表，并且受到了人们的重点关注，其被大力应用到了工程中。随着不断的发展，电能表类型逐渐变得丰富多样，比如机械式电能表、电子式电能表、单相电能表以及三相电能表等。基于科学技术的全面改进和优化，电能表得到了一定程度的完善。直到现今，我国还在继续研究高质量及低成本的电能表。
2电能计量装置产生误差的原因
2.1互感器误差
按照相关规定，互感器的准确度在一定运行条件下才有保证，过大或者过小的负荷都会导致互感器出现误差。在电流互感器使用时，一次侧电流大小會影响到铁芯中的磁通密度，一次电流小于5%Ib（电能表基准电流）时，磁通密度很小会引起正误差；一次电流在5%Ib—120%Ib递增时电流互感器的电流误差、相位误差会随电流增加而减小；一次电流超过120%Ib时，电流互感器会因产生饱和而引起严重的负误差。在电压互感器使用时，二次负载额定情况下，一次电压大于额定值，误差将向正方向变化。
2.2电表电池故障
当智能电表出现电表电池以及事件等故障的时候，电表的循环显示功能就会随之暂停，同时，液晶屏内会呈现出电表的故障数据。在电能表中的锂电池消耗完之后，会导致电能表的数据缺失。接着便是清除用户的用电数据，进而对电力企业带来经济损失。该项情况出现的具体原因是锂电池自身存在着质量问题或者因为锂电池温度过高而产生的故障情况。
2.3二次导线压降误差
有些电能计量装置由于没有配置专用电压、电流互感器，在二次回路上就会安装有空气断路器、继电器及熔断器等设备，这些设备与电能计量都没有关系，但其接入后，则会导致二次回路的负荷加大，从而在二次线路中导致压降，而线路相移和压降的存在，会使互感器产生附加误差，对电能计量装置的准确性带来一定的影响。
3何降低电能计量装置综合误差
3.1使用误差合格电能表
降低计量装置综合误差的重要环节是电能表的本身误差合格。Ⅰ类电能计量装置需要配置0.5级有功表、2.0级无功表、0.2级互感器。Ⅱ类电能计量装置配置1.0级有功表、2.0级无功表、0.5级互感器。电能表在投入使用前，必须进行实验室校验，并要求将其误差控制在允许误差的70%以内。同时运行中的电能表应加强现场校对监督，定期轮换，保证电能表的接线正确，确保电能表现场运行误差须符合规定。
3.2做好电能计量装置的管控工作
规范做好电能计量装置的管控工作是减少表计故障的有效方式，并能提升表计管理的成效，可以采取以下两点管控措施：1）按电压等级按需求选择配置合适的电能计量装置。需要遵循规范化要求来选择电表的具体安装类型，如单相电能表，三相三线电能表及三相四线电能表，及相关计量准确度等级，不断提升电表安装管理效率，加强电表质量的监督管理力度。2）供电企业需要采取合理的宣传及培训方式来加深使用职员对于智能化电能表的认识及维护，定期对计量装置进行现场检验及维护，明确存在的问题，确保电量计量装置的安全可靠运行。
3.3科学合理选用互感器
《电能计量装置技术管理规程》中将互感器划分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ五种。对运行中的电流、电压互感器，可视现场具体情况进行误差补偿，也可调整某一相或两相的互感器比差和角差，以减少合成误差。在选择电流互感器时，正常负荷电流应在互感器额定电流的3/5左右。电流互感器的选择原则有：电流互感器额定电压应大于测量线路电压；被测线路一次侧电流不小于电流互感器额定电流的30%，控制在60%左右；电流互感器二次负荷要控制在额定二次负荷的25%—100%范围内；计量用电流互感器额定二次负荷的功率因数应为0.8—1.0。电压互感器选用时要符合一次侧对应的电压等级。
3.4电流与电压互感器组合使用达到电流互感
电压互感器进行电能测量时可根据电流、电压互感器的误差将它们合理地组合使用，使用时准则为：绝对值相等而符号相反，电压互感器和电流互感器应配套使用，符号相同、角差绝对值相等合理配套。电压互感器和电流互感器的误差可以互相弥补，最低程度可以将互感器合成误差为零。可以同步将有功及无功电能应用组合相配合使用准则，也同样适用于测量单相电能、三相电路。合理地选择电流、电压互感器，在实践中正确按以上步骤操作可以有效降低计量装置综合误差减少失误等。电能表本身的相对误差要得到有效更正，上述组合配套方法中如果使γh≈0，就可以达到降低计量装置综合误差的效果。
3.5调整互感器误差
通过以上分析，电能计量装置综合误差主要影响因素为电能计量综合误差以及互感器合成误差。在实践中，我们需要审时度势具体问题具体分析的对电压互感器以及运行中的电流进行误差补偿。让电能计量装置的误差无限度的减小，小到被忽略；一相或者两相电流、电压互感器的较差、电流互感器的比差这些调整也可以降低电能计量装置的误差。
结语
电能计量装置的有效应用对电力企业而言有着重要的作用。电能计量装置被应用到了各个家庭中，如果电能计量装置发生了故障，对电力企业及用户都会造成影响。因此，对于电力企业而言，要定期检测和优化电能计量装置，及时排查和处理运行期间出现的各种故障问题，以此保障用户用电安全。
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（作者单位：国网新疆电力有限公司电力科学研究院）
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