浅谈电能计量的现状与计量装置的综合误差
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摘要：本文主要阐述了目前电能计量的现状，并针对电能计量装置的综合误差及其降低误差的措施进行分析论述，仅供参考。
关键词：电能计量，计量装置；综合误差
Abstract: this paper mainly expounds the present situation of electric power measure, and in the light of the electric energy metering device integrated error and reduce the error of the measures, this paper is for reference only.
Keywords: electricity measurement, the measurement device; The integrated error
中图分类号：R363.1+24文献标识码：A文章编号：
近几年来，随着我国市场经济化的不断快速发展，商业化运营的管理，国家电力公司内部模拟市场的一些推广，对电能计量准确性越来越重视，各计量点的电能计量装置的综合误差就显得尤为重要，特别关键的是电能计量装置的综合误差是追补电量的重要依据。
1 电能计量的现状
电能计量的准确性一般主要涉及到计量的盲点、计量设备的准确性、抄表以及反窃电等一系列问题，其主要的现状如下：
(1)关口电能表在结构和功能上存在缺陷，普遍采用国产三相两元件感应式电能表。
(2)高压出线侧不具备电能计量的条件。这是主要由于电力单位的供电量是按发电机出口电量减去厂用电量来综合考核的，但是考虑到实际情况如不少电厂的高压出线侧没有电能计量装置，而主要的计量点设在发电机出口，最终就不能很好地准确计量关口电量。
(3)关口表现场校验方法不合理，并且电压互感器的二次导线压降引起的计量误差较大。
2电能计量装置的综合误差分析
2.1电能表选型及使用不当引起的误差
1)为了保证电能计量装置准确地测量电能，必须按照《电能计量装置技术管理规程》的要求，合理选择电能表的型式、电压等级、基本电流、最大额定电流以及准确度等级。对于月平均用电量在100万kW.h以上的Ⅱ类高压计费用户，应采用0.2级的电压、0.2S级电流互感器，0.5级的有功电能表及2.0级无功电能表。在实际运行中，若用户的负荷电流变化幅度较大或实际使用电流经常小于电流互感器额定一次电流的30%，长期运行于较低载负荷点，会造成计量误差，应采用宽负载电能表。2)用三相三线电能表测量三相四线电能将引起附加误差。由于三相负载不平衡，中性点普遍有电流存在，而Ib=In-Ia-Ic所以，缺少电流Ib所消耗的功率，引起附加误差。
2.2电能表产品误差
按国家统一的电能表设计要求，生产电能表应采用五类磁钢，该类磁钢性能稳定不易失磁，是保证电能表误差稳定的重要部件。但有的电能表制造商为了在价格战中取胜，擅自修改设计，选用稀土磁钢或三类磁钢，生产成本可下降10%左右，但存在着严重的质量隐患。即使安装前误差调试合格，投入运行后由于磁钢的不断失磁，致使电能表的阻尼力矩不断减小，电能表愈走愈快。这是造成运行中电能表出现正误差超差的主要原因。现在大力推广使用的电子式电能表产品误差普遍很好，主要依靠采样元件，计量芯片及相关电子元器件性能的可靠和稳定，如出现问题，误差往往比机械表大，甚至会无法计量显示，产品质量是保证误差的关键。
2.3电压互感器二次导线压降引起的误差
电压互感器的负载电流通过二次连接导线及串接点的接触电阻时会产生电压降，这样加在电能表上的电压不等于电压互感器二次线圈电压，因此会产生计量误差。根据《电能计量装置技术管理规程》规定，对于Ⅰ、Ⅱ类计费电能计量装置，电压互感器的二次压降不大于额定二次电压的0.2%，其他大于额定电压的0.5%。
2.4电流互感器选用不当引起的误差
由于一次电流通过电流互感器一次绕组时，要使二次绕组产生感应电动势，必须消耗磁，使铁芯产生磁通。电流互感器的误差是由铁芯所消耗的励磁安匝引起的。电流互感器误差取决于互感器的比差、角差，而比差、角差又与外接负载阻抗Zb、铁芯抗角α，铁芯损耗电量角φ有关。由互感器电流特性曲线、负荷特性曲线和误差特二次负荷要控制在25%～100%之间，一次电流为其额定值60%左右，至少不得低于30%，才能使最优状态，从而降低电流互感器误差。
接入电流互感器的二次负荷包括电能表阻抗、接触电阻。现在电子表的大量使用，其二次负荷远低于机械表，多数不到1VA，互感器实际二次负荷小于额定二次负荷的1/4，这样就会发生运行中的电流互感器超差的情况。
3降低电能计量装置综合误差的措施
3.1采用复合变比电流互感器自动转换计量装置
对负荷电流长期运行在电能表额定负荷20%以下的线路，可安装复合变比电流互感器自动转换计量装置，与复合变比电流互感器配套使用，通过在线检测，确定线路运行电流的大小，经识别比较后，发出指令，命令计量装置在大变比运行还是在小变比运行，以提高电能表的计量准确度。
3.2减小电压互感器二次回路压降
1)设置计量专用的二次回路。对重要电能表装设专用的PT二次回路将电能表的二次回路与其他表计、继电保护装置等回路分开，直接由PT二次端子单引专用电缆线至电能表。
2)对10kV侧计量可将电能表装在靠近PT的开关室这样可大大缩短二次导线长度，从而可以大大减少二次回路压降及其引起的计量误差，但开关室的温度随季节变化较大，故这只适用于开关室、保护室在一起的场所，否则必须采用温度特性好，附加误差小的电能表才可行。
3)加粗电压互感器二次导线截面，减少接点接触电阻。互感器二次回路的连接导线应采用铜质单芯绝缘线，电压二次回路连接导线截面应按允许电压降计算确定，至少应不小于2.5mm2，而根据一些经验公式，导线截面S(mm2)估算如下：对I类计量装置S≥0.24LI(mm2)对其他计量装置S≥0.12LI(mm2)L：导线长度(m)I：PT二次电流的大小(A)当专用PT二次回路有必不可少的开关接点(例如双母线供电时，电能表的电压所必须通过的隔离开关联锁接点)时，应采用多接点并联，以减少接点接触电阻，专用的二次回路如果接有保险管，对其接触好坏，应特别注意，要装用接触良好的保险管。
4)减小负载，以减小回路电流，从而减小回路压降。
3.3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，其2台电流互感器二次绕组宜采用四线连线;对三相四线制的电能计量装置。其3台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六边线。如采用四线连接。若公共线断开或一相电流互感器极性相反，会影响计量。且进行现场检验时，采用单相法每相电流互感器二次负载电流与实际负载电流不一致，给测试工作带来困难。且造成测量误差。
3.4开展计量装置综合误差分析
把投运前电流、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、电流互感器、电压互感器进行周期检验和轮换工作。