降低电能计量装置误差技术

时间：2021-02-06 20:02:58 硕士毕业论文我要投稿

降低电能计量装置误差技术

　　降低电能计量装置误差技术

　　【摘要】对电能计量装置的基本要求就是准确，做好电能计量装置工作，提高电能计量装置的准确性，真正做到电能计量公平合理，为发供用电各方提供可靠依据。

　　【关键词】计量装置;电流;电压;互感器;误差;措施

　　1电能表选型及使用不当造成的误差

　　(1)为了保证电能计量装置准确地测量电能，必须按照有关规程要求，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 kWh 以上的Ⅱ类高压计费用户，应采用 0.2 级的电压、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 电流互感器误差

　　2.1 电流互感器倍率选择不当引起误差

　　当电流互感器工作在小电流时，因磁通密度较低，引起的误差增大，所以在选择互感器时，变比不能选择过大，以避免在小电流下运行。

　　2.2 电流互感器二次容量选择不当引起的误差

　　接入电流互感器的二次负荷，包括电能表电流线圈阻抗、外接导线电阻、接触电阻。

　　如电流互感器二次回路导线阻抗是二次负荷阻抗的一部分，尤其是用电负荷较大的用户，它直接影响电流互感器的准确性。

　　由于电流互感器的额定容量是二次额定电流I2N通过二次额定负载Z2N时所消耗的视在功率S2N，如式(1)所示，接入电流互感器二次负载容量S2应满足式(2)的要求，如果在这个范围内，误差不会超过给定的准确度等级。

　　其次电流互感器的二次额定电流I2N已确定，所以二次负载容量主要受表计线圈阻抗、外接导线电阻、接触电阻的影响。

　　所以，在选择电流互感器时，应从三方面考虑二次容量大小。

　　根据上述的分析，将互感器误差与一次电流、二次负载之间的变化关系列为表1所示。

　　表1 电流互感器误差特性表

　　2.3 电流互感器二次负荷的控制

　　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，必须消耗一部分电流I0来励磁，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。

　　由互感器电流特性曲线、负荷特性曲线和误差特性表(见表2)可见，二次负荷要控制在25%～100%之间，一次电流为其额定值60%左右，至少不低于30%，才能使电流互感器运行在最优状态，从而降低电流互感器误差。

　　若正常负荷电流达不到电流互感器额定电流的60%左右，不小于30%，则应选用高动热稳定电流互感器以减小误差，对季节性用电的用户应采用二次绕组具有抽头的多变比电流互感器。

　　3 电压互感器使用不当造成的计量误差

　　依据国家计量检定规程DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》第7. 3条规定，高压互感器每10年现场校验1次，因此必须严格按照国家规程规定，开展互感器的现场校验工作，当现场检验超差时，应查明原因，制订更换或改造计划，尽快更换。

　　电压互感器二次回路压降包括电缆，端子接触电阻，熔断器，中间继电器接点，空气小开关等电压降之总和。

　　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，这样加在负载上的电压就不等于电压互感器二次线圈电压，因此产生计量误差。

　　许多早期电厂、变电站等，电能计量与测量回路共用同一电压互感器绕组，二次侧接有大量感应式电能表和测量仪表，二次回路电流很大，由于感应式电能表电压线圈功率因数偏低，因此，在二次回路压降上表现为比差和角差都很大。

　　此外还有由于电压互感器与控制室中电能表的距离较远，二次连接导线过长，或由于电压互感器二次导线截面积大小不合适，造成二次导线电阻值较大，压降容易超差。

　　4 降低电能计量装置误差综合措施

　　4.1 根据计量规程要求，完善计量装置

　　(1)提高电流互感器、电压互感器、电能表的精度等级，提升计量装置的计量准确性，特别对于负荷变动大的用户，应选用S级电流互感器;选择高精度、稳定性好的多功能电能表。

　　现在多功能电子表已日趋完善，其误差较为稳定，且基本呈线性。

　　一只多功能电子表可同时兼有正、反向有功，正、反向无功四种电能计量和脉冲输出、失压记录、追补电量等辅助功能，且过载能力强、功耗小。

　　这样更能有效地提高计量装置计量的准确性。

　　(2)应用综合误差的概念合理选配计量装置中的电流互感器、电压互感器、电能表，使它们合成的`综合误差最小，配对原则是尽可能配用电流互感器和电压互感器的比差符号相反，大小相等，角差符号相同，大小相等。

　　这样，互感器的合成误差基本可以忽略，只需根据互感器二次压降误差配合电能表本身误差作调整，便可最大限度降低计量装置综合误差。

　　(3)电流互感器二次回路导线截面积最小值为4 mm2，且中间不得有接头，导线经转动部分处应留有足够的长度。

　　在投产前，必须测量电流、电压互感器的实际二次负荷，使之在互感器标定的额定负荷之内。

　　(4)对35 kV以上的计费用电压互感器二次回路，应不装设隔离开关辅助触点，但可装设熔断器，对35 kV及以下的计费用电压互感器二次回路，应不装设隔离开关辅助触点和熔断器。

　　电流、电压回路应设专用二次回路，不与保护、测量同回路。

　　(5)电压互感器二次导线的选择。

　　在DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》中，对计量用电压互感器二次回路的导线作出了相关的规定：互感器二次回路的连接导线应采用铜质单芯绝缘线。

　　对电压二次回路，连接导线的截面积应按允许的电压降计算确定，至少应不小于2.5mm2。

　　在实际工作中，电压互感器二次回路线路的截面积一般选在4mm2。

　　4.2 采用正确的计量方式，减少计量误差

　　(1)根据电网一次中性点的绝缘方式，将一次中性点非绝缘接地的用户计量装置由二元件计量方式改为三元件计量方式可以提高计量的准确性。

　　(2)对计费用高压电能计量装置应装设失压计时器，及时读取失压记录，作为计量人员追补电量的依据。

　　(3)减少互感器所带二次负载

　　通过减少互感器所带的表计数量(尽可能采用全电子多功能电能表，一表多用)，增大引线截面，减少接触电阻，从而减少互感器二次所带负载，减少计量误差。

　　(4)降低二次导线压降

　　加粗电压互感器二次导线截面积，以减少二次压降引入误差对计量准确性的影响。

　　定期打磨接插元件、导线的接头，尽量减小接触阻抗。

　　采取就地计量方式，缩短PT二次导线长度，装设电子电能表，电子电能表功能全，因而可减小电能表计数量，同时电子电能表输入阻抗高，单只表负载电流只有30 mA左右，因而使得电压互感器二次回路电流大大降低，压降也就较小。

　　(5)开展计量装置综合误差分析

　　把投产前电流、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、互感器、电压互感器的周期检验和轮换工作。

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