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摘要:电能计量的准确性直接影响着供用电双方的切实利益,提高电能计量装置的准确性,做到公平、公正、合理显得必要。电能表是电能计量的核心装置,提高电能表计量的准确性,是加强电能计量准确性的重要环节,本文通过对电能表计量误差产生的原因进行分析,发现其中存在的问题,为减小计量误差提出有效合理的建议。
关键词:电能表,电能计量,计量误差,
0概述
电能计量是供用电双方的结算依据,电能计量的准确性直接关系到供用电双方的切身利益。电能表是电能计量装置的核心仪表,其计量准确性直接决定着整套电能计量装置的准确性。为了维护供用电双方的权益,保障双方的公平性。对电能表计量误差进行分析,并找出其原因,加以解决,对于促进经济发展有很重要的意义。
1电能表计量误差原因分析
电能表的误差根据影响因素可分为质量影响、环境影响、参数影响、安装使用影响及电网影响几大类。
1.1电压、电流、温度对计量误差的影响
电压、电流、温度、频率变化是影响电能表误差的重要的原因。当加在电压线圈两端的电压发生变化时,使电能表产生了电压附加误差,简称电压误差;当加载的电流与外内线路的电流不同时,也会使电能表产生电流附加误差,称之为电流误差;当电网频率与电能表的额定频率不同时,将引起电流、电压工作磁通幅值以及它们之间的相位角差的改变,致使电能表产生频率误差;电能表的标准温度规定为﹢20℃,当电能表所处的环境温度与标准温度不同时,将产生附加误差,称之为温度误差[1]。
1.2三相电压不对称造成的误差
当三相电压不对称时,将造成电能表中附件的不一致性,在同一个线路,同一个电压和电流通过时,电能表的附件会导致各种不均衡的状况,使转动滑轮运行发生变化。即使电能表附件一致,只要电压不对称依然存在,滑轮的运转产生一定的变化,绝对值也是不一样的,进而促使电能表误差的存在。另外,当和电能表同一线路的电压不对称时,转动滑轮力矩和电压抑制力矩随电压成负相关的关系,电能表误差也会依然存在。
1.3负载不平衡或波动对误差的影响
当三相负载不平衡时,会造成各元件驱动力矩的不平衡,以及对电流和抑制力矩造成影响,从而引起三相电能表的误差变化。尤其是频繁波动的负载。当负载增加时,电能表加速,制动力矩和电流、电压抑制力矩阻碍转盘加速,电能表就会少记电能;当负载降低时,电能表减速,制动力矩和电流、电压抑制力矩阻碍转盘减速,电能表就会多记电能。
1.4电能表计算时存在的误差
数字计算公式一般是采用高精度B/C相互转变进行数字化,接着按照电能表数字计算公式进行运算。按照高精度B/C以外的方法进行计算,所造成的误差可以不考虑进去,就是说被忽略掉。如果按照6位B/C,这种计算公式比较复杂,准确率不高,对所引起的计量误差也可以忽略不计。
1.5电能表安装误差
由于电能表内转动滑轮主要靠螺丝进行调节,如果螺丝受到碰撞,会使转动滑轮力矩发生变化,影响到计量的准确性。因此电能表对安放的要求很高,在安放计量装置时放错了位置如倾斜,就会造成倾斜误差。随着电能表倾斜角度的加大,其侧压力和倾斜误差则会越大,但当其通过的电流小于标定电流的4 0 %时则这个计量误差则可忽略不计。
电能表错误接线如未得到确认修改纠正,更将直接导致计量出现重大错误。
1.6谐波干扰
目前大多数电能计量装置仪表是针对线性工频正弦波设计的,随着化工、冶金、煤炭等行业以及家用电器中许多非线性负荷的日渐增多, 特别是一些大功率变流设备和电弧炉等的大量应用, 导致在电网中产生大量的高次谐波电流, 进而引起电压波形发生畴变, 不再完全是正弦波,造成电能表计量误差。电能表的频率特性是观察波形畸变对电能表计量影响的重要依据, 电能表频响曲线平坦与否, 直接影响着电能表的计量误差[3]。
2电能表计量误差的解决对策
2.1加强对电能表的性能检测和检查管理
(1)加强对电能表使用过程中的检查和管理,定期对电能表进行检查、巡视和性能检测。电能表检查内容包括:受干扰情况、电路屏蔽是否良好、备用电池是否失效等;性能检测时要首先查看运行是否正常,检测方法可以进行运行试验、性能测定、转动滑轮检测以及观测。无论采用何种方式检测,都必须严格按照操作规程执行。如发现一些指标未能达标,应及时维修或更换电能表;检查校验电能表的误差情况,发现误差超标要及时进行处理,避免造成更多损失。误差较大时应对错误计量进行电量追补计算[2]。
(2)强化电能表安装管理,电能表受周围的环境因素影响较大,安装电能表时应避免安装在阳光直射的地方,无法避免时,可将其安装在表箱内,并保证通风良好。在夏季高温时,应及时检查表箱内的温度,对温度较高的表箱要进行通风降温处理,避免和降低温度误差造成的影响以及对电能表寿命的影响。
(3)选择电能表时,应选用较低负载的电能表。低负载的电能表可以将用户消耗的电量、吸收的谐波数量都计算在内,计算出用户所消耗的总电能,计量准确。
(4)加强检查维修,纠正安装错误。对电能表进行检查、巡视和性能检测过程中,还要对电能表的安装正确性和接线正确性进行检查确认。电能表在安装使用过程中都可能出现倾斜,电能表位置倾斜后或出现倾斜误差。检查中发现倾斜应及时解决纠正;检查、巡视是还应对电能表的错误接线进行检查校验,发现错误接线也应立即纠正更改。
2.2调整电能表相关参数,优化配置
电能表使用过程中受诸多参数的影响。通过选择合理匹配的元件,可以达到补偿二次回路误差的目的,从而降低整体误差指数。为了减小参数误差,可以采取通过降低电能表负荷点以下出现概率的方式,这种方式的原理是互感器合成过程中会引起误差,以及二次回路减压也会引
起误差,这些误差的相关因素即是二次回路的运行参数;其次,也可以选择合理的计量位置的方式减少参数误差。电能表的安装位置尽可能靠近现场,减少电能在二次回路和负载中的损耗;第三,电能表互感器、电能表之间在性能、型号是否匹配,误差指数能否有效得到降低,都关系着电能表计量装置的优化配置;最后,在电能表投用前做好每一项性能指标的测试工作。因此,只有保证每一个元件的质量和相互之间的匹配性,才可以保证电能表整体计量的准确性。
2.3消除谐波影响
严重的谐波污染对电能计量影响较大,应加大对谐波的监控力度。对于谐波超标的用户,应要求用户必须采用无源电力滤波装置或有源电力滤波装置;对高压计量大户可采用基波和谐波电力按不同潮流方向分别计量的方式,并通过相应的经济手段迫使用户采取减小注入电网谐波的措施。
2.4软件调整
对于智能型电能表通常采用软件调整的方法进行误差调整。方法是:打开智能电能表内的硬件开关,使智能电能表进入误差调整状态。然后,依据电能表的测定误差,调整电流、电压和相位值,并将误差调整的数据保存在存储芯片中。最后,断开智能电能表内的硬件开关,使智能电能表退出误差调整状态。
3 结语
分析可知,只要加强对电能表误差原因分析检查,并采取相应措施,是可以将电能表的误差控制在许可的或可忽略不计的范围内。这就需要电力工作者在实际工作中将电能表计量准确性作为其工作的重中之重,加强管理,提高电力企业服务的质量,使供用电双方的利益得以保障。
参考文献
[1] 王汉杰,电能表检验技术的进步[J],电测与仪表,2004(6).
[2] 王健才,陈爱娜,如何提高电能计量的准确度[J],农村电气化,20l0(12).
[3] 丁艺,赵伟,谐波条件下感应系电能表计量误差分析[J],电测与仪表,2002(10).
作者简介:宋明泽(1983-),男,辽宁本溪人,硕士,毕业于大连理工大学,工程师,现就职于辽宁省电力有限公司盘锦供电公司。
关键词:电能表,电能计量,计量误差,
0概述
电能计量是供用电双方的结算依据,电能计量的准确性直接关系到供用电双方的切身利益。电能表是电能计量装置的核心仪表,其计量准确性直接决定着整套电能计量装置的准确性。为了维护供用电双方的权益,保障双方的公平性。对电能表计量误差进行分析,并找出其原因,加以解决,对于促进经济发展有很重要的意义。
1电能表计量误差原因分析
电能表的误差根据影响因素可分为质量影响、环境影响、参数影响、安装使用影响及电网影响几大类。
1.1电压、电流、温度对计量误差的影响
电压、电流、温度、频率变化是影响电能表误差的重要的原因。当加在电压线圈两端的电压发生变化时,使电能表产生了电压附加误差,简称电压误差;当加载的电流与外内线路的电流不同时,也会使电能表产生电流附加误差,称之为电流误差;当电网频率与电能表的额定频率不同时,将引起电流、电压工作磁通幅值以及它们之间的相位角差的改变,致使电能表产生频率误差;电能表的标准温度规定为﹢20℃,当电能表所处的环境温度与标准温度不同时,将产生附加误差,称之为温度误差[1]。
1.2三相电压不对称造成的误差
当三相电压不对称时,将造成电能表中附件的不一致性,在同一个线路,同一个电压和电流通过时,电能表的附件会导致各种不均衡的状况,使转动滑轮运行发生变化。即使电能表附件一致,只要电压不对称依然存在,滑轮的运转产生一定的变化,绝对值也是不一样的,进而促使电能表误差的存在。另外,当和电能表同一线路的电压不对称时,转动滑轮力矩和电压抑制力矩随电压成负相关的关系,电能表误差也会依然存在。
1.3负载不平衡或波动对误差的影响
当三相负载不平衡时,会造成各元件驱动力矩的不平衡,以及对电流和抑制力矩造成影响,从而引起三相电能表的误差变化。尤其是频繁波动的负载。当负载增加时,电能表加速,制动力矩和电流、电压抑制力矩阻碍转盘加速,电能表就会少记电能;当负载降低时,电能表减速,制动力矩和电流、电压抑制力矩阻碍转盘减速,电能表就会多记电能。
1.4电能表计算时存在的误差
数字计算公式一般是采用高精度B/C相互转变进行数字化,接着按照电能表数字计算公式进行运算。按照高精度B/C以外的方法进行计算,所造成的误差可以不考虑进去,就是说被忽略掉。如果按照6位B/C,这种计算公式比较复杂,准确率不高,对所引起的计量误差也可以忽略不计。
1.5电能表安装误差
由于电能表内转动滑轮主要靠螺丝进行调节,如果螺丝受到碰撞,会使转动滑轮力矩发生变化,影响到计量的准确性。因此电能表对安放的要求很高,在安放计量装置时放错了位置如倾斜,就会造成倾斜误差。随着电能表倾斜角度的加大,其侧压力和倾斜误差则会越大,但当其通过的电流小于标定电流的4 0 %时则这个计量误差则可忽略不计。
电能表错误接线如未得到确认修改纠正,更将直接导致计量出现重大错误。
1.6谐波干扰
目前大多数电能计量装置仪表是针对线性工频正弦波设计的,随着化工、冶金、煤炭等行业以及家用电器中许多非线性负荷的日渐增多, 特别是一些大功率变流设备和电弧炉等的大量应用, 导致在电网中产生大量的高次谐波电流, 进而引起电压波形发生畴变, 不再完全是正弦波,造成电能表计量误差。电能表的频率特性是观察波形畸变对电能表计量影响的重要依据, 电能表频响曲线平坦与否, 直接影响着电能表的计量误差[3]。
2电能表计量误差的解决对策
2.1加强对电能表的性能检测和检查管理
(1)加强对电能表使用过程中的检查和管理,定期对电能表进行检查、巡视和性能检测。电能表检查内容包括:受干扰情况、电路屏蔽是否良好、备用电池是否失效等;性能检测时要首先查看运行是否正常,检测方法可以进行运行试验、性能测定、转动滑轮检测以及观测。无论采用何种方式检测,都必须严格按照操作规程执行。如发现一些指标未能达标,应及时维修或更换电能表;检查校验电能表的误差情况,发现误差超标要及时进行处理,避免造成更多损失。误差较大时应对错误计量进行电量追补计算[2]。
(2)强化电能表安装管理,电能表受周围的环境因素影响较大,安装电能表时应避免安装在阳光直射的地方,无法避免时,可将其安装在表箱内,并保证通风良好。在夏季高温时,应及时检查表箱内的温度,对温度较高的表箱要进行通风降温处理,避免和降低温度误差造成的影响以及对电能表寿命的影响。
(3)选择电能表时,应选用较低负载的电能表。低负载的电能表可以将用户消耗的电量、吸收的谐波数量都计算在内,计算出用户所消耗的总电能,计量准确。
(4)加强检查维修,纠正安装错误。对电能表进行检查、巡视和性能检测过程中,还要对电能表的安装正确性和接线正确性进行检查确认。电能表在安装使用过程中都可能出现倾斜,电能表位置倾斜后或出现倾斜误差。检查中发现倾斜应及时解决纠正;检查、巡视是还应对电能表的错误接线进行检查校验,发现错误接线也应立即纠正更改。
2.2调整电能表相关参数,优化配置
电能表使用过程中受诸多参数的影响。通过选择合理匹配的元件,可以达到补偿二次回路误差的目的,从而降低整体误差指数。为了减小参数误差,可以采取通过降低电能表负荷点以下出现概率的方式,这种方式的原理是互感器合成过程中会引起误差,以及二次回路减压也会引
起误差,这些误差的相关因素即是二次回路的运行参数;其次,也可以选择合理的计量位置的方式减少参数误差。电能表的安装位置尽可能靠近现场,减少电能在二次回路和负载中的损耗;第三,电能表互感器、电能表之间在性能、型号是否匹配,误差指数能否有效得到降低,都关系着电能表计量装置的优化配置;最后,在电能表投用前做好每一项性能指标的测试工作。因此,只有保证每一个元件的质量和相互之间的匹配性,才可以保证电能表整体计量的准确性。
2.3消除谐波影响
严重的谐波污染对电能计量影响较大,应加大对谐波的监控力度。对于谐波超标的用户,应要求用户必须采用无源电力滤波装置或有源电力滤波装置;对高压计量大户可采用基波和谐波电力按不同潮流方向分别计量的方式,并通过相应的经济手段迫使用户采取减小注入电网谐波的措施。
2.4软件调整
对于智能型电能表通常采用软件调整的方法进行误差调整。方法是:打开智能电能表内的硬件开关,使智能电能表进入误差调整状态。然后,依据电能表的测定误差,调整电流、电压和相位值,并将误差调整的数据保存在存储芯片中。最后,断开智能电能表内的硬件开关,使智能电能表退出误差调整状态。
3 结语
分析可知,只要加强对电能表误差原因分析检查,并采取相应措施,是可以将电能表的误差控制在许可的或可忽略不计的范围内。这就需要电力工作者在实际工作中将电能表计量准确性作为其工作的重中之重,加强管理,提高电力企业服务的质量,使供用电双方的利益得以保障。
参考文献
[1] 王汉杰,电能表检验技术的进步[J],电测与仪表,2004(6).
[2] 王健才,陈爱娜,如何提高电能计量的准确度[J],农村电气化,20l0(12).
[3] 丁艺,赵伟,谐波条件下感应系电能表计量误差分析[J],电测与仪表,2002(10).
作者简介:宋明泽(1983-),男,辽宁本溪人,硕士,毕业于大连理工大学,工程师,现就职于辽宁省电力有限公司盘锦供电公司。