摘要:随着社会对电能需求的日益增长,电能计量已经成为电力工作中一项非常重要的工作。它关系到直接的经济利益。正确的电能计量对发电和供电的核算、电力系统经济技术指标的综合平衡和考核以及节能具有重要意义。然而,当电能表运行时,由于接地误差、短路和一些不易发现的原因,它会导致故障。
关键词:电能计量数据;误差;原因;相关建议
导言:电既是电力企业的产品又是商品,电能计量装置则是一杆秤。所以,应最大限度降低电能计量装置误差,做到公正合理计费。因此,采用科学的、切实可行的措施,使电能计量装置进一步趋于准确、合理,乃是企业与用户共同的愿望。
1、电能表计量误差的影响因素
1.1电能表的误差分析
目前,在电力系统使用较多的电能表有多种,根据原理不同,可分为感应式(机械式)和电子式两种,而这两种电能表的计量误差主要由电能表本身结构和功能原因引起的误差,以及运行环境所引起的误差,对于电能表本身的误差而言,感应式电能表相对比较明显,而且随着时间的推移,其误差有增大的趋势,故电子式电能表慢慢代替了感应式电能表。
电能表的误差按其产生的原因可分为基本误差和附加误差。基本误差是由于电能表的内部结构、材料或测量原理缺陷引起的,附加误差的主要原因有:电压、频率、环境温度的变化,电压波形畸变的影响,运行不稳定,相序的改变,三相电压不对称,负载不平衡等。
感应式电能表的基本误差与负载电流和负载功率因数有关,对于任何一个已经安装使用的电能表,一定是经过检验并且合格的,它的基本误差经过出厂检验或检定机构调校后均满足国家标准的要求,从而保证电能表误差在合理的范围之内。
然而,在确定电能表基本误差时,改变的往往只是负荷电流和功率因数,而其他条件只允许在一个很小的范围内变化,并且这个范围在电能表技术条件中明确规定,即确定电能表基本误差的外部条件。事实上,电能表在实际使用中所处的外部条件通常会与技术条件规定不同。例如,城市使用的交流电频率经常会偏离额定频率,电能表安装场所的环境温度和电网电压都可能会发生变化,且变化的幅度和范围会非常大,这些外部条件的改变会使电能表的误差改变,则这个改变的量就叫做电能表的附加误差。
1.2电流互感器引起的因素
1.2.1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。
1.2.2电流互感器二次容量选择不当造成的误差。连接到电流互感器的次级负载包括电能表的电流线圈阻抗、外部导体电阻和接触电阻。例如,电流互感器二次回路的导体阻抗是二次负载阻抗的一部分,特别是对于具有大电负载的用户,这直接影响电流互感器的精度。
1.3电能表位置倾斜是影响电能表计量误差的不可忽略的因素
当电能表正常工作时,很容易受到电力工人的碰撞,从而导致电能表振动,电能表的位置会倾斜,最终导致电能表计量错误。主要原因是电能表内部的设备不可靠,也没有紧密联系。轻微碰撞将导致内部部件移位,旋转滑轮的力矩改变。还有一个原因是,电能表计量标准规定的所能承受的最大误差只是当通过的电流小于40%标定电流的时候,因为那时候转动滑轮力矩最小,电能表位置倾斜所造成的计量误差就可以不用去计算,直接可以忽略不计。电能表的位置倾斜误差实质上类似于转盘位移引起的误差。倾斜角越大,侧压力和倾斜误差就越大。总之,可以精确选择电能表元件和旋转滑轮在电能表中心的正确位置,以减小旋转滑轮在轴承中的位移,从而减小电能表位置的倾斜误差。
1.4电能表中电压、电流、温度变化是影响电能表计量误差的首要因素
电能表中负载的电压不等于外部和内部电路的电压,这将导致电能表中旋转滑轮的变化率不同,这将影响电能表的不准确计量。因此,形成由不同电压引起的误差。类似地,电能表中负载的电流将不同于外部和内部电路的电流,并且存在一定的偏差,这导致电能表与实际功耗完全不同,从而导致误差。此外,电能表有电流通过,并且其内部的环境温度将持续变化,这反过来会影响电能表中的电流和电压,从而导致电能表中的额外温度误差。
2、降低电能计量误差的几点对策
2.1提高二次回路电压降测量的准确度
采用测差的方法和原理是提高测量准确度最有效的方法。与非测差方法相比,可提高测量准确度800倍和400倍;对零位误差(即二次回路电压降为零时测量仪器的误差)进行修正(零位误差可通过自校得出),这也是提高测量准确度得方法之一。例如,采用互感器校验仪法,当所引临时电缆长达200m以上或者当所引电缆线长度与电阻值同该校验仪出厂校准时规定的电缆线长度与电阻值不相同时均有较大的零位误差,必须加以修正,尽可能的减小零位误差之值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,有必要通过以下方法来最小化由现场二次电路的线电压降引起的误差:为重要电能表安装专用二次电路;加厚次级回路导体的横截面以减小接触电阻;在双母线供电的情况下,b相公共电缆的长度应尽可能缩短。电压误差补偿器用于补偿由次级导体的电压降引起的比率差和角度差。调整电能表,以抵消次级导线电压降造成的负误差。。
2.2根据计量规程要求,完善计量装置设置
运行中电流互感器与电压互感器应合理组合配对,使互感器合成误差尽可能小,其原则是:
2.2.1选择高精度、稳定性好的多功能电能表
由于电子技术的发展,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。对Ⅰ、Ⅱ类用户应采用全电子式电能表。
2.2.2根据电流、电压互感器的误差,合理组合配对,使互感器合成误差尽可能小。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。
2.2.3适时采用电压误差补偿器(手动)。电压误差补偿器是一种输出电压幅值和相角可以调节的装置,可以补偿电压互感器二次导线压降所引起的负值比差。其优点:效果好,简便易行,设备停电与否均可安装使用。
2.3重视计量点相关工作
2.3.1开展计量点改造工作。通过改造计量点,可以消灭无表估算和“一表乘三”等不正常的计量方式。同时还可以完善计量装置,实现统一化、标准化,减少了因工艺的不合格或外界因素的影响而引起的误差。
2.3.2合理选择测量点的位置。降低变压器的负载可以提高测量精度。如果合理选择测量点的位置,缩短变压器和仪表的导线,可以降低导线的电阻,达到降低变压器过载的目的。因此,测量点离配电变压器越近,在配电变压器站选择它就越好。
2.3.3计量点结构的设计和选择。多年经验表明,为了防止表前窃电,合理计量照明和动力的用电能量,计量点结构一定要设计合理,采用电能表、刀开关分开,照明、动力分别计量的方式。
2.4正确选用电流、电压互感器
2.4.1准确度满足要求,采用S级电流互感器。
2.4.2根据电流、电压互感器的误差,合理组合配对,使互感器合成误差尽可能小。配对原则是尽可能使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。
2.4.3合理选择电流互感器变比。当实际负荷电流<30%时,应采用二次绕组具有抽头的多变比或S级电流互感器,或采用具有较高额定短时热电流和动稳定电流,且接近实际负荷电流小量程电流互感器。
2.4.4电流互感器二次容量的选择。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,二次容量在额定值的25%~100%范围。
2.5开展计量装置综合误差分析
在选择新的和改造后的计量装置时,要求电能表和变压器都必须符合规定,根据负载类别选择合适的准确度等级,并在投入运行前做好测试工作。投入运行前,电流、电压互感器综合误差和电压互感器二次回路压降误差通过计算形成数据表。在每个周期检查期间,它们可以根据各种数据和电能表一起调整,以最小化测量综合误差。同时,我们还必须严格按照规程规定切实做好电能表、互感器的现场检验、周期检定(轮换)、随机抽检等相关环节的技术与管理工作。只有注重电能计量装里的全过程管理,才能更加有效地从根本上保障电能计量的准确、可靠和安全。
3、结束语
总而言之,电能表的调整是一项技术任务。除了耐心细致,它还需要有足够的经验。此外,还需要掌握其原理,认真做好变压器和电能表各环节的技术管理,如定期检验、随机抽样、现场检验和轮换工作,严格按照相关规定执行。只有关注计量装置的全过程,找到合适的有效措施,才能从根本上保证电能计量的安全性和可靠性。
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论文作者:孙文玲
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/14
标签:误差论文; 电能表论文; 电流论文; 电压论文; 电能论文; 电压互感器论文; 互感器论文; 《基层建设》2018年第30期论文;