王旭瑞 董沙沙
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摘要:电能计量装置在电力电能的分配和使用过程中起到了统计和计量的作用。电能计量装置在使用过程中难免会出现误差,这些误差的产生不仅与电能计量装置本身有关,外界条件及环境变化,如温度、磁场及运行电压的高低等都会引起电能计量误差,从而影响电能计量的准确性。
关键词:电能计量;装置误差产生;原因分析;控制措施
1电能计量装置在运行误差的研究和分析
在电能计算装置实际运行环节中影响电能计算装置运行误差有诸多因素,因此为了解决这个电能计算装置误差问题,相关的工作人必须运用先进科学的计算方法针对出现电能计算误差的关键原因进行分析和研究。
1.1电能表安装不标准
电能表安装不标准这个问题是整个电力系统中体现出最普通的一个电力问题,因此在安装电能计算表之前,在具体挑选配电表时期没有针对互相感应器的合成实施全方位的考虑,这样就造成在安装配电表在检查测量与实际不符合,导致这些电能计量的装置在实践运用时期严重影响到电力系统的正常运转。
1.2现场检验工作实行不严谨
没有依据一定检验电能计量表的规范实施检查,同时没有第一时间针对电能计量表中各个项目产品的品质以及运行的情况和二次承载负荷产生电能变化状况实施审视和检查,同时没有真正审核好电力系统电能表中针对电力接线以及电能容量的转变,影响之前已经存在问题的电能表还在使用中,严重的提高了计量表的运行风险。
1.3电能用户负荷影响
随着现阶段我们国家社会市场经济的不断创新,导致区域使用电能量的骤然提高,在不同的用电高峰期间针对电能使用需求也大不相同,当电能流量提高时期,就会针对造成用电到达最高峰,由此使范围内的电流产生相对比较到的电流波动,那么在一些负荷电能始终处在一定电压下的电流,这样的状况,经常就会使电能表计量装置产生计算误差情况发生。
2电能计量装置
电能计量装置构成如图1所示,一般由电能表、计量用电压/电流互感器以及互感器与电能表之间的二次回路连接线3部分构成。因此,对电能计量误差的研究通常也是对这3部分产生的误差进行研究。电能计量装置的任何一部分误差都不能代表电能计量误差,电能计量误差应该是这3部分的误差之和,即综合误差。综合误差可以用公式表示:T=Tb+Th+Td式中,T表示综合误差(%);Tb表示电能表误差(%);Th表示互感器误差(%);Td表示二次回路电压降误差。
图1电能计量装置构成
3电能计量装置误差产生的原因分析
3.1电能表误差
电能表误差可以分为两类:一类是基本误差,即由于电能表本身的结构问题产生的误差;另一类是附加误差,是指由于外界环境或条件引起的电能表计量误差。电能表基本误差通常是由于电能表选用不当造成的,用户应当根据有关规定,并结合实际情况,选择合适的电能表,以避免产生电能表基本误差。此外,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,相序改变,三相电压不对称,负载不平衡等,都会使电能表产生附加误差。
3.2互感器误差
(1)电流互感器二次容量选用不当引起的误差。接入电流互感器的二次负荷包括接线电阻、电能表电流线圈阻抗和外接导线电阻,在选择电流互感器时,应当对接入的二次负荷电阻进行计算,选择适当的二次容量大小的互感器。如果电流互感器二次容量选择不当时,过高或过低的负载都会对电能计量的准确性产生影响。(2)二次绕组励磁引起的互感器误差。当一次电流通过电流互感器一次绕组时,则会消耗一定量的电流来励磁,才能促使二次绕组产生感应电动势,使铁芯产生磁通,此时如果材料选择不当,则会产生一定的误差。
3.3二次回路误差
电压互感器二次回路是指从VT二次绕组端子经一段长度从几米到几百米的电缆线到电能表电压输入端的整个电压回路。二次回路误差主要是由于二次回路接线不合理产生的电压降产生了电能损耗,从而造成误差。电压互感器二次回路电压降原理如图2所示,电压互感器二次输出电压U2加在二次负荷阻抗Zb和二次回路连接导线电阻RL上产生了二次电流I2,I2通过电压互感器二次连接导线时在导线上会产生电压降。此时,电能表上的电压U2′大小、相位均与电压U2不相等,由此产生了计量误差。二次回路的负荷大小、线路长度与截面、功率及接线方式等都会影响到二次回路电压降误差。
图2电压互感器二次回路电压降原理
4减少电能计量装置计量误差的有效措施
4.1选择适合的电能表,采用正确的接线方式
(1)选择稳定性强的多功能电能表。正确选择电能表,对于减少计量装置误差有着非常重要的意义。在实际工作中,为了保证计量准确性,应当根据相关规定,选择高精度、稳定性强、损耗低的电能表,以保证互感器变流比在合理范围内。(2)采用正确的电能表接线方式。在不同系统中,分别采用不同的接线方式接入电能表,主要分为两类:一是中点绝缘系统,在这种系统中,应采用四线边线的接入方式连接2台电流互感器与电能表;二是非中点绝缘系统,在这种系统中,应采用六线边线的接线方式将3台电流互感器与电能表连接起来。
4.2遵循配对原则,合理选择互感器
(1)配对原则。配对原则,即根据电流、电压互感器的误差,合理选择互感器组合配对,使电流互感器和电压互感器产生的误差能够互相补偿,减小互感器的综合误差。在配对组合时,电流与电压互感器应满足角差符号相同、比差符号相反、大小均相等的条件。(2)合理选择电流互感器变比。为确保计量准确性,在选择电流互感器时,应确保一次电流是额定值的60%左右,至少应大于30%;二次负荷过大,会影响计量的准确性,因此需将二次负荷控制在额定二次负荷的25%~100%,才足以保证电流互感器在最佳状态运行,误差最小。
4.3电压互感器二次回路误差控制与管理
(1)选择适宜的二次回路导线截面与导线长度。一般情况下,可以通过增大导线截面或者缩短导线长度两种方式来缩小二次回路电压降。因此,在确保满足导线负荷的基础上,选择适合的导线截面和导线长度,可以有效减少二次回路电压降,进而减少电能计量装置误差。(2)减少二次回路阻抗。在选用电能表时,应尽量选取全电子多功能电能表,一表多用途,可以达到减少二次负荷阻抗的目的,降低二次回路电压降。(3)装设熔断器。在电能计量装置投入使用前,应提前测量互感器的二次负荷,当负荷低于35kV时,可以不必装设隔离开关和熔断器;当负荷大于35kV时,则需要安装熔断器,在实际运用中,应将熔断器两端的电压控制在一定范围内。(4)采用电压补偿装置。在二次回路负荷比较小的情形下,可以采用安装电压补偿器的方式来调节电压降,以提高计量装置的计量准确性。电压补偿器是一种可调节输出电压大小和相位的装置,通过安装电压补偿器可以提高电压二次回路的电压和电流,用来补偿二次压降产生的差额,降低互感器二次回路压降误差。
5结语
电能计量装置是电力企业与用户之间重要的结算工具,与电力企业及用户的经济利益息息相关。为维护双方利益,保证电能计量装置的计量准确性尤为重要。本文对电能计量装置易产生误差的原因进行了分析,通过对电能计量装置的选择、管理与控制,达到减少电能计量装置计量误差,维护供用电双方合法权益的目的。
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