电能计量装置误差产生的原因分析及措施探究

梁星豪

摘要：电能计量装置主要负责电量数据的计量，根据计量数据来对应收取电费，然而，计量误差是影响精准计量的一大原因，必须对其进行科学地控制，从根源上找到误差成因，并采取应对措施。文章分析了电能计量设备误差产生的原因，并针对成因分析了误差解决对策。

关键词：电能计量装置；计量误差；误差成因；解決对策；电力系统；供电企业 文献标识码：A

中图分类号：TM933 文章编号：1009-2374（2017）05-0204-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.099

电能计量设备的运行质量关系到供电企业的经济收益，关系到用电客户的经济利益，同时也影响到整个电力系统的健康运行，为了控制计量误差、提高计量精准度，必须对计量误差成因进行科学深入的分析，了解误差的来源和成因，对应采取科学的应对措施，确保计量设备的高效运行，获取更加精准的计量数据，控制误差的产生，从而为客户提供满意的服务。

1 电能计量装置误差产生的原因

1.1 电能表选型与使用不合理

要想确保电能计量设备功能的有效发挥，就需要根据规定的规程与标准来科学选型电能表，结合实际的电力需求、供电服务现状等来科学选配电能表的型号、电压与电流以及所配置的数目、所采用的计量方法等。例如：月用电量达到100kW·h的高用电客户，需要选择0.2级电压，TA和0.5级有功电能表。相反，电力需求量较小、负荷电流广泛变化、线路流经电流较小的客户则适合选择宽负载电能表，这样才能控制计量误差。电能表的选型与实际的计量要相互匹配，例如：三相三线计量设备不适合三相四线制的计量，可能造成更大误差，而且当三相负荷失衡时，中性点可能丧失电流，Ib=In-Ia-Ic。

1.2 所选TA不合理

1.2.1 励磁所导致误差。被测试的电力线路内有一定的负载电流，流经TA一次绕组，会导致二次绕组出现感应电动势，则势必要损耗励磁，对应为铁芯带来磁通，对应引发TA计量的失误。TA的计量失误主要源自互感器角差，通常来说导致误差的励磁电流同以下因素相关：磁路长、铁芯截面、导磁率等，绕组匝数、电阻等也会影响到励磁电流，按照以下公式来求出电流互感器比差：

fI=4.5×105L（Z2+Zb）sin（Φ+α）×100%/uW22S

式中：S为铁芯有效截面；L为磁路长；u为导磁率；W2为匝数；Z2为阻抗；Zb为负载阻抗。

根据上面公式能够判断出：铁芯导磁率与阻抗角、外界负载阻抗等都会影响到fI。对此必须科学选配参数，选择特定的补偿性方法来控制互感器误差。参照互感器负荷特征图1、电流特征图2以及误差特征数据统计表1等能够得出几组最理想的数据：

二次负荷∈25%-100%，一次电流=60%额定电流。

1.2.2 不合理的二次容量。电流线圈阻抗Zm，外接导线电阻Rl，接触电阻RK都同TA二次负荷连接，对此形成了下面的公式：

要想确保TA精准科学，就应该对Z2提出要求，应该具有如下关系：0.25Z2N≤Z2≤Z2N，实际的TA选配过程中，要重点关注二次容量值，适合选择电流回路负荷阻抗低的计量设备，例如电子电能表或者控制外接导线

电阻。

2 控制电能计量装置综合误差的对策

2.1 科学选型与使用计量设备

2.1.1 优选精度、性能都良好的电能计量设备。目前，多功能电能表逐渐问世，实际运用中运行有效、计量精准、误差较小，其多功能特性具有一定的兼容性能，例如：可以实现正反向有功、无功等的计量与脉冲输出、失压记录等，具有先进的过载性能。

2.1.2 科学组配，控制互感器合成误差。参照TA/TV误差，进行科学组配，以此来控制互感器的合成误差。TA与TV的比差符号要尽量反向，而且尺寸要相当，角差符号也要尽量保持一致，以此来最大程度控制误差，进而来控制计量设备所产生的计量误差。

2.1.3 计量设备误差的检查。根据互感器合成误差调整计量设备误差，二者之间为相对立关系，要确保合成误差最小状态下展开。计量设备的综合误差要尽量最小，以此来确保电能计量的准确度。通常来说，I类计量设备误差≤+/-0.7%，其他的二类、三类计量设备误差≤+/-1.2%。科学选配TA变比，通常来说，负荷电流应该处于TA额定电流60%。

2.2 计量方法的科学选择，控制误差

特殊的计量设备，例如：同中性点系统连接时，为了控制计量失误现象，适合选择三相三线制计量设备，两台TA二次绕组则适合选择四线连接，对于四线链接，如果公共线路中断，TA极性反接等则势必会影响到计量准确度。

2.3 定期分析计量设备误差原因

编制一个数据表格，其中主要包括以下数据：TA和TV合成误差、TV二次回路压降误差等，设备校验过程中应该参照数据表来对计量设备做出调整，要尽量消除计量误差。

2.4 控制二次回路压降带来的计量误差

2.4.1 配置TV与TA二次回路。特殊管理计量设备，将其配置TV和二次回路。各个电能计量设备有独立的回路，例如二次回路、保护设备回路等都要独立运行，为了达到这一目标，应该采用从TV二次端子穿向专门电缆抵达计量设备。因为电能计量设备线圈阻抗过大，流经特定电缆内部的电流较低，以此来控制二次导线压降，控制计量误差。

2.4.2 二次导线截面的选配。要想确保各类计量设备二次压降在0.25V与0.5V以下，就需要对导线截面面积科学调整，S≥0.25LI，S≥0.12LI。结合互感器二次回路的条件来对应决定导线的长短、截面大小。负载大小确定的情况下，要根据电缆截面的具体大小、导线的长短等，截面面积要在2.5mm2以上。

2.4.3 科学调整TA二次回路导线截面。要保证其截面最小不能小于4mm2，其内部不能设置接头，要设置特定的长度来方便导线转动，切实测出TV的二次负荷大小，确保其数值在规定的额定值范围内。计量设备所处的二次回路要除掉没用的接点，而且要做好清洁工作，擦拭掉接点处的灰尘，控制接触电阻，当二次回路中设置了熔断器时，则要细致检查接触环节，查看其是否

牢固。

2.4.4 就地计量。正确的计量方式能够确保获得更为准确的计量结果，有效控制TV二次导线的长度，按照以下公式：ΔU= Ir，当I变大时，因为r较小，对应的ΔU也会减小，对应的二次回路压降、计量误差等也随着下降。如果是系统电压达到35kV，则不适合配置隔离开关，相反，应该配置熔断器，如果电压等级小于35kV，其计费方式则不适合配置隔离开关辅助触点，也不适合配设熔断器，相反，要将二次回路设计在电压回路中。

2.5 采用电压补偿设备

引发计量误差的又一大原因在于：互感器二次接线错误，从而导致二次回路压降，对此则应该从电路内部电压降入手，对其加以控制。具体方法：控制二次回路导线长、扩大导线截面面积，以此达到导线电阻控制的目标。也可以引进压降补偿设备，以此来提升计量设备的计量精准度，或者将变压器设置于电源、负载中间，以此来确保线路的电压。

3 结语

电能计量是供电企业供电服务收益的依据，只有精准、科学的计量，获得准确的计量数据才能使得电费核收被大众所信服。计量设备是电能计量的主要设备，设备自身的运行效果、精准度以及使用功效等都会影响到计量结果的准确度，必须做好计量设备的管理，控制计量误差，从而确保计量的精准性、科学性，保护各方利益。

参考文献

[1] 郑尧，等.电能计量技术手册[M].北京：中国电力出版社，2002.

[2] 张有顺，冯井岗.电能计量基础[M].北京：中国计量出版社，2002.

[3] 孙方汉.电能计量装置及其正误接线[M].北京：中国水利水电出版社，2004.

（责任编辑：小 燕）