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1、對電能計量裝置相關(guān)問題探析摘要:目前,計量裝置是供電企業(yè)經(jīng)營的主要測量工具,計量的準確性直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益,電能計量的準確與否是電力管理部門關(guān)心的重要問題。電能計量故障及差錯的發(fā)生,影響到客戶所用電量的準確計算、電費的及時回收及線損的準確計算,因此預(yù)防和避免電能計量故障及差錯,是電能計量工作的一項重要內(nèi)容;本文作者從技術(shù)上分析了電能計量誤差的產(chǎn)生機理,并提出了減小電能計量誤差的方法,可以為供電企業(yè)進一步適應(yīng)市場化經(jīng)營和提供高品質(zhì)服務(wù)奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);電能計量;電能表;裝置誤差;中圖分類號:F407.61文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1、電能計量
2、的現(xiàn)狀及存在的問題電能計量的準確性主要與計量設(shè)備的準確性、計量的盲點、抄表以及反竊電等問題有關(guān)。目前主要存在如下問題:(1)高壓出線側(cè)不具備電能計量的條件。由于以前發(fā)電廠的供電量是按發(fā)電機出口電量減去廠用電量來考核的,目前還有部分電廠的計量點設(shè)在發(fā)電機出口,高壓出線側(cè)沒有電能計量裝置,因此不能準確地計量關(guān)口電量。(2)目前關(guān)口電能表普遍采用國產(chǎn)三相兩元件感應(yīng)式電能表,在結(jié)構(gòu)和功能上存在缺陷。8(3)電壓互感器二次導(dǎo)線壓降引起的計量誤差較大。(4)關(guān)口表現(xiàn)場校驗方法不合理。(5)互感器準確度不符合規(guī)程要求。2、電能計量裝置產(chǎn)生誤差的技術(shù)原因分析2.1電能表誤差電能表
3、的誤差可以分為3種,即電能表的負載特性誤差、生產(chǎn)誤差以及不當(dāng)使用誤差。電能表的基本誤差隨負載電流和功率因數(shù)變化而變化的關(guān)系曲線稱電能表的負載特性。圖1為常用感應(yīng)式電能表的負載特性曲線,可以看出:在小負載范圍內(nèi)(I=5%Ib~40%Ib)電能表誤差較大,這是因為在低負載時轉(zhuǎn)矩很小,只要補償力矩小于摩擦力矩,誤差就向負的方向變化。此情況下相位角誤差影響很小,電流自制動力矩可視為零。cosφ=0.5時的轉(zhuǎn)矩比cosφ=1時的轉(zhuǎn)矩小1倍,摩擦力相對比較小,補償力矩大于摩擦力矩,所以cosφ=0.5的負載特性曲線有較大的正值。當(dāng)負載增加,工作轉(zhuǎn)矩增加,摩擦誤差和非線性誤差相
4、對減小,加上此時的電流自制動力矩又不很大,所以綜合誤差變小。當(dāng)負載達到標(biāo)定電流附近時(I=60%Ib~150%Ib)誤差值最小。圖1感應(yīng)式電能表的負載特性曲線圖8當(dāng)負載電流達到180%標(biāo)定電流時,電流自制動力矩會增加很多,此時鐵心已飽和,工作轉(zhuǎn)矩增加,又會出現(xiàn)負的誤差;當(dāng)cosφ≠1時,相位角誤差影響增加,所以cosφ=0.5的曲線比cosφ=1的曲線下降得更多。為適應(yīng)各種用戶的需要,要求電能表在較寬的范圍內(nèi)正常工作,誤差不超過其準確等級所規(guī)定的允許值。從最小誤差角度出發(fā),實際運用中的電能表,其所帶負載電流應(yīng)在50%Ib~180%Ib內(nèi)。2.1.1電能表產(chǎn)品誤差按
5、國家統(tǒng)一的電能表設(shè)計要求,生產(chǎn)電能表應(yīng)采用五類磁鋼,該類磁鋼性能穩(wěn)定不易失磁,是保證電能表誤差穩(wěn)定的重要部件。但有的電能表制造商為了在價格戰(zhàn)中取勝,擅自修改設(shè)計,選用稀土磁鋼或三類磁鋼,生產(chǎn)成本可下降10%左右,但存在著嚴重的質(zhì)量隱患。即使安裝前誤差調(diào)試合格,投入運行后由于磁鋼的不斷失磁,致使電能表的阻尼力矩不斷減小,電能表愈走愈快。這是造成運行中電能表出現(xiàn)正誤差超差的主要原因。造成電能表投入運行后愈走愈慢的因素較多。感應(yīng)式電能表是一個轉(zhuǎn)動機械裝置,新表檢定完畢安裝投運后,隨著時間的推移,軸承內(nèi)潤滑油不斷揮發(fā),機械磨損將逐漸增加,機械加工件應(yīng)力不斷釋放,轉(zhuǎn)動軸桿同
6、心度的誤差也將增大,8這些因素都將導(dǎo)致機械摩擦力矩上升,使電能表愈走愈慢,尤其在輕負載情況下,影響更為明顯。2.1.2電能表不當(dāng)使用誤差在電能計量管理中,由于電能表接線錯誤,斷線(失壓、斷流)所引起的計量誤差較大,易被人們所發(fā)覺和重視;而由于電能表非常規(guī)接線或使用不當(dāng)引起的計量誤差較小,一般只在百分之幾至百分之十幾,不易被重視,但是,若其乘以倍率,則會造成很大誤差。作為交易結(jié)算的電能計量裝置,要求滿足公平、準確、合理的原則,因此,電能表常見非正規(guī)接線引起的計量誤差同樣不可忽視。2.2互感器誤差互感器的誤差將造成電能計量裝置失準,直接影響各相關(guān)單位的經(jīng)濟利益以及線損
7、等電網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)。2.3計量裝置綜合誤差由以上分析可知,電能計量裝置的綜合誤差為電能表誤差、互感器合成誤差、電壓互感器二次回路壓降引起的誤差的代數(shù)和,可以用下式表示:式中γb—電能表的相對誤差,%;γh—互感器合成誤差,%;γd—電壓互感器二次回路壓降引起的誤差,%。在實際的計量裝置中,電能表的誤差γb可以在負荷點下調(diào)至誤差最小,8其他的計量裝置誤差均與實際二次回路的運行參數(shù)有關(guān)。3、降低電能計量誤差的方法3.1完善計量裝置3.1.1選擇高精度、穩(wěn)定性好的多功能電能表由于電子技術(shù)的發(fā)展,目前多功能電子表的技術(shù)較為穩(wěn)定,誤差基本呈線性。一只多功能電子表可同時兼有正
8、、反向有功