电能计量误差分析及表计故障处理策略

童惠玲

摘 要：随着用电量的不断稳定增加和电网改造工作的不断推进，电能表计量在电力工作中的地位越来越受到重视。这直接关 系到电力企业和用户之间建立信任关系。电能计量的准确与否，直接影响着供用电双方的经济利益。

关键词：电能计量；误差分析；处理策略

中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）06-0221-01

随着社会对电力能源需求的不断增大；电能计量工作已经成为 电力工作中非常重要的工作。它关系到直接的经济利益；正确的电 能计量对核算发、供电电能；综合平衡及考核电力系统经济技术指 标；节约能源等都有重要意义。但是由于电能表在运行时会因接地 错误、短路以及一些不容易发现的原因导致故障发生。

1；电能计量准确化的重要意义

随着我国电力改革方案的顺利推进；发电公司和电网公司需要

进行电量结算；关口电能计量装置的准确性成为双方关注的焦点； 电能计量是否精确；将直接影响到电力企业彼此之间的经济效益。 同时；各供电公司与用电客户之间也必须进行电量结算；特别是大 的用电企业；电费成为了企业产品成本的重要组成部分；因此；提 高电能计量的准确性和计费的合理性；无论是对发电公司、电网公 司、用户都是非常重要的。各电力企业和用户之间的电能计量和计 费；不仅属于经济问题；其中也涉及技术方面的问题。

2；谐波对电能计量带来的误差

2.1；谐波产生的主要原因

谐波产生的原因多；过去电力电子设备在电力系统使用较少；

变压器是是谐波产生的主要原因；谐波源的量值较小。随着科学技 术的发展；其他各类电力电子设备逐渐替代了变压器成为了谐波产 生的主要原因。由于电力电子技术通常是以整流二极管作为其整流 器件；实现交流电和直流电之间的转换；所以；电子电力技术中使 用最广泛的转化形式就是；AC/DC 转换。在通常情况下；在选择电 力电子设备时；通常优先选择大电容器和桥式整流器滤波作为AC/DC；转换器。通过实验得知；大容量滤波电容器对二极管导通角的影响 较小；当交流电压达到正弦波的波峰时；二极管能够开始导通；这 就电流波形发生了变形的根本原因；有些情况下三次谐波会超过基 波；并表现为窄尖宽冲形式；因而线路功率因素通常会比较低。

2.2电能计量受电力系统谐波的影响

（1）如果是全电子式的电能表，如现在广泛使用的智能表，表

计在工作时， 其中央处理器能够将采集到的电压电流信号的瞬时值进行计算。从理论分析的角度来看，CPU 的这种处理方式对记录的电量、电力系统谐波总的平均功率耗用值和负载基波记录是准确的，但在真实的环境下，由于受到谐波电流的干扰，当该电流从负载流向电网时，此时全电子式电能表需要加总谐波有功电能和基波有功两部分电能，那么此时记录的电能值将会小于负载实际消耗的基波电能，从而造成误差，这也是全电子式电能表在受谐波影响时的最 大缺陷。

（2）对于电磁式感应电能表，是以采集基波信号为基础设计的。

如果在电能表工作过程中电流电压的基波和高次谐波分量同时存在，

则电能表的功能元件旋转圆盘阻抗和电压线圈的阻抗会出现一定的变化，工作电压磁通和电流磁通的随之发生改变，电磁转盘的驱动力也会变化，电能表的计量误差随之产生。除此之外，由于基波与谐波的相互叠加，波形也会发生一定程度的畸变，由于电流线圈和电压的铁心不是线性元件，因此波形的改变无法让磁通发生线性改变。根据电路计算的有关理论可知，平均功率是根据相同频率的电流和电压作为条件进行计算的，因此，谐波对电磁感应式电能表同 样存在影响。

3 电能准确计量的典型故障处理策略

3.1 互感器配置不合理造成的影响

（1）选用电流互感器不满足有关计量规程的要求。在互感器安

装使用前，应对计量用的电流互感器严格按照0.2S 电流互感器的误 差检测标准进行检测，如果误差检测结果满足0.2S 级误差的计量要 求， 其准确度等级可以看成“同 0.2S 级 ”。

（2）对新建工程做供电方案的时候，设计人员要严格按照规程规范的要求，准确计算，严把设计选型关，不要出现误差误差超标 的情况。

3.2 计量用互感器未采用专用绕组的情况

（1）在现场，有时为了工作方便，常常有测控、保护、远动等

设备与计量共用一个绕组的情况，这虽然减少了互感器的数量，但 也为准确计量留下了隐患，如果有这种情况建议采用如下措施：

1）设专用计量互感器，或从电压互感器落地端子箱到电能表屏 铺设专用计量电压回路，以尽量减少计量二次回路电流的大小，从 而降低 PT 二次压降。

2）在 PT 落地端子箱处加装空气开关，以减少计量装置现场校 验对其他回路的影响。

（2） 对新建或扩建工程，做供电方案设计时就尽量采用计量 专用的的电流、电压绕组。

3.3互感器二次负荷偏小的情况

（1）互感器的实际负荷应该与设计选型相符，但是实际使用中，

常常发现互感器的额定二次负荷大于实际负荷太多。这就要求在工 程设计阶段， 一定要严格按照设计方案进行选型，余量不能留太大。

（2）如果互感器实际二次负荷偏小，会严重影响互感器的精度， 如果出现这种问题，可以对计量中使用的电压互感器进行二次负荷 改造，如更换互感器、调整互感器误差曲线、调低额定二次负荷等 等。

3.4 电表故障分析处理策略

当前，电能表停止计量（停走）的原因很多，通过信息采集系

统检索出来的数量也多，根据实际情况很难判断，我们主要关心的 是，电表原来是计量的，突然不再计量，它的原因在哪里。由于信 息采集系统的广泛使用，可以借助该系统进行一些必要的筛查。

建议采取以下策略：

（1）建立停走电表的记录，以月为单位，分月初和月末，分别

为起点和终点，如果电表整月都不走，则形成历史月记录。 （2）检索当前月停走的电表，以当月1 号到当前日为跨度形成

当月停走电表。

（3）将当月停走電表与任何一个历史月记录比较，若当月停走

电表也存在于历史月记录中，则认为正常，不显示。若当月停走电 表不在历史月中，则认为是当月停走，属于异常，显示到分析结果 中，这样，分析结果的记录将大为减少，将对这部分显示的记录进 行重点分析。

（4）如果一块电表一直未走，且没有读数，则可单独显示出来。 通过以上的逐步筛查，能大大缩短寻找当月停止计量的表计的

时间，通过现场核查，一般能顺利解决该类计量故障。 4 结论

导致电能计量误差的原因很多，其中谐波和电能计量装置误差 是其主要的原因之一，因此必须对造成误差的根源进行认真仔细分 析，才能找到真实的原因。随着信息采集技术的全面推广，利用电 能信息采集系统进行误差分析是一种新的技术手段，特别是电能表 停走这种现象，运用系统进行初步筛查，缩小了故障范围，在现实 的工作中具有一定的实际意义。

参考文献

[1]王榕，周华健，模浅析电能表的计量误差及其调整[J].

数字技术与应用，2011（03）.

[2]石蓉，柯静.电力计量装置异常原因及监测探讨[J].中国 高新技术企业，2008（09）.

[3]周继松，王宝林.浅析电能计量装置综合误差计算方法及 措施 [J].中国新技术新产品，2011（21）.