斯旻 譚量

華立科技股份有限公司 浙江杭州 310023

本文主要討論測(cè)量誤差現(xiàn)象產(chǎn)生的原因并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。電能表的測(cè)量是電能測(cè)量的主要依據(jù)，是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的保證。因此，必須嚴(yán)格進(jìn)行電能計(jì)量，提高電能表計(jì)量裝置的精度，保護(hù)供電企業(yè)和用戶的共同利益。當(dāng)前電能表在測(cè)量任務(wù)時(shí)，由于很多因素，可能存在測(cè)量誤差。這種計(jì)量誤差會(huì)影響電力公司與用戶之間的穩(wěn)定關(guān)系，所以要注意計(jì)量誤差問(wèn)題。

1 智能電能表測(cè)量精度及溫度補(bǔ)償研究現(xiàn)狀

智能電能表是根據(jù)電能計(jì)量檢定、數(shù)據(jù)處理方法、實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)控制系統(tǒng)等功能，由精確計(jì)量模塊、數(shù)據(jù)信息控制組件、通訊模塊等組成的一種電能表，和信息內(nèi)容交互。它不僅可以像傳統(tǒng)電度表一樣準(zhǔn)確測(cè)量多種主要參數(shù)，而且具有雙重指示，計(jì)量檢定準(zhǔn)確，精度穩(wěn)定，安全信息保密，特性可靠，功能齊全，功耗低，實(shí)際操作方便和其他優(yōu)點(diǎn)。為了更好地開(kāi)展全溫、不同主要參數(shù)條件下智能電能表計(jì)量檢定偏差危害的分析實(shí)驗(yàn)，本章將首先介紹智能電能表的基本原理和基本原理。實(shí)驗(yàn)詳細(xì)完成智能電能表為全溫、不同主要參數(shù)條件下測(cè)量驗(yàn)證偏差危害的分析實(shí)驗(yàn)[1]。

1.1 智能電能表溫度補(bǔ)償現(xiàn)狀

智能電能表是隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展而形成的以CPU等智能芯片為核心的下一代電能表。它主要由大量的電子元件組成，電子元件的失效和老化與溫度變化密不可分。研究表明，溫度每升高10度，電子設(shè)備的故障率就會(huì)增加一倍，而由電子元件組成的系統(tǒng)的可靠性會(huì)降低50%。因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)溫度等因素對(duì)智能電能表各方面的影響進(jìn)行了深入研究。本文主要對(duì)智能電能表的測(cè)量誤差進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲取智能電能表在各種工況下隨溫度變化的測(cè)量誤差的測(cè)試數(shù)據(jù)，并以此獲取測(cè)量模型的測(cè)量誤差。一種通過(guò)模擬隨溫度變化的智能電能表，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。我們提出了一種基于溫度補(bǔ)償?shù)闹悄茈姳碚`差優(yōu)化設(shè)計(jì)[2]。

1.1.1 智能電能表測(cè)量精度研究現(xiàn)狀

對(duì)于稱(chēng)重設(shè)備而言，稱(chēng)重精度是稱(chēng)重應(yīng)用成功與否的關(guān)鍵，而作為國(guó)家電網(wǎng)的重點(diǎn)稱(chēng)重儀表，智能電表的稱(chēng)重精度尤為重要。一方面可以保證智能電能表計(jì)量的準(zhǔn)確性，有效保證電力系統(tǒng)充電的可靠性，讓高級(jí)用戶在使用智能電能表時(shí)更加放心，另一方面，可以保證精度。智能電能表可以有效減少電網(wǎng)，幫助員工查詢(xún)用戶用電情況，大大減輕電力公司員工的人工工作壓力。總之，以往智能電能表的主要研究和分析方法：一是調(diào)查智能電能表的運(yùn)行狀況，定性分析自身的運(yùn)行狀況和環(huán)境因素對(duì)智能電能表運(yùn)行的影響。由于缺乏系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，這種方法會(huì)導(dǎo)致主觀偏差，影響準(zhǔn)確性和可靠性。二是通過(guò)選擇智能電能表可能影響的低溫、高溫、鹽霧、高海拔等因素，研究智能電能表的測(cè)量誤差與各種因素的關(guān)系。但主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)或模擬方法考慮一兩個(gè)因素對(duì)測(cè)量誤差的影響，并未綜合考慮各工況對(duì)測(cè)量誤差的影響。

1.1.2 擴(kuò)大供電系統(tǒng)營(yíng)銷(xiāo)推廣范圍

人類(lèi)與電磁能的關(guān)系越來(lái)越密切。準(zhǔn)確測(cè)量電磁能量的關(guān)鍵方法是使用電能表。為水電費(fèi)提供依據(jù)。這也是客戶解決水電費(fèi)的重要方式。但在計(jì)算能力的情況下，如果儀表有問(wèn)題，將危及電力工程經(jīng)銷(xiāo)商和電力工程客戶的權(quán)益。如果在整個(gè)統(tǒng)計(jì)分析過(guò)程中，計(jì)量檢定數(shù)據(jù)信息過(guò)多，也會(huì)損害電力工程經(jīng)銷(xiāo)商的權(quán)益，給供電系統(tǒng)公司造成嚴(yán)重?fù)p失近年來(lái)，我國(guó)加大了對(duì)供電系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。在供電系統(tǒng)不斷發(fā)展的趨勢(shì)下，電能表的計(jì)量檢定也更加完善。電能表的計(jì)量精度也不斷提高?？蒲袃x表盤(pán)問(wèn)題不正確。調(diào)和供電公司和客戶很重要?？刂齐娔鼙淼钠钍钱?dāng)今供電系統(tǒng)的關(guān)鍵內(nèi)容[3]。

1.1.3 電表誤差造成的電表準(zhǔn)確測(cè)量電量困難

電表準(zhǔn)確測(cè)量電量困難主要是由兩個(gè)方面造成的。一是電源管理器選擇了不正確的電度表。二是電表的產(chǎn)品質(zhì)量。為了更具性?xún)r(jià)比，選用了一些質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的電能表。這類(lèi)電能表由于制造加工工藝簡(jiǎn)單、原材料成本低廉等原因，通常質(zhì)量較差，一些電能表廠家對(duì)自己的電能表進(jìn)行改造以增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。原材料的拆卸和更換嚴(yán)重危害電能表的質(zhì)量。這類(lèi)電表的質(zhì)量檢驗(yàn)一般是沒(méi)有問(wèn)題的。只有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期安裝和使用是由于材料缺陷。質(zhì)量磁鋼磁損、電阻降低等問(wèn)題由相關(guān)工作人員檢測(cè)，這些電能表經(jīng)常旋轉(zhuǎn)過(guò)快，這會(huì)在電能表的測(cè)量中造成很大的誤差。

2 錯(cuò)誤原因

2.1 溫度、電壓和電流的變化

通過(guò)對(duì)造成電流表誤差的因素的研究，揭示了這一點(diǎn)。產(chǎn)生誤差的主要原因是溫度、電壓和電流的變化，電能表運(yùn)行正常。電能表的外電路和內(nèi)電流是有區(qū)別的。通過(guò)將電度表上顯示的用電量和電力用戶的用電量做成誤差電流，用電引起的誤差基本相同。因?yàn)橥饨绲木€路還有其他的不同。這將導(dǎo)致電能表和旋轉(zhuǎn)皮帶輪的比率之間存在差異。電能表的運(yùn)行對(duì)溫度也有一定的要求。當(dāng)外界溫度變化較大時(shí)。此外，儀表內(nèi)部的電流可能會(huì)改變儀表本身的溫度。這會(huì)影響功率計(jì)內(nèi)部的功率測(cè)量。這導(dǎo)致了錯(cuò)誤現(xiàn)象。

2.2 同一線路電壓不恒定

電能表內(nèi)部同一電路的電壓不一致也是電能表無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量的原因之一。同一條線上的電壓不恒定有兩種情況。因?yàn)檫@個(gè)配件在同一條線上。當(dāng)電流和電壓流動(dòng)時(shí)，設(shè)備會(huì)發(fā)生不平衡操作。更換轉(zhuǎn)輪會(huì)出現(xiàn)測(cè)量誤差電度表的元件相同時(shí)。當(dāng)相同的電流和電壓通過(guò)它時(shí)，它不會(huì)影響設(shè)備。如果電壓不同。電能表的旋轉(zhuǎn)滑輪已經(jīng)改變，影響測(cè)量精度。

2.3 電能表安裝時(shí)傾斜

安裝電能表時(shí)。如果電能表不固定。這會(huì)導(dǎo)致儀表傾斜，這也是導(dǎo)致儀表錯(cuò)誤的一個(gè)主要原因。如果庫(kù)侖計(jì)在測(cè)量過(guò)程中受到撞擊或振動(dòng)，則會(huì)發(fā)生沖擊或振動(dòng)等意外現(xiàn)象，傾斜電能表，影響電能表的正常可靠運(yùn)行。

2.4 電表誤差

電能表誤差大致可以分為兩種，一種是基本誤差，即電能表本身結(jié)構(gòu)問(wèn)題引起的誤差，另一種是電能表因附加誤差引起的測(cè)量誤差。電度表的基本誤差一般是由于電度表選型錯(cuò)誤造成的，用戶應(yīng)按有關(guān)規(guī)定選擇合適的電度表，防止電度表的基本誤差和實(shí)際情況。另外，電壓、頻率、環(huán)境溫度的變化、電壓波形畸變、運(yùn)行不穩(wěn)定、相序變化、三相電壓不平衡、負(fù)載不平衡等都會(huì)給電能表造成附加誤差。

2.5 變壓器故障

①是電壓互感器二次體積選擇錯(cuò)誤造成的。連接到電壓互感器的次級(jí)負(fù)載包括接線電阻、儀表電流測(cè)量線圈匝數(shù)、外接接線電阻等。選擇電壓互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)連接的次級(jí)側(cè)計(jì)算負(fù)載電阻選擇合適的次級(jí)體積。G、電壓互感器二次容積選擇不合理，負(fù)載過(guò)高或過(guò)低都會(huì)損害電磁能量測(cè)量和檢定的準(zhǔn)確性。②次級(jí)繞組勵(lì)磁引起的變壓器故障。當(dāng)電流流過(guò)電時(shí)電能表出現(xiàn)故障的原因有很多。不可能完全消除這些誤差現(xiàn)象，但只要準(zhǔn)確分析誤差產(chǎn)生的原因，并采取有效措施，可以很好的改善出汁量的誤差現(xiàn)象，保證供電商和用戶的利益，幫助供電企業(yè)為人們提供更好的服務(wù)[4]。

3 電能表計(jì)量誤差解決措施

3.1 檢查儀表的運(yùn)行狀況和性能

控制電度表誤差時(shí)。在校正電能表的誤差時(shí)，需要檢查和考慮電能表的細(xì)節(jié)。應(yīng)仔細(xì)檢查電度表的性能和運(yùn)行狀態(tài)。檢測(cè)電能表性能和狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)，檢查電能表的轉(zhuǎn)輪等。

3.2 提升員工素質(zhì)

測(cè)試電能表時(shí)。必須由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行檢查和維護(hù)。因此，員工的責(zé)任感、個(gè)人素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)技能直接影響到電表的計(jì)量精度，而部分員工由于維護(hù)不當(dāng)，無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)出電表是否存在誤差。所以。供電企業(yè)要積極提高檢修人員的綜合素質(zhì)。強(qiáng)化工作責(zé)任，提高電能表的測(cè)量精度。

3.3 使用低負(fù)載電能表測(cè)量

低負(fù)載電能表的主要優(yōu)點(diǎn)是可以全面計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)消耗的電磁能量。此外，可以測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)消化吸收的諧波電流的頻率，低負(fù)載電能表可以最大限度地減少數(shù)據(jù)誤差。因此，低負(fù)荷電能表測(cè)量精度更高。

3.4 電能表內(nèi)部元器件符合標(biāo)準(zhǔn)

在某些情況下。電能表計(jì)量檢定不準(zhǔn)確的原因是電能表內(nèi)部電子元件在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中不符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，全過(guò)程使用電能表因應(yīng)用不準(zhǔn)確到不規(guī)則的機(jī)械設(shè)備而導(dǎo)致的操作。更嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)繼續(xù)危害電表的運(yùn)行。因此，在生產(chǎn)電能表組件時(shí)。必須選擇嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以確保機(jī)械設(shè)備符合我國(guó)規(guī)定的規(guī)范，節(jié)省客戶的應(yīng)用成本。

3.5 選擇合適的電能表并采用正確的接線方法

（1）選擇穩(wěn)定性強(qiáng)的多功能電能表。正確選擇電能表對(duì)于減少計(jì)量裝置的誤差非常重要。為保證實(shí)際運(yùn)行中計(jì)量的準(zhǔn)確性，保證變壓器變比在合理范圍內(nèi)，按照有關(guān)規(guī)定，應(yīng)選用精度高、穩(wěn)定性好、損耗低的電能表。

（2）電度表使用正確的接線方法。在不同的系統(tǒng)中，連接電能表采用不同的接線方式，主要分為兩類(lèi)。第二種是非中性點(diǎn)絕緣法，電度表和三個(gè)電流互感器采用6線式連接。

3.6 遵循整流原理，合理選擇變壓器

（1）配對(duì)原則。整流器的基本原理是根據(jù)電壓互感器的共同故障，有效地選擇電壓互感器和電子整流器的組成，使電流和電壓互感器引起的共同故障相互補(bǔ)償。減少變壓器的整體故障。成對(duì)組合時(shí)，電流、電壓互感器必須滿足角度差等號(hào)、比差反號(hào)、尺寸相等的條件。

（2）合理選擇電流互感器的變比。選擇電流互感器以保證測(cè)量精度時(shí)，應(yīng)確保初級(jí)電流為其額定值的60%左右，至少應(yīng)為30%。由于測(cè)量精度需要改變次級(jí)負(fù)載，將其控制在額定次級(jí)負(fù)載的25%至100%可以使電流互感器以最小的誤差運(yùn)行在最佳狀態(tài)[5]。

3.7 變壓器二次回路故障控制與管理

（1）選擇合適的二次回路接線截面和接線長(zhǎng)度。一般情況下，可以通過(guò)增加導(dǎo)線截面積或減少導(dǎo)線長(zhǎng)度來(lái)降低二次回路的壓降。因此，在保證滿足導(dǎo)線負(fù)載的基礎(chǔ)上選擇合適的導(dǎo)線截面和導(dǎo)線長(zhǎng)度，可以有效降低二次回路的壓降，從而減少電能計(jì)量裝置的誤差。

（2）降低二次回路的阻抗。選擇電能表時(shí)，選擇全電子式多功能電能表，1米通用性強(qiáng)，可以達(dá)到降低二次負(fù)載阻抗和降低二次回路電壓降的目的。

（3）安裝保險(xiǎn)絲。電度表使用前，應(yīng)預(yù)先測(cè)量變壓器二次負(fù)荷，負(fù)荷小于35kV時(shí)，可不加裝隔離開(kāi)關(guān)和熔斷器，負(fù)荷大于35kV時(shí)，可加熔斷器必須安裝，電壓必須控制在一定范圍內(nèi)。

（3）使用電壓補(bǔ)償裝置。當(dāng)二次回路負(fù)載較小時(shí)，可加裝電壓補(bǔ)償器，調(diào)節(jié)電壓降，提高計(jì)量裝置的測(cè)量精度。電壓補(bǔ)償器是一種可以調(diào)節(jié)輸出電壓幅值和相位的裝置，通過(guò)安裝電壓補(bǔ)償器，可以增加電壓二次回路的電壓和電流，以補(bǔ)償和減小因二次壓降引起的差值。減少變壓器二次回路中的電壓誤差[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

電能表的測(cè)量是電能測(cè)量的主要依據(jù)，是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的保證。因此，在工作中要嚴(yán)格做好電能的計(jì)算和訓(xùn)練。提高了電能表計(jì)量裝置的精度，保護(hù)了供電企業(yè)和用戶的共同利益。電表是電力公司與用戶之間的重要支付測(cè)量方式，與電力公司與用戶的經(jīng)濟(jì)利益息息相關(guān)。為了保護(hù)雙方的利益，保證電能計(jì)量裝置的計(jì)量精度尤為重要。本文旨在分析電能計(jì)量器具產(chǎn)生誤差的原因，通過(guò)電能計(jì)量器具的選型、管理和控制，減少電能計(jì)量器具的計(jì)量誤差，保護(hù)供電單位的合法權(quán)益。