电能计量装置中减小综合误差论文
1 电能计量装置综合误差概述
电能计量装置是计算供电企业与电力客户之间进行电能与货币交换的依据, 它的准确性关系到供用电双方的利益。电能计量装置由电能表、互感器及二次接线等三大部分组成, 其误差由这三部分引起的误差组成, 其各自的误差都可直接测得。但是, 当将它们组成一个整体构成电能计量装置后, 则它们对电能计量结果的影响, 会因接线方式的不同、使用条件变化而不同。我们把影响的程度用综合误差来说明。
电能计量装置的综合误差γ是使用整套电能计量装置时, 由电能表的基本误差γp互感器的合成误差γh二次回路的压降误差γd引起的整体误差, 即:
其中γh= (KlnKynP2-P1) P1×100%
式中:Kln为电流互感器的额定变比;
Kyn为电压互感器的额定变比;
P2为互感器二次侧功率, W (或KW) ;
P1为互感器一次侧功率, W (或KW) 。
由于综合误差γ为γp、γh、γd的代数和, 我们又把由互感器的比差和角差引起的计量误差称为互感器的合成误差。在实际应用中, 把二次回路的压降引起的差和角差考虑在互感器的合成误差内。
从公式中可求出不同接线方式下的互感器合成误差, 求出互感器的合成误差是计算综合误差的关键。在综合误差中, 互感器的影响是主要的, 因此通过它们大小、符号的配合, 可使整体综合误差减小;而且互感器的合成误差还与选用的互感器的比差、角差的大小、符号有关, 即互感器的选用也存在合理组合的问题。一般在一整套电能计量装置装出以前, 根据电能表、互感器的试验结果中的误差数据进行综合误差计算, 比较、优选出综合误差为最低值的搭配组合方案就是最优方案。
实践证明, 即使采用准确度较高的电能表和互感器, 由于接线方式的影响也可能产生较大的综合误差。例如:在额定负载, 功率因数等于0.8时, 采用1.0级电能表, 0.5级互感器, 其中电压互感器二次导线电压不超过0.5%, 经计算, 最大可能的综合误差可达-3%。如果要使采用0.2级互感器最大可能的综合误差也可达-1.2%。若电能表以及互感器本身的准确度都较低, 则综合误差会更大。同时因二次导线电阻率、导线长短、横截面大小, 联接点电阻, 电能表的倾斜度等一系列因素影响将使整套计量装置呈现更大综合负误差, 并且供电量越大, 每月因负误差而损失电量累计就是一笔不小的数这对提高企业效益和降低线损是一个不可忽视的因素, 因而在计量工作中不能忽略每一个小环节。所以, 当电能计量装置的准确度不能满足要求时, 必须考虑综合误差的影响, 并对测量结果予以更正。
2 减小计量装置综合误差的方法
在对电能计量装置综合误差的分析中, 我们知道, 综合误差的计算是很麻烦的, 对运行中电能计量装置来说, 由于互感器的合成误差不仅与其本身的比差、角差有关, 还与负载的大小、性质以及接线方式有关, 所以, 很难合理地、正确地计算出综合误差, 当负载经常变化时, 就更难以计算了, 总之, 为了便测量结果更准确, 也能减少繁锁的计算, 又能达到准确的目的, 最有效的方法还是设法减小综合误差。
就是在装置中采用了准确度很高的电能表和互感器, 有时, 其综合误差仍然可能很大, 但是, 我们采取一些技术措施, 在不更换计量设备的情况下, 将综合误差限制在一定的范围内。这样在降低计量设备投资的情况下提高计量装置的准确度。
2.1 电流互感器和电压互感器合理地组合使用
当采用电流互感器和电压互感器进行电能测量时, 可根据电流、电压互感器的误差将它们合理地组合使用, 组合使用的原则是:将比差绝对值相等而符号相反角差绝对值相等而符号相同的电压互感器和电流互感器组成一组配套使用。这样, 可以使电压互感器和电流互感器的误差互相补偿, 甚至可以使互感器合成误差为零。
组合配对使用原则对测量单相电能、三相电路有功电能和无功电能都是适用的。在实际工作中, 只要合理地选择电流、电压互感器, 并将它们按上述原则进行合理组合配套, 使可以达到减小综合误差的目的。
采用组合配套方法后, 如果能够使Yh≈0, 即互感器合成误差可以忽略时, 则电量的更正, 可只按电能表本身的相对误差进行更正。
2.2 电能表与互感器成组进行校验调整
此办法是将电能表与其配套的互感器组成组后再进行校验调整。调整时, 把互感器误差考虑在电能表内, 然后对电能表进行调整。
在采用此种办法时, 为了能收到良好的效果, 应满足下列条件。
(1) 应预先了解负载的性质和大小, 且负载能够经常保持稳定。否则, 会因负载的变化引起互感器合成误差的变化, 因而使调定的结果也随之改变, 即不能保证始终运行在调定的最佳工作点附近。
(2) 在调整电能表之前, 应对互感器合成误差进行计算, 并要求互感器合成误差较小, 当互感器合成误差较大时, 会使电能表由于过量的调整而造成电能表本身的误差特性变坏。成组调整的方法步骤如下。
(1) 根据互感器实际二次负载, 准确地测定互感器的比差和角差。
(2) 利用互感器合成误差公式, 计算互感器合成误差, 并将其按负载电流大小和功率因数大小绘制成曲线。
(3) 根据电力负载和功率因数随时间的变化白线, 求出平均负载及平均功率因数, 以此作为调整点。
(4) 按确定的调整点, 在步骤 (2) 作出的互感器合成误差曲线上, 求出用以调整电能表的互感器合成误差值。
(5) 根据确定的互感器合成误差值进行电能表的调整。
此方法在试验室调整为直。在试验室将电能表和互感器成组试验和调整好以后, 再安装到运行现场。
成组调整时, 只要使电能表的误差与互感器的合成误差大小相等、符号相反。便可达到减小电能计量综合误差的目的。但应注意:这种办法只能在一定条件下减小互感器合成误差对电能计量综合误差的目的。要完全补偿还是很困难的, 另外, 当互感器合成误差值很大时, 是不宜将此值完全调入电能表内的, 若全调入电能表内, 不但收不到良好的效果, 反而使电能表的运行特性变坏。当互感器合成误差值小于±3%肘, 便可以将其调入电能表内。合成误差值再大, 则不直调入电能表内了。当互感器合成误差不能调入电能表内时, 可根据互感器合成误差对电能表计量的总电量进行更正。
如果将成组调整法和组织配对法结合起来运用, 将会收到更好的效果。
2.3 对互感器误差进行调整
我们现在知道, 电能计量综合误差的大小主要决定于电能表本身的误差和互感器的合成误差。因此, 可根据现场具体情况, 对运行中的电流、电压互感器进行误差补偿, 使其误差尽可能地减小, 甚至小到可以被忽略;另外, 还可通过调整某一相或两相电流、电压互感器的比差和角差来减小互感器的合成误差。
3 结语
电能计量装置计量准确与否直接关系着电能交易双方的经济利益, 电能计量的准确性对于电能交易双方至关重要。本文通过对电能计量装置综合误差产生的原因进行分析, 提出了减小电能计量装置综合误差的一些方法并且在实际的工作中得到了验证, 结果表明采用本文所提出的方法能够有效的减小电能计量装置综合误差, 提高了电能计量的准确性。
摘要：文章主要介绍电能计量装置的组成及电能计量装置综合误差产生的原因, 并提出了减小综合误差的方法及措施, 可供参考。
关键词：电能计量,装置,误差