降低关口计量电能表电压降误差方法改进
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摘要：发电厂上网供电量以机组 220 kV 主变压器高压侧的关口电能表计量，作为电厂、电网双方的上网电量结算，计量误差直接影响到计量结果，造成单方的经济损失。因此，电量结算双方都非常重视电能表的计量误差。按国家制定的《电能计量装置技术管理规程 DL/T 448—2000》等法规的要求定期检验，对不合格部分应及时整改，保证计量的合法性。
关键词：关口计量电表;电压降误差方法
1. 电力企业关口计量系统运行中存在的问题
1.1 计量装置设计不理想
为了提升电能计量的准确性，电力部门对关口计量装置的配置有明确的规定，要求电量结算计量点必须是按标准配置合理的电能表、互感器及其配套的二次回路，设计中存在关口计量装置不是专用的二次回路，电能表、互感器及其二次回路二次负荷、导线及走向设计选择存在随意性，致使難以提升电量计量的准确性。
1.2 电能表存在缺陷
目前，很多电力企业的关口电能表都是使用传统三相两元电子式电能表，这种电能表在功能与结构上是存在一些问题的，这主要表现在以下几个方面：
第一，电能表的误差调节存在任意性与随意性，常常会影响计量的准确性;
第二，一些电能表未设置电压断相监督功能，如果出现断相问题，就会出现少计问题;
第三，在运行过程中，此类电能表会受到频率、电压、环境温度等外界因素的影响，常常会出现附加误差。
1.3 计量误差较大
在以往阶段下，很多变电所与电厂电能计量装置中都设置了 TA 设备与 TV 设备，在制造水平与管理模式的影响下，会增加 TV 二次负担，增加了二次导线压降计量误差。此外，一直以来，在校验电能计量装置时，重点都放置在了接线检查与误差校准上，没有意识到互感器的合成误差与二次导线压降导致的误差，严重影响着装置的计量准确性。
1.4 校验方法不科学
就现阶段来看，对于关口电能表主要使用现场周期校验法来进行校验，这需要采用人工操作的方式进行，但是，人工采样存在一些随意性，很容易出现测量失准的问题。
2. 电能表压降、误差与要求
电能表计量回路接三相电流互感器二次电流、三相电压互感器二次电压，其测量误差决定了电能的综合误差。计量综合误差包括三部分，即电能表误差、互感器的合成误差、电压互感器二次电压回路压降（简称 ΔU）的误差（简称 ε d ）。电流互感器为电流源，测量误差受二次回路影响不大;电压互感器为电压源，测量误差受二次回路电阻、负载影响较大。随着技术发展，电能表、电流互感器、电压互感器设备的测量精度较高，占综合误差比例很小。电压二次回路电缆距离长、负载大，回路要满足母线电压切换、防止二次电压向电压互感器一次反送电的安全要求。这样势必造成了 ΔU 增加，ε d 占综合误差中比例大。根椐电压互感器二次回路电压降引起的误差分析：在发电厂和变电站中，计量用的电压互感器与计量表计的配电盘距离较远，而且电压互感器二次端子到配电盘连接导线较细，电压互感器二次回路接有刀闸辅助触头及熔断器。由于触头氧化，使其接触电阻增大。如果电能表与测量共用一组电压二次回路，则回路负载电流大。由此引起的二次回路电压降及误差增大 ， 所以需要定期测量出电压互感器二次回路电压降和引起的误差，以便采取必要措施，减少其对电能计量影响。我国《电能计量装置技术管理规程 DL/T 448–2000》规定：“对Ⅰ类计费用计量装置应接电压互感器专用二次绕组，不得接入与电能计量无关的设备，应不设隔离刀闸辅助接点。电压互感器二次回路压降，应不大于额定电压的 0.2%，对 35 kV 级以上电压互感器二次回路压降至少每两年检查一次。二次回路压降超差应及时查明原因、处理
3. 降低关口计量装置综合误差的方式与改进措施
3.1 降低关口计量装置综合误差的方式
目前，降低关口计量装置综合误差主要使用减小电能表误差、降低二次回路压降误差、降低互感器合成误差、电能表和互感器合理搭配的形式，根据相关的标准规定，电能计量装置综合误差需要控制在 0.70% 以下，但是在运行的过程中，往往无法达到这一标准，为了解决这一问题，可以采取如下几种措施：
第一，减小互感器的误差;
第二，将互感器控制在合理负载范围中;
第三，根据运行环境来调整电能表运行方式;
第四，使用专用的二次回路，增加导线截面，缩短二次回路的长度，减小电压互感器接触电阻来降低电压互感器二次回路误差。
3.2 关口计量装置综合误差的改进措施
（1）调整好电能表的计量误差
对于电能表计量误差的调整包括硬件调整模式与软件调整模式，由于三相电子式电能表应用了互感器，误差主要为幅度误差与相位误差，因此，主要使用软件调整模式来降低误差。近年来，新型电能计量芯片已经具备相位、功率偏差、输入偏差校准等功能，对其功能进行相应的调整也能够有效降低计量误差。
（2）降低由于二次回路压降导致的误差
电压互感器二次回路即从电压互感器二次出口经过各种器件、导线与接点到电压输入端的回路。如果二次负载与接触电阻没有变化，那么就可以将二次回路压降导致的误差看作固定误差，一般通过测量即可准确的得出误差数值。
（3） 降低由于互感器带来的误差
第一，降低电流互感器误差。二次负载、一次电流、电网频率、功率因数均是引发电流互感器误差的来源，要想实现对误差的补偿，需要准确的分析出误差与一次电流变化之间的关系，该种测试需要在停电环境下进行。为了提升计算的准确性，可以在投入运行前就对不同一次电流与二次负载计量误差进行测试，在投入运行之后再进行准确的计量，使用曲线拟合方式获取到误差与一次电流变化之间的关系，准确的补偿出电流互感器的误差。
第二，降低电压互感器的误差。一次电压、功率因数、二次负载与电网频率是导致电压互感器误差出现的原因，对于关口计量点，在功率因素与电网频率不变的环境下，由于使用了专门的计量回路，二次负载基本上也不会出现变化。电流互感器误差计算方式与电压互感器误差计算方式也存在一些差别，需要使用公式计算法进行计算。
第三，合理选择电流互感器的变比。为确保关口计量装置能准确计量，计费计量装置应设置专用计量用电流互感器或多变比带宽负载的电流互感器，在满足保护要求前提下，应尽量满足计量的条件，设计时充分考虑正常运行时的负荷，选用合理的 CT 变比，一般实际一次电流尽量保持在 CT 额定一次电流的 5% -120% 之间，如果实际一次电量经常处于“大马拉小车”状态时，应考虑 CT 减容，如果实际一次电流经常出现“小马拉大车”时，则应考虑 CT 增容。
4. 结束语
对电厂电能表电压回路改进，具有技术可行、投资小、经济效益显著的特点。根据电气一次接线的特点，改进电能表电压回路，做到尽量减轻负载、缩短电缆长度、增大电缆截面积、减少接点来满足电能计量技术规范的要求，实现降低电压二次回路电压及其误差的目的。另外，改造或新建时可参考选择：满足母线电压互感器有专用的计量绕组，在主变压器高压侧安装计量专用电压互感器（电压不需切换），就地计量方式。
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