电能计量装置的综合误差.doc

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1、电能计量装置的综合误差电能计量装置是电力系统电能计量的重要设备，它的准确可靠直接关系到电力系统的经济效益，它主要由电流、电压互感器、电能表、电压互感器二次回路导线组成，长期以来，电力系统电网中各计量点电量都以安装在该计量点的电能表的读数计量来结算，而对互感器的合成误差、电压互感器二次回路压降误差常常忽略。近年来，随着市场经济的发展，商业化运营的管理，国家电力公司的成立，内部模拟市场的推广，对电能计量准确性越来越重视，各计量点的电能计量装置的综合误差就显得尤为重要。电能计量装置的综合误差是追补电量的重要依据。为了正确计算

2、电力系统的经济技术指标，必须正确分析电能计量装置的综合误差。一、电能计量装置的慨念一般我们把电能表与其配套使用的互感器以及电能表到互感器的二次回路统称为电能计量装置。它包括各种类型的电能表、计量用电压互感器(TV)、电流互感器(TA)及其二次回路、电能计量柜(箱)等。电能计量装置的种类很多，实际工作中经常遇到的有以下几种：1、大多数的电能计量装置仅有一只电能表，2、除电能表外还有电流互路器及其计量二次回路：3、包含有电能表、电压、电流互感器及其二次回路；4、电能计量柜或电能计量箱电能计量装置的二次回路包含电压二次回路和

3、电流二次回路。电压二次回路是指电压互感器的二次线圈、电能表的电压线圈以及连接二者的导线所构成的回路。由于连接导线阻抗等因素的影响。电能表电压线圈上实际获得的电压值一般都小于额定值(100V)，电能表因欠压会转慢，这样它计量的电能值比实际值要小。实践证明二次回路电压降越大，这种差值就越大，即二次回路电压降的大小直接影响电能计量装置的准确度。电流二次回路是指电流互感器二次线圈、电能表的电流线圈以及连接二者的导线所构成的回路。电流互感器的二次负载包括二次连接导线阻抗、电能表电流线圈的阻抗、端钮之间的接触电阻等。它直接影响电流

4、互感器的准确度等级。二、综合误差的概念电能计量装置完成的任务是测量电能。它包含电能表、互感器及连接二者的二次回路。因此计量装置的准确性，不仅取决定于电能表、互感器本身的准确度，还决定于电能表、互感器的接线方式及二二次导线的选择等。这些因素引起的误差属于系统误差。电能测量过程同样会产生随机误差和疏失误差，但是对于正在运行的电能计量装置，其误差的主要成分是系统误差。电能计量装置备部分的误差都是可直接测试的。而当三部分组成一个整体后．它们对电能计量装置结果的影响，会因接线方式的不同而不同。这种影响的程度我们用综合误差来说明o

5、因此电能计量装置综合误差定义为：电能表、互感器、二次导线电压降所引起的计量误差的代数和。用公式表示为：式中Y——电能计量装置的综合误差；Yb——电能表的基本误差；，Yh——互感器的合成误差；——电压互感器二次导线压降误差。在综合误差中，我们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。电压互感器二次回路压降误差来源是:电能表电压线圈上的电压取自电压互感器二次侧，在互感器二次侧中由于熔断器、电缆、接触电阻等的电压降，使电的端电庄和电压互感器出口电压在数值和相位上不一致，造成电压互感器二次回路压降误差。（一）

6、、互感器的合成误差1.互感器误差的产生要分析互感器误差的产生，应先了解铁芯的磁化曲线。互感器铁芯磁化曲线如图1所示，横坐标为磁场强度H，与一次电压(电流)成正比；纵坐标为磁通密度B，磁导率B／H。由于铁芯磁导率和损耗角都是非线性，随着一次电流{电压)的增大，铁芯磁通密度增加，磁导率增大，当一次电流(电压)进一步增大，铁芯将趋向饱和，磁化曲线趋向平坦，因此一次电流(电压)是影响互感器误差的重要因素之一。图磁化曲线造成互感器的误差的另一个重要原因是二次负荷阻抗。电压互感器由于二次负荷引起的误差与I：的大小成正比，当一次电压

7、不变时，电压互感器的误差与的大小成正比，也即与二次负荷阻抗Zb成反比，二次负荷阻抗越大，造成电压互感器误差越小，二次负荷输入阻抗越小，产生的二次电流越大，造成电压互感器误差越大。电流互感器的误差随着二次负荷阻抗的变化而变化，阻抗的变化包括幅值与相位角的变化，幅值与电流互感器的误差成正比，相位角的变化直接影响着感应电势E与负荷电流间的夹角，使得电流互感器比差变化曲线为正弦曲线，角差变化曲线为余弦曲线。2.合成误差的计算国内目前110kV、220kV系统大都采用有效接地方式，计量装置配备两台电压互感器按V/V方式接线，配备

8、两台电流互感器，假设三相电路对称，电流、电压向量图见图2c图电流电压相量图互感器一次侧功率互感器二次侧功率互感器合成误差电压互感器二次回路压降产生的误差在电能计量装置中，电压互感器的负荷电流通过二次导线回路时会产生压降，这样加在电能表电压线圈端子上的电压就不等于电压互感器二次线圈的端电压，从而产生了电能测量误差，这部分误差称为电压