电能是国民经济、工业、商业等人民生活的重要二次能源, 电能在现代社会中被普遍使用, 不管是工业、商业、交通运输业还是公用事业, 农业以及日常人民生活等它们都离不开电能, 如果一个现代化社会没有电能是没法生存下去的。电力的生产和其他产品的生产不同, 其特点是发电厂发电、供电部门供电、用户用电这三个部份是连成一个系统, 不间断地同时完成, 而且是互相紧密联系缺一不可的, 既然是这样它们相互间如何销售, 如何经济计算, 那就需要一个计量器具在三部分之间进行测量计算出电能的数量, 这个装置就是电能计量装置, 主要由电能表和电流、电压互感器及二次回路构成。没有它的计量作用, 在发、供、用电三个方面就没法进行销售、买卖, 所以电能计量装置在发、供、用电的地位是十分重要的。
1 电能计量装置分析
电能计量装置包括电能表、互感器、二次接线三部分, 其误差亦由这三部分的误差组成差, 即为电能表误差、互感器合成误差、电压互感器二次导线压降引起的误差三者的代数和。可以用下式表示:综合误差Y (%) =Y b+Yh+Y d, 式中Y b电能表的相对误差 (%) , Yh互感器的合成误差 (%) , Yd电压互感器二次电路电压降引起的计量误差 (%) 。
在实际的计量装置中, 除了电能表的误差Yb可以在负荷点下将其误差调至误差最小, 其余均与实际二次回路的运行参数有关。要降低计量综合误差y, 则在新投运和改造的计量装置中选表、互感器都必须符合《电能计量装置技术管理规程》要求, 按负荷类别选取适当的准确度并做好各项测试工作, 在以后的运行管理中, 还要根据规程的规定进行周期检定和轮换制度。互感器的合成误差在额定二次负荷范围内均可用准确度来控制, 而电压互感器二次导线压降所合误差中也占有相当的比例。
2 计量电压二次压降的由来及降低二次压降的方法
电压互感器二次回路的电压降, 是指从电压互感器二次绕组端子到电能表端子之间电压幅值差相对于二次实际电压的百分数。以及两个电压之间的相位差的总和。它应包括回路中的电缆、端子接触电阻、熔丝压降、隔离刀闸接点、中间继电器接点、空气开关等电压降的总和。电压互感器的负载电流通过二次连接导线及串接点的接触电阻时会产生电压降, 这样加在负载上的电压就不等于电压互感器二次线圈电压, 因此产生计量误差。根据《电能计量装置技术管理规程》DL/T 448-2000规程, 对于I、Ⅱ类计费电能计量装置, 电压互感器的二次压降不大于额定二次电压的0.2%, 其他不大于额定电压的0.5%。
对于用电现场的种种不同情况, 降低电压二次回路压降带来的计量误差及电费损失的技术改进措施有以下几种方式可以采用。
(1) 对重要的电能表装设专用的电压二次回路, (注:系统变计费电能表可采用此方法) , 在用户变电所计量的电能表必须要求具有计量二次电压专用回路。
采用电压专用二次回路, 有以下几点好处: (1) 由于电能表电压线圈的阻抗大, 故通过专用电缆线中的电流很小, 从而可以减小二次回路电压降及由此带来的电能计量误差。 (2) 电能表采用专用电缆线后, 其二次回路电压降不受其他负载变化的影响。
(2) 加大电压互感器二次导线截面, 电缆使用4mm2规格单股铜芯绝缘线, 表计间联接线也应使用4mm2规格单股铜芯绝缘线。
(3) 减少接点及降低接点接触电阻。电能表二次回路应去掉不必要的接点, 并对必不可少的接点 (如双母线供电情况下, 表计的电压所必须通过的开关的联锁接点) , 采用多接点并联, 或用中间继电器并联使用, 以减少接触电阻。
(4) 双母线供电情况下, 尽可能缩短B相公共电缆线的长度。在双母线供电的情况下, 电压互感器二次回路电压降过大, 其原因往往是由于B相采用公共电缆线 (为节省操作电缆的缆芯) , 其长度很大、截面较小、阻值较大, 而通过的电流亦较大 (在公共电缆线中流过全部二次负荷电流) 所致。改进的办法是将B相公共小母线的安装位置由控制室移至靠近电压互感器的开关室, 以缩短B相公共电缆线的长度, 并加大其截面。
(5) 将电能表安装在靠近电压互感器的开关室, 可大大缩短二次导线的长度, 从而可以大大减小二次回路压降及其引起的计量误差。但是开关室的温度随季节变化较大, 由此会带来电能表由于温度变化引入的附加误差。只有当温度引入的附加误差小于二次回路压降引入的计量误差时, 该方案才是可取的。因此, 采用此方案时, 必须采用温度附加误差小的电能表。
(6) 尽量使用多功能电子式电能表。在实际测量时, 每一块多功能电子式电能表的容量为4VA, 机械式电能表的容量为5VA。对原有送、受方向计量的用户, 完成正确计量必须使用四块机械表, 二块有功, 二块无功, 二次容量共约20VA。当采用一块双方向多功能电子式电能表完成计量功能时, 比原机械表少16VA。这样降低了电能表的接入数量, 可直接降低二次容量, 达到减少二次电流的作用。降低二次压降的作用。
(7) 将二次保险管改为计量专用空开。同时应定期用数字万用表测量空开两端及开关联锁接点两端的电压。电压值应远小于二次回路压降允许值。
(8) 增加补偿装置。目前补偿器种类较多, 从原理上分, 主要有3种:定值补偿式、电流跟踪式、电压跟踪式。前两种方式在设计时就存在缺陷, 一半是禁止用于二次压降补偿的。电压跟踪式补偿器的原理是通过一取样电缆, 将电压互感器二次端电压信号与电能表计端电压信号进行比较, 以产生1个与二次回路压降大小相等, 方向相反的电压叠加于电压互感器二次回路, 使电压互感器二次回路电压降等效为零。当电压互感器二次回路电流或阻抗改变导致回路电压改变时, 补偿器自动跟踪压降的变化并产生相应变化的补偿电压叠加于电压互感器二次回路, 以保持回路压降始终为零。
3 结语
以上, 就是降低计量电压二次压降的几种方案, 我们需要针对实际情况灵活运用, 采取最经济有效的解决方案;同时需按规程规定做好电能表、互感器、电压互感的周期检验和轮换工作。
摘要：随着电力市场的改革, 电能计量关系到企业直接的经济利益。由于电压互感器二次回路压降直接影响电能量计量的准确性, 严重时会危及电力系统的稳定运行, 因此本文对如何降低电能计量电压二次压降做出了技术上的分析, 提出合理的二次压降方案, 可供同行参考。
关键词：电能计量装置,二次压降,误差