電能計量裝置是電力系統中的重要設備，它的準確與否直接關系到電力系統的經濟效益。長期以來，電網中各個節點的電量都是按照電能表的讀數來確定的，較少考慮到電能計量裝置的綜合誤差所造成的影響。近年來，隨著用戶對電力部門服務質量的要求不斷提高，電能計量裝置的準確性問題受到了越來越多的關注。如何減小電能計量裝置的綜合誤差，提高計量的準確性成為電力部門和用戶共同關心的熱點問題。本文將分析電能計量裝置綜合誤差產生的原因，給出減小這種誤差的方法。

一、電能計量裝置的綜合誤差

根據DL/T448-2000《電能計量裝置技術管理規程》的規定，電能計量裝置由電能表、計量用電壓電流互感器及其二次回路共同組成。因此，電能計量裝置的綜合誤差可用式(1)表示:

γ=γh+γd+γe (1)

式中:γ——電能計量裝置綜合誤差；γh——電流、電壓互感器引起的綜合誤差；γd——電壓互感器二次回路電壓降引起的誤差；γe——電能表自身的誤差。

現場運行條件下，影響電能計量裝置綜合誤差的因素更多，如溫度變化、環境磁場、運行電壓的高低、電流的大小、功率因數的變化、頻率的波動等。所以，電能計量裝置的綜合誤差是一個動態的數據，在實際操作中很難量化考核，一般將其分解為各組成部分的誤差控制。但是，綜合誤差的概念有利于從整體上控制，實現電能表、互感器和二次回路之間的優化配置，提高裝置整體的準確性。

二、綜合誤差產生的原因

1.電能表本身的誤差

由于制造工藝等因素的限制，電能表本身允許存在一定的誤差。但是，超過這個誤差范圍(即產生超差)，電能表就需要進行調整以達到誤差要求。一般而言，產生超差的原因有:(1)電能表型號老化，沒有按時周檢，電能表的誤差特性發生變化；(2)電能表運行的現場環境惡劣(3)檢定裝置長期不檢定或標準表的使用不符合檢定要求。

電能表檢定規程對交流電能表檢定裝置的基本技術要求是:(1)檢定2.0級和3.0級電能表的檢定裝置應兩年校準1次，檢定0.2級至1.0級的檢定裝置應1年校準1次。裝置內的標準電流、電壓互感器還應在運行條件下校準誤差。(2)標準電能表的相對誤差應不超過被檢表基本誤差限的1/5。

2.互感器引起的誤差

電能表計量的電量是通過電流互感器(CT)和電壓互感器(PT)后的二次電量值，因此，互感器的使用也會帶來一定的誤差。這種誤差與以下因素有關:

**，互感器的一次電流。由于鐵芯磁導率和損耗角都是非線性，隨著一次電流(電壓)的增大，鐵芯磁通密度增加，磁導率增大，當一次電流(電壓)進一步增大，鐵芯將趨向飽和，磁化曲線趨向平坦，互感器一、二次之間不再是線性關系。因此，一次電流(電壓)是影響互感器誤差的重要因素之一。

第二，互感器的真實變比和計算用變比不一致。通過計量節點的真實電量可以用式(2)、式(3)表示:

W=(W1-W2)BL (2)

BL=K1KVb/KLKY (3)

式中:W1——前次抄表讀數；W2——本次抄表讀數；BL——實用倍率；b——電能表倍率，未標者為1；K1、KV——電流、電壓互感器的額定變比；KL、KY——銘牌上標注的電流、電壓互感器變化，未標者為1。

從上述兩個公式可以看出，當互感器的真實變比與計算電量用的變比不一致時，必然引起計量誤差。

3.互感器二次回路壓降引起的誤差

電壓互感器的二次電流經過電路到達電能表的過程中會產生壓降。因此，電能表所測量的電壓就不等于實際電壓，從而導致測量誤差的產生。這部分誤差通常比較大，而且不是常數，會隨二次負荷、系統運行的功率因數及運行方式等發生變化，需要引起足夠的重視。

電壓互感器一般裝設在室外，而電能表則裝設在室內，兩者之間通常都有100m左右的距離，而且回路中還裝有斷路器、熔斷開關、接線端子等設備，這些設備都有一定的電阻。隨著負荷和外界環境的變化、運行時間的增長，這些設備都會老化，從而加大二次回路的電阻，導致二次回路壓降引起的誤差進一步加大。二次回路壓降引起的誤差是可以測量的，通常用式(4)來表示:

γh=0.5(fab+fcb)+0.0084(δcb-δab)-(δI2-δU2)+0.289(fcb-fab)tanφ+0.0145(δab+δcb)tanφ (4)

式中:fab、δab——與電能表**組測量元件相連的電壓互感器二次回路壓降引起的比差(%)、角差(分)；fcb、δcb——與電能表第二組測量元件相連的電壓互感器二次回路壓降引起的比差(%)、角差(分)；φ——功率因數角(度)；δI2、δU2——同一元件的電流互感器和電壓互感器的角差。

此外，目前現場使用的電能計量裝置中，大多數電壓互感器的二次線圈為電能表、保護和運動裝置所共用，大大增加了二次負荷，同樣會引起較大的誤差。

4.其他原因引起的誤差

(1)計量回路接線錯誤:以三相三線感應式電能表為例，其接線方式有72種，而其中正確的接線方式只有1種，所有錯誤的接線方式都會引起誤差，而且這種誤差的大小不定，有些較小，有些則可以達到百分之幾百，*嚴重的甚至會引起電能表不轉或反轉。

(2)功率因數的變化:三相三線電能表只有在功率因數cosφ>0.5時才能正確計量電量，若低于0.5，計量則不準確甚至引起電能表反轉。

(3)計量方式:對于中性點絕緣系統而言，其電能計量應采用三相三線方式，兩臺電流互感器的二次繞組與電能表之間應采用四線連接；對于中性點非絕緣系統而言，由于可能出現三相不平衡的情況，所以要采用三相四線的計量方式，3臺電流互感器與電能表之間應采用六線連接。

三、減小綜合誤差的方法

1.對電能表自身誤差的處理

嚴格按照DL/T448-2000的規定，對不同用戶配備不同級別及準確度的電能表:月平均用電量5GWh及以上或變壓器容量為10MVA及以上的高壓計費用戶、200MW及以上發電機、發電企業上網電量、電網經營企業之間的電量交換點、省級電網經營企業與其供電企業的供電關口計量點的電能計量裝置均屬于Ⅰ類電能計量裝置。Ⅰ類電能計量裝置應配置0.2S級或0.5S級有功電能表、2.0級的無功電能表、0.2級的電壓互感器、0.2S級的電流互感器。同時，按照電能表相關檢定規程的規定，要定期對電能表進行周檢，保證其誤差符合要求。電能表的誤差可調，但是，在進行調整時要考慮到與之配套使用的互感器的誤差，在符合電能表誤差要求的前提下，盡量使兩者的誤差能夠相互抵消，以減少計量裝置的整體誤差。

選擇高精度、穩定性好的多功能電能表。由于電子技術的發展，現在多功能電能表已日趨完善，其誤差較為穩定，且基本呈線性。一只多功能電能表可同時兼有正、反向有功，正、反向無功4種電能計量和脈沖輸出、失壓記錄、追補電量等輔助功能，且過載能力強、功耗小。對Ⅰ、Ⅱ類用戶應采用全電子式電能表。

2.對互感器誤差的處理

根據互感器的誤差，合理組合配對。由互感器合成誤差的公式可知，互感器合成誤差與各互感器的比差、角差有關，所以在電力系統中安裝或實際使用互感器時，決不要隨意處置，而要合理地組合配對。配對的原則是接到電能表同一元件的電流互感器和電壓互感器的比差fU1與fI1和fU2與fI2符號相反、數值接近或相等；而它們的角差δU1與δI1、δU2與δI2符號相同、數值接近或相等，這樣就可得到*小的合成誤差值。

合理確定電流互感器的額定一次電流。電流互感器額定一次電流的確定，應保證其在正常運行中的實際負荷電流達到額定值的60%左右，至少應不小于30%，否則應選用高動熱穩定電流互感器以減小變比，或者選擇二次繞組具有抽頭的多變比或S級電流互感器，以適應季節性用戶或負荷變化比較大的場合。通過合理選擇電流互感器額定一次電流，使電流互感器運行在*優狀態，從而降低電流互感器誤差。

3.對互感器二次回路壓降誤差的處理

(1)采用專用的計量回路:根據供電營業規則規定，計量用回路不應含有其他非計量用裝置；采用專用計量回路，可以減小互感器二次回路電流；根據電能表數量級核算導線截面積，適當予以增大，可以減小回路阻抗。

(2)減少二次回路中不必要的觸點:撤除二次回路中不必要的接線端子、熔斷器等設備，以減小二次回路的阻抗；對于必不可少的觸點，要定期維護，保證其阻抗較小；對于35kV以上貿易結算用電能計量裝置中電壓互感器二次回路，應不裝設隔離開關輔助接點，但可裝設熔斷器以保證安全。

(3)對二次回路壓降予以補償:電壓誤差補償器是一種輸出電壓幅值和相角可以調整的自耦式電壓互感器。利用它來提高(或降低)加于電能表的電壓線圈上的電壓，可以補償二次導線壓降所引起的負值(或正值)比差；調整補償器輸出電壓的相角，可補償二次導線引起的角差。目前，已經有技術成熟的電壓誤差補償器投放市場。

4.對其他原因引起誤差的處理

(1)檢查計量回路接線情況，排除錯誤的接線方式。

(2)采用正確的計量方式。

(3)改善計量裝置的工作環境，盡量減少外界干擾。

四、結論

電能在傳輸過程中的經濟結算數據均來自電能計量裝置，因此，保證電能計量裝置的準確性尤為重要。電能計量裝置的誤差是由多種原因引起的，只有從整體上協調、從部分上量化控制，針對不同原因引起的誤差采取相應的措施，才能提高計量裝置的準確性，實現計量工作的公平與公正，維護電力部門和用戶雙方的利益。