【摘要】本文簡(jiǎn)單介紹了油田變電站電能計(jì)量裝置的現(xiàn)狀、計(jì)量誤差產(chǎn)生的主要原因。重點(diǎn)通過(guò)技術(shù)分析、實(shí)驗(yàn)室測(cè)試及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，提出降低高壓電能計(jì)量誤差的具體措施。

【關(guān)鍵詞】變電站電能 計(jì)量 準(zhǔn)確度

1 油田變電站電能計(jì)量裝置現(xiàn)狀

隨著近幾年油田對(duì)變電站技術(shù)改造投入的加大，目前110KV變電站微機(jī)保護(hù)改造已全部實(shí)現(xiàn)，前線(xiàn)的35KV變電站微機(jī)保護(hù)改造也基本完成。改造過(guò)的變電站，一、二次設(shè)備，電壓及電流二次回路導(dǎo)線(xiàn)按照設(shè)計(jì)要求，全部更換?？偛康貐^(qū)的變電站一、二次設(shè)備相對(duì)比較落后，部分變電站二次回路導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)徑細(xì)，存在綜合誤差大的現(xiàn)象。

2 構(gòu)成變電站電能計(jì)量誤差的主要因素

電能表的準(zhǔn)確度等級(jí)；電流互感器的精度、容量；電壓二次回路的壓降；管理措施不到位以及人為因素均將影響電能的計(jì)量準(zhǔn)確。

3 油田變電站電能計(jì)量裝置存在的主要問(wèn)題

3.1 機(jī)械式電能造成的計(jì)量負(fù)誤差

變電站個(gè)別線(xiàn)路使用準(zhǔn)確度等級(jí)為2級(jí)或者3級(jí)的機(jī)械式電能表。由于此類(lèi)電能表本身的準(zhǔn)確度就低，起動(dòng)電流也大，在低負(fù)荷計(jì)量時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大誤差?？紤]到用戶(hù)的需求，油田變電站的出口電壓一般都高，而機(jī)械式電能表在低電壓時(shí)誤差偏正，高電壓時(shí)誤差偏負(fù)。所以也會(huì)對(duì)計(jì)量造成影響。油田線(xiàn)路負(fù)荷性質(zhì)大都是感性，由此造成的計(jì)量損失不可低估。

3.2 電壓互感器造成的計(jì)量誤差

電壓互感器產(chǎn)生誤差的原因很多。包括本身制造的誤差、功率因數(shù)的影響、二次負(fù)載的影響、一次系統(tǒng)電壓不平衡等。油田基地部分變電站，由于建設(shè)時(shí)間早，使用年限長(zhǎng)，設(shè)備、技術(shù)落后，根據(jù)實(shí)際測(cè)量，發(fā)現(xiàn)電壓互感器的實(shí)際二次負(fù)載超過(guò)了銘牌要求。由于電壓互感器的二次負(fù)載過(guò)大造成的計(jì)量回路電壓失真達(dá)1V以上，電能的計(jì)量損失是顯而易見(jiàn)的。再者，由于電壓端子氧化嚴(yán)重，接觸電阻過(guò)大，其二次回路電流增大，二次壓降增大。部分線(xiàn)路電壓互感器二次壓降造成的計(jì)量損失在1.5%左右，該部分損失不可低估。

3.3 電流互感器造成的計(jì)量誤差

由于油田的實(shí)際情況，基本上6KV線(xiàn)路，計(jì)量和保護(hù)是共用一組電流互感器，分別使用不同二次繞組。由于考慮到保護(hù)裝置的需要，保證繼電保護(hù)動(dòng)作的正確性，電流互感器耐受短路電流的能力要相應(yīng)增大，電流互感器的變比準(zhǔn)確度也要高，以保證最大電流流過(guò)時(shí)，變比誤差不超過(guò)10%，這樣電流互感器的變比配置就要比較大一些，運(yùn)行時(shí)，一次電流較小，相應(yīng)的電流互感器二次電流偏小，影響了電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。

3.4 二次回路不規(guī)范造成的計(jì)量誤差

通過(guò)對(duì)各變電站的實(shí)地檢查測(cè)量，二次回路影響計(jì)量主要有以下兩個(gè)方面：

（1）電壓二次回路線(xiàn)徑細(xì)，有的只有1.5mm²；由此造成的計(jì)量損失將近1%。實(shí)際計(jì)量的準(zhǔn)確度大為降低。

（2）電壓二次回路電壓端子部位接觸不良及電流回路二次導(dǎo)線(xiàn)老化或破損接地造成分流，影響計(jì)量準(zhǔn)確度。

4 解決措施

4.1 采用專(zhuān)用電壓互感器和電流互感器

計(jì)量回路采用專(zhuān)用電壓互感器和電流互感器，可以解決由于二次負(fù)載過(guò)重造成的計(jì)量負(fù)誤差問(wèn)題，同時(shí)選擇合適的電壓互感器和電流互感器變比可以避開(kāi)電網(wǎng)對(duì)保護(hù)要求的限制，使二次電流在電能表標(biāo)定電流30%以上，達(dá)到計(jì)量準(zhǔn)確目的。對(duì)電壓互感器而言，計(jì)量回路采用專(zhuān)用的電壓互感器，電壓互感器二次負(fù)載可以降低1/3以上，從而達(dá)到電壓互感器的正常運(yùn)行條件要求。同時(shí)，計(jì)量回路采用專(zhuān)用的電壓互感器，可以避免由于保護(hù)、測(cè)量、遠(yuǎn)動(dòng)回路故障等對(duì)電能計(jì)量的影響。

4.2 采用全電子式電能表作為計(jì)量表計(jì)

與機(jī)械式電能表相比較，電子式電能表有以下幾大優(yōu)點(diǎn)：

（1）電子式電能表準(zhǔn)確度等級(jí)高且穩(wěn)定性高。目前油田改造過(guò)的變電站采用0.5S級(jí)全電子電能表，表計(jì)誤差大部分達(dá)到0.01%左右。

（2）電子式電能表自身功耗較低。

（3）電子式電能表起動(dòng)電流小、過(guò)負(fù)載能力強(qiáng)。電子式電能表起動(dòng)電流在0.4%Ib時(shí)能可靠啟動(dòng)。

（4）溫度對(duì)電子式電能表的計(jì)量準(zhǔn)確度影響較小。

（5）油田改造后的變電站采用了TH型電能表，就是雙向計(jì)量表，有效避免反向接線(xiàn)造成的計(jì)量誤差。

4.3 采用電容補(bǔ)償提高電壓互感器負(fù)載能力

電壓互感器二次負(fù)載主要由計(jì)量?jī)x表、繼電器、二次導(dǎo)線(xiàn)等感性設(shè)備組成。尤其是機(jī)械式電能表的電壓、電流元件都是由線(xiàn)圈構(gòu)成，屬于感性負(fù)荷。所以，在電能表的接線(xiàn)端子處并聯(lián)電容，利用電壓互感器二次回路的并聯(lián)電容吸收超前電流可以補(bǔ)償一部分感性負(fù)載的滯后電流。通過(guò)電容的無(wú)功功率（電場(chǎng)能）與感性負(fù)載無(wú)功功率（磁場(chǎng)能）之間的交換，從而補(bǔ)償了感性負(fù)載與電源（互感器）之間的能量交換，減少了電壓互感器二次回路電流，達(dá)到降低電壓互感器二次負(fù)載的目的。

比較上述三種解決方案，其各有自己的優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采用不同的方案或配合使用。另外采用相應(yīng)的管理措施，比如防竊電、加強(qiáng)抄表管理、加強(qiáng)計(jì)量數(shù)據(jù)分析應(yīng)用、加強(qiáng)二次線(xiàn)路的維護(hù)等，也是十分必要的。

參考文獻(xiàn)

[1] DL/T448-2000.電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程

作者簡(jiǎn)介

毛志華（1973年5月），男，工程師，鄭州大學(xué)，現(xiàn)從事電能計(jì)量電氣試驗(yàn)工作。