【摘要】本文簡單介紹了油田變電站電能計量裝置的現(xiàn)狀、計量誤差產(chǎn)生的主要原因。重點通過技術(shù)分析、實驗室測試及現(xiàn)場實踐，提出降低高壓電能計量誤差的具體措施。

【關(guān)鍵詞】變電站電能 計量 準確度

1 油田變電站電能計量裝置現(xiàn)狀

隨著近幾年油田對變電站技術(shù)改造投入的加大，目前110KV變電站微機保護改造已全部實現(xiàn)，前線的35KV變電站微機保護改造也基本完成。改造過的變電站，一、二次設(shè)備，電壓及電流二次回路導(dǎo)線按照設(shè)計要求，全部更換。總部地區(qū)的變電站一、二次設(shè)備相對比較落后，部分變電站二次回路導(dǎo)線線徑細，存在綜合誤差大的現(xiàn)象。

2 構(gòu)成變電站電能計量誤差的主要因素

電能表的準確度等級；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量準確。

3 油田變電站電能計量裝置存在的主要問題

3.1 機械式電能造成的計量負誤差

變電站個別線路使用準確度等級為2級或者3級的機械式電能表。由于此類電能表本身的準確度就低，起動電流也大，在低負荷計量時會出現(xiàn)較大誤差?？紤]到用戶的需求，油田變電站的出口電壓一般都高，而機械式電能表在低電壓時誤差偏正，高電壓時誤差偏負。所以也會對計量造成影響。油田線路負荷性質(zhì)大都是感性，由此造成的計量損失不可低估。

3.2 電壓互感器造成的計量誤差

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)時間早，使用年限長，設(shè)備、技術(shù)落后，根據(jù)實際測量，發(fā)現(xiàn)電壓互感器的實際二次負載超過了銘牌要求。由于電壓互感器的二次負載過大造成的計量回路電壓失真達1V以上，電能的計量損失是顯而易見的。再者，由于電壓端子氧化嚴重，接觸電阻過大，其二次回路電流增大，二次壓降增大。部分線路電壓互感器二次壓降造成的計量損失在1.5%左右，該部分損失不可低估。

3.3 電流互感器造成的計量誤差

由于油田的實際情況，基本上6KV線路，計量和保護是共用一組電流互感器，分別使用不同二次繞組。由于考慮到保護裝置的需要，保證繼電保護動作的正確性，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確度也要高，以保證最大電流流過時，變比誤差不超過10%，這樣電流互感器的變比配置就要比較大一些，運行時，一次電流較小，相應(yīng)的電流互感器二次電流偏小，影響了電能計量的準確性。

3.4 二次回路不規(guī)范造成的計量誤差

通過對各變電站的實地檢查測量，二次回路影響計量主要有以下兩個方面：

（1）電壓二次回路線徑細，有的只有1.5mm²；由此造成的計量損失將近1%。實際計量的準確度大為降低。

（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)線老化或破損接地造成分流，影響計量準確度。

4 解決措施

4.1 采用專用電壓互感器和電流互感器

計量回路采用專用電壓互感器和電流互感器，可以解決由于二次負載過重造成的計量負誤差問題，同時選擇合適的電壓互感器和電流互感器變比可以避開電網(wǎng)對保護要求的限制，使二次電流在電能表標定電流30%以上，達到計量準確目的。對電壓互感器而言，計量回路采用專用的電壓互感器，電壓互感器二次負載可以降低1/3以上，從而達到電壓互感器的正常運行條件要求。同時，計量回路采用專用的電壓互感器，可以避免由于保護、測量、遠動回路故障等對電能計量的影響。

4.2 采用全電子式電能表作為計量表計

與機械式電能表相比較，電子式電能表有以下幾大優(yōu)點：

（1）電子式電能表準確度等級高且穩(wěn)定性高。目前油田改造過的變電站采用0.5S級全電子電能表，表計誤差大部分達到0.01%左右。

（2）電子式電能表自身功耗較低。

（3）電子式電能表起動電流小、過負載能力強。電子式電能表起動電流在0.4%Ib時能可靠啟動。

（4）溫度對電子式電能表的計量準確度影響較小。

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

4.3 采用電容補償提高電壓互感器負載能力

電壓互感器二次負載主要由計量儀表、繼電器、二次導(dǎo)線等感性設(shè)備組成。尤其是機械式電能表的電壓、電流元件都是由線圈構(gòu)成，屬于感性負荷。所以，在電能表的接線端子處并聯(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償一部分感性負載的滯后電流。通過電容的無功功率（電場能）與感性負載無功功率（磁場能）之間的交換，從而補償了感性負載與電源（互感器）之間的能量交換，減少了電壓互感器二次回路電流，達到降低電壓互感器二次負載的目的。

比較上述三種解決方案，其各有自己的優(yōu)點。在實施過程中，應(yīng)根據(jù)實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、加強抄表管理、加強計量數(shù)據(jù)分析應(yīng)用、加強二次線路的維護等，也是十分必要的。

參考文獻

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

作者簡介

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