计量检定的误差分析

计量检定的误差分析（精选11篇）

计量检定的误差分析 篇1

0 引言

电能计量装置用于计量供电部门销售电能和用户消耗电能的数量, 是供电、用电双方经济结算的根本依据, 其计量结果的准确度与双方的经济利益有着直接的联系[1]。

电能计量系统主要由电压互感器、电流互感器 (TA) 、计量二次回路和电能表组成。每个组成单元在基波条件下的误差均能满足其设计要求, 但在谐波条件下, 各组成部分工作状况将发生变化, 导致计量/测量误差增加, 从而给电能计量系统引入计量误差。谐波条件下关于这些单元的测量/计量误差研究主要集中在谐波对电能表的影响。文献[2]研究了线性和非线性负载对有功电能计量的影响, 推导了谐波下线性负载和非线性负载消耗的电能, 并利用实时数字仿真系统进行仿真, 提出电能计量方式的不合理性, 但未提出有效解决办法。文献[3]分析了谐波对电能计量影响的机理, 估算了谐波对计量的影响程度, 但并未从其理论推导出严密的计量误差。文献[4]从谐波和暂态电能损耗由谁承担的问题出发, 研究谐波影响下全数字式电能表的计量误差、暂态情况下的电能计量问题以及用户类型对电能转换的影响, 但对电能计费问题并未深入研究。

关于谐波对电压互感器影响的研究不多, 文献[5]是较早介绍电容式电压互感器 (CVT) 制造过程中各种标准和设计要求的参考文献, 给出了CVT的等效电路, 并针对不同负载情况下的测量误差进行了理论计算。文献[6]是为数不多的谐波情况下CVT的理论研究, 详细介绍了CVT各个组成部分在谐波情况下的等效电路, 给出了参数的计算方法及频率响应的理论与仿真结果, 并研究了二次侧负载和阻尼器对谐波环境下CVT测量的影响。文献[7-8]是国内关于CVT暂态研究比较有影响力的参考文献, 主要论述了应用目前国际上广泛使用的电力系统电磁暂态计算程序EMTP实现CVT暂态性能相对准确的数值计算方法。

关于谐波对TA影响的研究, 文献[9]通过实验对TA在高频 (高于10kHz) 下的励磁阻抗以及绕组分布电容进行了求解, 初步建立了高频的TA模型, 但是, 通过利用该模型在低次谐波的仿真结果可以发现, 该模型对2~50次谐波下的TA不够准确。文献[10]介绍了TA磁芯的磁滞损耗、涡流损耗和异常损耗, 并对这些损耗进行分析, 利用定电阻或者可变电阻来代替这些损耗, 利用磁链来描述磁芯磁化过程, 但是, 同样没有考虑频率变化对TA模型的影响, 其主要集中在基波下的误差研究。

现有研究多为对电能计量系统各个单元单独进行研究。文献[11]提出了电能计量系统的综合误差计算式, 但是此计算式是将系统内各部分误差进行相加。两互感器的误差会同时作用于电能表, 将其简单的相加, 明显会大于真实的综合误差, 且其未对各部分误差量化分析。文献[12]提出一种全数字化的电能计量系统, 但其本质还是对电能表的数字化实现, 且未对谐波影响进行分析。因此, 还没有准确的计算式可以描述电能计量系统的综合误差。本文全面分析了电能计量系统的误差来源, 通过理论分析与仿真实验结合的方法, 分析电能计量系统各部分受谐波的影响, 以及整体在谐波下的误差。

1 谐波下电能计量系统的误差分析

电能计量系统的计量误差即整个计量装置的误差, 包括电能表、电压互感器、TA的误差。对电能计量系统误差分析需从这三方面进行整体分析。

1.1 电子式电能表的谐波计量误差

电能表总体可分为两类。一类为机电式电能表, 它由测量部件和电子部件构成, 由于这种类型的电能表的波形信号发生装置采用脉冲信号发生的方式, 因此也被称为感应式脉冲电能表。另一类为电子式电能表 (也称为固态式多功能电能表或静止式多功能电能表) , 这种电能表完全采用大规模集成芯片构成的电子电路实现。目前, 电子式多功能电能表逐渐成为市场的主流, 得到了越来越广泛的应用。因此本文只对电子式电能表进行分析。电子式电能表可分为模拟乘法器型电能表和数字式电能表。

1.1.1 模拟乘法器型电能表

模拟乘法器型电能表主要由以下几个部分构成:输入部分、乘法器、电压/频率转换器、输出部分等。结构示意图如图1所示[13]。

模拟乘法器型电能表的工作原理可概括为:首先, 将输入的电压信号U和电流信号I成比例地变换成能被乘法器接收的信号, 由乘法器得到一段时间内的平均功率, 然后, 将平均功率信号转化为频率脉冲信号, 再通过对频率信号计数的方法得到该段时间内的电量。

电子式电能表内部的乘法器是把输入的电压、电流信号按照一定的比例转换为功率的器件。模拟乘法器类型比较多, 按原理主要有时分割乘法器、霍尔乘法器等。目前, 国内电子式电能表内部使用的乘法器主要为时分割乘法器。模拟乘法器型电能表的误差主要来自于模拟乘法器[14]。

当输入时分割乘法器的信号含有高次谐波时, 根据时分割乘法器的计量原理可知, 此时输入信号不能再简单视为直流信号。图2可简单解释产生误差的原因[15]。图2中的两信号u1 (t) =sinω0t, u2 (t) =sin 2ω0t, 其中ω0为基波角频率, 在相同的很小的脉宽调制 (PWM) 时间间隔t2-t1内, 显然二次谐波信号的变化幅度较基波信号的大。即在同样的时间间隔内, 输入高次谐波的变化范围相对于基波大, 当输入谐波次数较高时, 其将不能被看成直流信号, 测量结果会产生原理性误差。

设时分割乘法器两输入量为h次同频率谐波:。其中:Ah和Bh分别为电压信号与电流信号h次谐波的有效值;ωh为h次谐波角频率;ψh为h次谐波电流与电压相位差。设调制频率为F, 则n1=F/f1, 为基波在一个时分割周期中被分割的份数, 其中f1为工频, 每一等份对应的弧度为2π/n1, 而对h次谐波, 每周期内被分割的份数为nh=n1/h。

在h次谐波情况下, uUh和iIh被分割的第k份记为uUhk和iIhk:

h次谐波功率理论量测值为:

Ph与理论计算值Phs的差为:

记

则h次谐波计量误差为:

基波叠加多次谐波时计量误差表达式为:

式中:下标0表示基波分量;N为最大谐波次数;P0s*=1;Phs*=Phs/P0s。

1.1.2 数字式电能表

数字式电能表的误差主要来自于数字乘法器。数字乘法器主要由采样保持和模拟/数字 (A/D) 转换两部分构成, 因此主要分析这两部分的工作原理和谐波条件下所引入的误差, 得到数字式电能表计量误差。设两输入量为h次同频率谐波:

其中采样间隔为Δt, 则

基波功率的第k等份可表示为P0k=uU0kiI0k, 则在时间T (分成n等份) 内电能计量值可表示为:

根据相关文献的研究结论, 对于正弦信号, 可得到A/D转换引起的相对误差为:

式中:b为A/D转换器的位数;Ns为一个周期采样点数。

由式 (12) 可看出, A/D转换器的位数越高, 量化误差越小, 引起的相对误差也越小。

1.2 CVT谐波测量误差的分析

在谐波条件下, 补偿电抗器、中间变压器及阻尼器都可能工作在饱和区内, 需要考虑其非线性特性, 在模型中需要反映出这3个元件的非线性。本文中, 补偿电抗器采用双线圈耦合的结构, 中间变压器采用三绕组变压器, 阻尼器采用谐振型阻尼器。

谐波条件下CVT各部分的杂散和耦合电容的影响不容忽视, 它们会在一定程度上影响CVT的频率响应特性。根据CVT结构, 将变压器二次侧折算到一次测, 可建立谐波等效电路如图3所示。

图中:VTh为等效电源;CTh为电容分压器的等效电容;LL′, RL′, LLe′, RLe′, CL′分别为补偿电抗器线圈等效的电抗和电阻、铁芯等效的电抗和电阻以及杂散电容;LT1, RT1, LT2, RT2, LTd, RTd分别为中间变压器一次侧绕组、测量和保护用绕组以及接入阻尼器绕组的漏抗和电阻, 其中测量和保护用绕组由于容量和输出电压相同, 进行了等效合并;LTe和RTe分别为中间变压器励磁电抗和电阻;CT1为中间变压器一次侧对地的杂散电容;LB和RB分别为测量和保护绕组等效负载的电抗和电阻;Rd1和Rd2为阻尼电路的变压器绕组电阻;Rde为阻尼电路变压器的铁芯损耗电阻;Ld1和Ld2为阻尼电路变压器绕组的自感;M为阻尼电路变压器绕组之间的互感;Cd为阻尼电路的电容;Rd为阻尼电路的非线性电阻。阻尼器采用谐振型阻尼器。CVT的变比为:

式中:C1和C2分别为CVT的高压和中压电容;V1为CVT的输入电压。

将分压器部分等效处理, 即在不发生谐振时, 此模型理论上两端电压相等:

式中:V2为CVT的输出电压。

但事实上, 谐波情况下CVT内部元件间存在谐振, 故引入一个变比k′, 来描述谐波条件下两端电压值之间的变化程度:

在此模型条件下, CVT的测量误差为:

国内110kV (甚至35kV) 及以上的发电厂升压站和变电站母线、出线上均将逐步采用CVT[16]。但文献[17]明确规定CVT不能用于谐波测量。在国际电工委员会 (IEC) 标准中也有类似的规定, 即CVT的测量绕组应在其额定频率的99%~101%范围内满足精度要求;保护绕组应在其额定频率的96%~102%范围内满足精度要求。CVT在基波电压测量以及系统保护和自动装置的基波信号变换中能完全满足系统的要求[18]。但当被测电压频率发生变化或含有谐波时, CVT中由电容分压器等值电容和补偿电抗器电感组成的LC串联谐振回路的额定工作点将发生偏离, 导致测量误差的增加。因而对于存在谐波的系统, CVT将不能正确反映实际情况[19], 在进行系统谐波测量时, 通过CVT变换装置得到的二次侧信号存在较大的误差。本文将在下文仿真中说明该问题。

1.3 TA的谐波测量误差分析

TA静态模型的等效电路如图4所示。图中:i1和i2分别为一次侧和二次侧电流;im为励磁电流;Rb和Lb分别为负载电阻和电感。

由磁通守恒和基尔霍夫电流定律可得:

根据上式及基本电磁场理论, 可以推导出:

式中:H为磁场强度;B为磁感应强度;S为铁芯横截面积;lC为铁芯长度。

上述微分方程可用四阶龙格—库塔法或隐式梯形公式求解, 从而得到励磁电流。TA的T形最简等值电路如图5所示。图中:I1′为折算到二次侧的一次侧电流有效值;Im′为折算到二次侧的励磁电流有效值;I2为二次侧电流有效值;Rm′和Lm′分别为折算到二次侧的励磁电阻和电感;R2和L2分别为二次侧电阻和电感。

经过一次侧向二次侧折算后, 在理论理想情况下, I1=I2。但在谐波条件下, 由于存在非线性元件, 测量会有偏差。引入一个变比k″, 来描述谐波条件下两端电压值之间的变化程度:

在此模型条件下, TA的测量误差为:

2谐波背景下电能计量系统的误差分析

电能计量系统由CVT、计量二次回路、TA和电能表组成, 结构图如图6所示。

高电压等级的电压、电流先经过互感器转换, 然后输入电能表中, 由电能表计算出功率值。由前文分析可知, 电能计量系统的每个组成部分都会产生误差, 图7显示了电能计量系统的计量误差组成。

图中所说的误差包括幅值误差和相位误差。在单次谐波条件下, 电能表本身不会产生相位偏移, 但是CVT和TA分别使电压、电流产生了相位偏移, 这就增大了电能表输出的功率值与系统的输入功率之间的误差值。在多次谐波条件下, 电能计量系统的计量误差的计算变得更加复杂。

目前还没有研究结果论证误差α, β, γ, ε之间的关系。公式法论证的难度较大。本文采用仿真的方法, 搭建整个电能计量系统的仿真模型, 用仿真数据来说明谐波条件下电能计量系统的误差。

3 仿真验证

3.1 CVT谐波误差仿真

根据图3搭建PSCAD/EMTDC仿真模型, 依据式 (16) 测量不同次谐波条件下, CVT的测量误差百分比。仿真参数设置如下:电压源有效值为1kV, 相位为0°。幅值误差仿真结果与相角误差仿真结果如图8所示。

CVT的基波电压测量准确度比较高, 但谐波电压测量的幅值误差高达97%以上。谐波条件下, CVT会引入严重的相位偏差。可见, CVT确实不适合谐波环境下的测量。

3.2 TA谐波误差仿真

仿真得到不同次谐波条件下, 功率因数为1、负载率为100%时, TA仿真的测量误差如图9所示。仿真时设置电流源有效值设置为1kA, 相位为0°。

可以看出, 谐波条件下TA的计量精度很高。由于TA的计量精度较高, 谐波条件下, TA的测量误差只是在小范围内变化, 变化基本可以忽略, TA引入的相位偏移也基本可以忽略。可见TA适合在谐波下的测量。

3.3 电能计量系统的计量误差

高压电能计量系统多用于110kV的系统中, 本文以110kV电能计量系统为例, 以仿真数据说明不同情况下该系统的电能计量误差, 以及涉及的少计量的电费额, 借此来说明谐波对电能计量系统影响的经济性。

电能计量系统的输入电压有效值为63.5kV, 相位为0°, 输入电流有效值为500A, 相位也为0°。电能计量系统的输入功率为31.75 MW。电能表调制频率设置在20 MHz。负载功率因数为0.8。各部分输出结果如表1所示, 各部分计量误差如下:CVT计量误差为-4.797 44×10-3, TA计量误差为-9.354×10-5, 电能表计量误差为-2.055 567×10-11, 系统的计量误差为-4.892 22×10-3。

用基波同时叠加3次谐波、5次谐波和7次谐波来模拟多谐波背景。仿真参数设置如下:基波电压有效值设置为63.5kV;基波电流有效值设置为500A;3, 5, 7次谐波电压有效值分别为基波电压的4%, 3%, 2%;3, 5, 7次谐波电流有效值分别为基波电流的5%, 3%, 1%;上述电压和电流的相位都为0°。电能表的调制频率仿设置在20 MHz。电能计量系统的输入电压、输入电流的有效值分别为63.592 008kV, 0.500 874kA。电能计量系统的输入功率为31.848 425MW。

各部分输出结果如表2所示。CVT的输出电压有效值为63.592 008kV, TA的输出电流有效值为0.500 87kA。

电能表输出功率值为31.672 957 MW。各部分计量误差如下:CVT的计量误差为-4.701 71×10-3, TA的计量误差为-3.732 8×10-4, 电能表的计量误差为-3.732 8×10-4, 系统的计量误差为-3.732 8×10-4。

现在国内的电费收取标准是0.6元/ (kW·h) , 故按单位时间算, 1h一个电能计量系统将少收取105.28元电费, 一年将损失92.225 2万元。

综合上述数据可知, TA和电能表的计量误差并没有受谐波的影响。多谐波背景下, 谐波引起的CVT的相位偏移很大, 3, 5, 7次谐波引起的相位偏移都达到了-130°以上, 这就导致了系统的计量误差远大于CVT的计量误差。如果谐波含量再增加的话, 系统的计量误差会增大更多。

由基波和谐波背景下, 电能计量系统的计量误差比较可知, 在电能表和TA的计量精度得以保证的前提下, CVT的谐波计量误差对电能计量系统的谐波计量误差起了决定作用。CVT不适合谐波背景下的测量, 因此提高电压互感器的计量精度, 可保证整个电能计量系统的计量精度。

4 电能计量模式合理性探讨

在谐波与电能计量方面, 国内外已有一系列标准和规范, 但关于电能表的的中国国家标准DL/T614—2007、美国国家标准ANSI C12.1—2008, 将谐波的影响归入了准确度的要求, 并未提及谐波电能计量的问题。目前的电能计量模式主要如下3种。

1) 基波计量模式。采用基波电能表, 只计量用户所消耗的基波功率。因此, 电能计量系统中CVT对谐波的测量误差不会对此种计量模式造成影响。

2) 全波计量模式。采用频率响应较宽的电子式电能表计量基波与谐波, 理论上能将用户所消耗的基波功率、吸收或发出的谐波功率全部计入用于电费计算。国内现行计量模式为这种模式, 本文对电能计量系统计量误差的分析也是基于此种模式。

3) 基波、谐波单独计量模式。分别使用基波表和谐波表测量用户所消耗的基波功率和谐波功率。要求电能表能准确计量谐波功率。

这3种计量模式没有绝对的合理性, 对于不同负荷类型, 其合理性各异。就算都为线性用户, 不同负荷类型相对合理的电能计量方式也不同。如对于发热性负荷, 基波和谐波有功功率均将被利用, 此时采用全波计量是合理的。对于放电机类用户来说, 其所做的功只与从电网吸收的基波电能成正比, 不会由于吸收了谐波电能而多做功, 而且, 设备反而会受谐波损害, 此时对线性用户而言仅计量基本电能是相对合理的。

系统中的非线性负荷分析较复杂, 其不仅吸收基波与谐波功率, 而且会将其中一部分基波与谐波电能转化为额外的谐波电能注入系统。若仅从计量的角度考虑, 对于非线性用户, 采用全波计量相对于采用基波计量方式有益。但非线性用户产生了谐波, 并由此造成对系统内其他用户设备的危害。因此从谐波抑制的角度考虑, 分别计量基波电量和谐波电量, 并根据谐波电量进行一定的惩罚性收费, 对于供电方和其他用户将更为合理。这一方面需要实用的测量技术支撑以分析谐波的来源, 另一方面也需要公认合理的理论分析方法来判定谐波责任问题。目前, 这两方面尚无突破。

目前, 能精确计量基波功率与谐波功率的电能表已广泛应用, 但电能计量系统对谐波的计量精度仍较低, 原因在于电压互感器的计量精度低。从整体出发, 并结合目前电能计量装置整体性能, 采用基波计量是目前较为合适的, 一方面, 能一定程度反映非线性负荷所造成的谐波污染, 另一方面, 现有电能计量系统并不能精确测量谐波。

更为合理的电能计量模式需要依靠更为精确的电能计量系统, 能判定谐波产生来源, 分析用户类型、实际利用的基波电能与谐波电能、产生的谐波电能, 完善责任分担理论, 来制定相应的收费政策。

5 结论

本文对谐波条件下电子式电能表的计量误差进行了量化分析, 并对CVT和电磁式TA的计量误差进行了仿真分析, 同时, 搭建了整个电能计量系统的仿真模型, 分析了其在谐波条件下的计量误差。通过分析可得以下结论。

1) 谐波背景下, CVT的计量误差不能满足计量要求, 相位偏移大。CVT不适合谐波环境下的测量;TA与电能表在谐波环境下量测精度高, 故电能计量系统误差主要由CVT产生。

2) 由于谐波条件下, CVT测量的电压相位偏差很大, 导致电能计量系统的计量误差在谐波条件下远大于CVT的计量误差。若谐波含量增大, 电能计量系统的计量误差将继续增大。

3) 在谐波背景下, 按现有电能计量系统计费, 误差将造成巨大损失。提高电能计量系统各部分的计量精度有助于减少电费的损失。

4) 现行电能计量模式存在其不合理性, 更为合理、科学的电能计量模式依赖于更为精确的谐波与基波电能计量装置, 以及完善的谐波奖惩制度。

本文分析了电能计量系统各部分在谐波背景下计量误差的引起原因与计算过程, 通过仿真模拟了电能计量系统计量误差的大小, 但系统计量误差与各组成部分的量化数学关系还需要进一步研究。

计量检定的误差分析 篇2

摘要：电能计量直接关系到电力系统各项经济技术指标的实现，然而随着电网用电波动的加剧，峰谷差愈来愈大，计量系统在大幅度的工况变化中工作，使其计量误差增大，己成为电能计量不可忽视的问题。本文对感应式电能表的计量误差进行了简要分析。

关键词：感应式电能误差电能计量表的工作原理

电能计量通常包括单相电路、三相三线电路和三相四线电路有功无功的计量。计量装置主要部件是电能表，为了扩大量程需要，计量装置需加配部件，通常由计量用电流互感器和电压互感器以及连接互感器及电能表之间的二次回路构成。如果对象是低压小电流的电能计量则可通过一只电能表及电压电流回路构成计量装置来实现计量，而对于计量对象为高压大电流时则可采用电压、电流互感器及二次回路构成计量装置来实现。

众所周知，电能是功率对时间的积分，公式为：，其中，电能和功率的意义是不同的，但其数学表达式仅仅表现在时间参数上，电力领域研究电能计量时主要是以电功率的测量为主，通过电表来完成电功率与电能之间的数量转换，在表达电能时可以以电功率来表示。两部制电价在我国广为推行，主要以有功电量作为电费的收缴依据，无功电能的计量主要作用在于对用户功率因数的考核上，一般电能计量分析均以有功计量为主。

电能计量装置通常包括五部分：PT、CT、二次回路、电能表以及电能计量柜，电能计量的准确与否，与前四个部分的关系最为密切。实践表明，只有电能计量装置综合误差是衡量电能计量装置准确与否的唯一指标，而对于任何一个部分的误差，如电能表的误差，都不能代表整套计量装置的计量误差。从理论上讲，电能计量装置的综合误差 由三个部分组成，即

电能表的相对误差、互感器的合成误差，PT二次压降引起的误差，它们之间有这样的表达式： = + +。感应式电能表的误差分析

2.1 基本误差

电能表的基本误差会随着负载电流和负载功率因数变化而产生变化，它们之间存在着一个关系曲线，这个曲线即误差的特性曲线。对于任何一个合格的电能表而言，它的基本误差经出厂检验或检定机构调校后均会满足规程规定的要求，从而保证电能表误差特性的合理与稳定。

假定在任何负载条件下，转盘只受到与负载功率成正比的驱动力矩和制动力矩作用，可以得出转盘读数和负载电能成正比，这是电能表的工作原理，但是，现实情况却复杂的多，除了这两个主要力矩外，还有抑制力矩、寄生力矩、摩擦力矩、电流铁芯磁化曲线的非线性及补偿力矩、另外还有转盘位移的影响，都会使电能表即使在电压、频率和温度等因素都达到规定值的情况下，转盘转速也不会和负载功率始终保持成线性的正比变化的关系，这种情况直接影响到了电能表的基本误差。

通常为了保证感应式电能表的基本误差达到要求，误差调整装置会被安装在感应式电能表内部，通过对这些装置的调整，电能表的基本误差可基本控制在规定的正常范围内。这些装置：其一为满载调整装置，改变制动力矩的方式是通过调整制动磁铁，使得电能表的负载特性曲线上下平移。其二为相角调整装置，通过调节电流工作磁通与电压工作磁通间相位角的方式，使得相位角满足相位变化关系式，从而使电能表转速与功率成正比。其三为轻载调整装置，它是为了改善轻负载范围的负载特性曲线而设置的调整装置。其四为平衡调整装置，它可使三线电能表中各计量单元误差特性曲线基本一致，可改善电能表在不对称负载时的误差特性。

2.2 附加误差

确定电能表基本误差时，改变的往往只是负荷电流和功率因数，而其他条件只允许在一个很小的范围内变化，并且这个范围在电能表技术条件中明确规定，即确定电能表基本误差的外部条件。事实上，电能表在实际使用中所处的外部条件通常会与技术条件规定不同。譬如，市电交流电频率经常会偏离额定频率，电能表安装场所的环境温度和电网电压都可能会发生变化，且变化的幅度和范围会非常大，这些外部条件的改变会产生电能表的误差改变，那么这个改变的量就叫做电能表的附加误差。

1、电压、频率、温度变化对基本误差的影响。

若电能表电压线圈所加载的电压与额定电压不同，那么电压工作磁通和有关力矩随电压变化的比例也会不同，会使电能的读数出现电压的附加误差。若市电交流电的频率与额定频率之间有偏差，各磁通及其相位角都会产生变化，使电能表示数显示与cos 有关的频率附加误差。若环境温度产生变化后，制动磁通和电流、电压工作磁通及其损耗角都要改变，引起与cos 有关的温度附加误差。

2、波形畸变对基本误差的影响。

当前，非线性负载广泛存在于电网中，当某电网中有非线性负载时，畸变现象就会出现在负载电流的波形中。非正弦的负载电流会在输配电线路上引起非正弦的阻抗压降，那么即使电源电压为正弦波，负载端的电压也会是非正弦的。如此，加在电能表上的电压和电流都是畸变的波形。另外，在调试和检定电能表的时候，调试装置输出的电压、电流波形为理想的正弦波的情形往往也是很难保证的。

3、三相电压不对称对基本误差的影响

三相电压的不对称也是三相电能表误差产生的主要原因之一。首先，由于各驱动元件不平衡，即在相同的电压、相同电流和功率的情况下，各元件产生的驱动力矩和电流、电压抑制力矩

不相等，当一相电压升高而另一相电压同样降低时，作用在转动元件上的总力矩发生了变化。其次，即使各驱动元件平衡，但由于磁通FU与电压U并非线性关系，处在电压升高和降低的元件，其驱动力矩变化的绝对值也各不相同。另外，当三相电压不对称时，补偿力矩和电压抑制力矩随电压的平方成正比变化的关系也会引起附加误差。

4、负载不平衡和负载波动对基本误差的影响

三相负载不平衡会引起三相电能表误差变化。这种变化的主要原因包括各元件驱动力矩的不平衡，补偿力矩的影响，电流和抑制力矩的影响以及各驱动元件的相互影响等。对剧烈和频繁波动的负载，诸如电气机车、轧钢机械和电焊机等的负载计量，若负载增加时，电能表加速，制动力矩和电流、电压抑制力矩阻碍转盘加速，电能表少记电能；负载降低时，电能表减速，制动力矩和电流、电压抑制力矩阻碍转盘减速，电能表多记电能。由于转速下降所需的时间较长，电能表在负载降低时多记的电能会比电能表在负载增加时少记的电能要多一些，引起了正的附加误差。由此可知，转动元件的惯性矩、稳定转速和电流抑制力矩越小，波动负载引起的附加误差就越小；负载波动周期越短或负载电流越小，那么这个附加误差就越大。

5、电表位置倾斜对基本误差的影响。

计量检定的误差分析 篇3

【摘 要】在水表自动检定装置中，其特点就是具有高自动化能，而且水表自动化装置能使检定人员的劳动量降低，从而使检定效率和精度提高，同时，因为其在操作时比较简便，所以，被越来越多的检定单位所使用。因为高度自动化并不是说准确度高，所以，在检定过程中仍然有很多的因素能够造成检定结果的误差。本文就分析研究了水表自动检定装置检定水表过程中可能引入误差的因素，从而进一步讨论了控制办法。

【关键词】水表；自动检定装置；误差；控制

引 文

水表检定是保证水表计量准确性的重要手段，但水表检定很容易受到各种因素的影响，导致水表检定工作的准确性、科学性有所降低。因此，相关计量部门或法定授权组织必须认真分析检定误差可能出现的原因，并及时采取相关解决措施，保证检定工作的准确性.

一、水表检定的自动化改造

水表检定装置的自动化改造，能够增强检定装置的数据处理能力，提高水表检定工作的效率及准确度。水表检定的自动化改造时，不同型号的水表检定装置自动化改造方法存在着较大的区别。在改造DN15-50节水型水表检定装置时，首先在被检水表的上方安装摄像头，实时监测水表的表盘，摄像头采集到的视频信号输入到计算机的图像采集卡后，计算机会识别检定水表的指示流量，并对水表盘的图像进行分析处理。其次，在水表检定装置的标准量器水位指示装置上安装水位测量仪和水位感应头，水位感应头通过光电感应控制水位。

二、水表检定误差产生的原因

（一）水表的零部件质量存在问题，零部件加工及装配过程中出现误差

为了保证水表的质量，设计生产过程中必须严格按照设计图纸选择零部件的材质、规格，零部件加工过程中必须遵守生产标准。水表中含有涡轮、蜗杆等部件，它们在生产过程中很容易受到外界温度、出模时间等等因素的影响，导致零部件加工出现误差。水表的装配过程中，如果零部件存在毛刺等不良现象或者施工人员没有按照装配工艺标准进行施工，就很容易出现装配误差。比如，水表外罩必须保证松紧度适宜，避免漏水、上下夹板变形等问题出现，水表外壳在铸造过程中可能会出现砂眼，也会导致水表漏水，影响其性能。

（二）水表检定装置存在误差

水表检定工作需要使用专业的检定装置进行，一般来说，检定装置的准确度为0.2%。检定装置本身存在的设备误差会影响检定工作的准确性。检定装置的设备误差受到零部件质量、安装环境等等因素的影响，一般来说，检定装置的安装时应该保证光线充足、通风、空气湿度低于85%，为了避免外界振动源等因素的干扰，检定装置必须与振动源保持一定的距离。有些检定装置的瞬时流量指示针为玻璃转子流量计，安装过程中必须保证流量计垂直，不得出现歪斜，转子流量计在使用过程中如果被沾污、转子表层有气泡，转子被摩擦都会导致误差。

（三）人为操作过程存在的误差

检定操作过程中，工作人员操作失误会对检定结果造成比较严重的误差。检定过程中，首先需要将水表安置在检定台上，然后开启夹紧器将水表夹紧，之后关闭流量调节阀，打开进水阀。一般情况下，管道、水表承受水压时，水表或者管道内的空气无法完全排出。水表检定过程中，如果工作量器内的水位符合相关规定，此时流量调节阀可以关闭。当工作量器内的水位不再发生变化，且与设计值存在一定区别后，就可以进行读数、计算。水表检定过程中，工作人员必须严格按照检定规范进行操作，为了确保读数计算过程中数值精确度，水表检定装置的标尺、刻度线等读数部位必须清晰，没有出现脏污、磨损等现象。水表检定时，密封性检查必不可少，密封性检查时，试验压力为水表最大允许压力，试验时间应该1min以上。检定装置中的O型耐油橡胶圈是夹紧器、放水底闸等装置十分重要的密封件，长时间使用后可能会出现磨损，进而导致漏水，影响检定结果的准确性，相关工作人员必须定期对其进行检查，及时更换。

（四）检定环境或其他方面出现的误差

外界环境也会影响检定的准确性。在水表检定过程中，标准大气压下，应该保证检定环境的温度在10℃～20℃，检定湿度低于85%，水的温度应该满足相关的检定标准，水温偏差应该低于5℃。此外，水表检定时，水源压力改变会影响检表，因此，为了尽可能地减少水源压力对检表的影响，应该保证压力稳定，将瞬时流量波动系数控制在一定百分比之下。

三、自动检定过程中的误差控制

（一）环境需要满足检定要求

因为检定规程对检定环境提出的要求非常明确，所以，只有在规程规定的环境条件下，其相应的检定方法才能使检定结果的准确性得到保证。因为我们可以通过空调控制环境温度，所以，在检定过程的水温会逐渐上升，如有必要使水温降低时就可以往循环水池中注入温度较低的自来水。

（二）对检定装置硬件和软件及时更新升级

如果检定装置的硬件和软件在设计时较不合理，那么就可以联系生产厂家，从而要求对方进行改进。例如：为了使水表读数的准确度和识别率提高，我们可以通过升级图像来对软件进行处理，而当检定时压力不稳定时，我们为了保证水源压力的稳定，可以对功率足够大的水泵和体积足够大的稳压罐进行使用。

（三）定期维护保养

因为如果检定装置长时间的进行使用，那么零部件就会有损耗、老化情况出现，从而使得计量标准的计量特性会也会有变化发生，所以我们要经常对其进行定期维护保养，从而对可能引入误差的因素及时发现。如果有零件出现故障，就必须对其及时维修或者更换。对于维修或更换后会造成计量特性发生变化的，对检定装置有必要的要及时的进行检定，从而进行使用。

（四）改进检定方法

因为自动检定装置与传统的检定设备不同，所以，其检定方法也就不能对过去的方法单纯的应用，我们需要改进一些过程和细节，从而进一步结合自动检定装置的结构和特点。而在设计上，自动检定设备对一些缺陷不可避免地出现，所以，在检定过程中需要人为地对其进行干预，从而使检定误差更好地减少。

（五）提升检定人员的技术水平

检定人员需要计量对法律、法规认真学习，并且需要在思想上使认识提高，对质量技术监督和计量检定相关政策熟练掌握，从而对检定规程认真钻研，要对检定技术精益求精。进一步培养认真、仔细的习惯，从而使数据处理业务水平提高，在理论学习的同时使计量检定技术水平不断提升，不断的在日常的水表检定过程中对经验进行总结，从而将理论知识与实际工作紧紧联系在一起，对可能给检定结果带来误差的因素要及时发现，并想办法解决，从而使计量检定中误差的产生减少和避免。

四、结束语

通过分析和控制以上的误差，能够使水表自动检定过程中出现的误差进一步减少，从而对水表检定结果分析更加的准确可靠。同时也进一步说明高度自动化并不是说准确度高，这需要检定人员在使用自动检定装置过程中一定要起到监督作用，从而对可能对检定结果造成误差的问题及时发现，并加以解决，使检定结果准确性尽量提高。

参考文献：

[1]JJG162-2009《冷水水表》，北京：中国计量出版社，2009.

[2]李季.水表检定过程中的误差原因分析及讨论[J].中国化工贸易，2014（1）：252.

电能计量装置的测量误差分析 篇4

关键词：电能计量装置,误差原因,控制方法

0前言

电能计量装置是计算发电厂发电量、供电企业的销售电量以及核算用户最终用电量多少的仪器,是发电、供电、用电三方进行交易量多少确定的法律证据,其计量结果更是直接影响了各方交易地合理、公平、公正与否,并且对多方的经济利益产生了最直接的关键影响。

随着电网建设的不断完善,技术改造形势的迫在眉睫,电力企业的技术水平也在逐年提高,与此同时广大的用电用户也对电力的提供质量和电量的核算准确性程度的要求也是越来越高。因此目前对市场体制下的经济制度等的建设的完善和电能计量装置的“准确性、科学严密性、合理性”的要求逐渐提高,这已经成为电力网络保证可靠高效生产、有效维护百姓的合法权益、提高电力企业系统的高层次的服务水平的重要工作内容。

1 电能装置的重要作用

1.1 电力是需要特殊计量的商品

电力作为一种商品具有其特殊性质,它具有一个完整的系统由发电、供电、使用三个部分构成,三个部分缺一不可。互相组成这个紧密的电力系统,他们相互间进行提供和销售,于是电力的计量提供了新的问题,便需要一个仪器在三个构成部分之间进行测算,算出的电量用以计算电的价格。需要的这种装置就是电能计量装置。如果不使用这样的装置,在这样三个系统之间就不能够准确地计算出价格从而进行买和卖,由此看出,这种装置在发电、供电、用电这三者中的重要之处。

1.2 电能计量装置的重要用途

在电力系统中的这三个构成系统中,都必须配备许多的电能计量装置。从而计算出发电方的发电总量,供电方提供的电量总额,企业用户和个人用户的使用电量等等。从而合理制定各个系统的电力生产经济计划,做出合理的经济成本核算,还为收取电费的使用量提供一个准确可靠的依据。

在工业制造和农业种植商业流通业等各个行业供电中,为加强电力生产量、销售量和使用量的各项量化指标的计划和管理,响应好中央节能减排的政策导向,必须制定合理的电力消耗定额并在必要时计算单位产品的耗电量,来增多经济效益。电能计量装置是不可或缺的计量工具。随着中国广大人民群众生活质量的巨大改善,耗电量逐年呈递增的趋势。一言以概之,就是说凡是有用电的地方,就必须用到电能计量工具。

2 我国电能计算的现状和误差分析

2.1 电能计算的现状

在实际工作中,对电量的计算时会产生或多或少的误差。这些造成误差的原因有各种各样的。影响电资源耗用量的差异的因素具体有一下几种,电能计量装置本身的准确性限制以及电能计量人员在操作过程中的差异、电能的正常损耗等几大因素。这些因素都会使电能计算的最终结果的准确程度收到不同程度的影响。现阶段,在我们国家电网的各个电力企业的电量计算中,表现出来的问题有如下几个方面 :⑴电力运输过程中的高压出轨,因此不能计算出出轨的部分 ;⑵国内生产的三相两元部件感应型的电能表,电量计算的实际工作中,电能装置的构成与应用都会出现一些不可预见的问题 ;⑶在实际的电量测算中,电压互感器的二次导线降压可能会产生的较大数值的电量计算误差。⑷还不得不提的是,在进行电量计算的工作中,还有对于电量计算装置的临场使用的检查方法不当,以及电量计算工作中的互感器准确性不满足计量要求等,这一系列的电量计算问题,都会对电量的计量结果的准确性程度产生不可估计的影响,因此从事电力工作人员以及电能装置的研发人员都应更加关注对测量的控制和避免结果误差的几率。

2.2 电能表的主要误差

我们所指的电力系统营运工作中使用的电能计量装置,其实是对能够计算电能电量使用的仪器与工具的总的称呼,其中大部分的电能计量装置在对电能的计量中,对电量计算精准性有影响的误差因素,一般就认为是电能表、电压互感器还有二次回路等电路和仪器,在实际工作中电力资源计量的过程中得到的结果与真实消耗的电能数据之间产生不吻合的计算差异。

2.2.1 电能表本身的误差分析

制造工艺造成的误差 : 电能表本身的产品质量、仪器生产者的制造技术水平、产品零部件的质量等因素,无不会对电能表的准确性和运行性能产生不同程度的影响。负载影响 : 电能表在负荷较低以及低的功率状态下的误差相比较电能表在标准电流和额定功率因素下的误差要大。不当使用也会造成误差,电能表不按常规方法接线或者使用方法不恰当引起的计量误差虽然较小,通常是零点零几到零点一几,但这个数乘以倍率后,就会变成很大的误差。

2.2.2 电压互感器二次压降误差

这里我们主要阐述下电压互感器二次压降误差。电压互感器二次回路压降的幅度超出本身能够承受的范围,二次回路的导线路程太长,电压端子接头的接线效果不好,电压互感器二次回路压降出现意外的超差运行等因素,从而造成与母线不对称的电量的可能性大大提高,电压互感器呈现出的误差特点能说明,互感器真实的二次负荷是控制在25%~ 100%规定的二次负荷这个幅度以内,但是如果电压互感器二次回路压降超出这个范围,二次回路导线的长度不符合标准,就加大了出现二次压降超额的可能性,而有效解决的措施是在一定允许的范围内增大二次回路导线的横切面,能够有效降低电压互感器二次压降误差。

3 常用的控制办法

3.1 电能计算回路专用

电能计量装置使用的二次电压、电流回路中仅仅连接电能表,其他次要监控设备的线路由互感器的其他次要线路绕组来提供。最好的是能采用专门用来计量电流额互感器和专门用计量电压互感器。

3.2 用空气开关代替熔断器

二次电压回路使用熔断器即我们所说的保险丝,用来当作断开点以减少存在的诸多潜在危险。通过日常的经验积累我们可以发现差不多全部使用了熔断器二次电压回路的,它在运用保险丝前后的二次压降数据产生差异的可能性会增大。因为熔断器的接触是否合乎标准存在很大的因素在于人的操作,操作人员的操作方法和运用的力度可能会造成熔断器的接触不良从而产生误差。

4 结束语

电能表计量误差不确定度分析 篇5

关键词：电能表； 不确定度； 电能

中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2014）08-174-001

电能作为一种重要的能源，已经成为了现代社会与经济发展过程中所必不可少的能源，同时随着社会与经济的发展，对于电能的需求也越来越大。特别随着生态城市与和谐城市建设的逐步深化，对于电能节约问题越来越重视，这就进一步让社会对电能的准确计量问题更加重视。电能表作为最为普遍的电能计量仪表，其准确性对于电能的合理利用有着相当突出的作用，为此需要对电能表计量的准确性进行高度重视。特别是在对电能表计量进行测量的过程中，需要对其测量不确定度进行准确的测量分析。

一、电能表计量误差与计量损耗产生原因分析

1.表计工作出现误差

表计误差是电能表计量工作之中最为常见的一种误差，因其所导致的电能消耗也是计量损耗之中相当重要的构成种类。表计误差出现的主要原因就是电能表自身的机械磨损，机械磨损会导致机械故障的发生，进而会导致电能表计量出现不连贯、不灵敏以及不准确等各种实际的问题，在电网之中超期工作的电能表、超强度工作的电能表都会导致表计不够准确。[1]对于老式电能表来讲，电磁效应也会对导致电能表产生表计工作误差。

2.二次降压带来的影响

在电能表计量工作之中，存在有产生二次误差的可能性，并且很可能对电能表带来冲击性破坏，导致电能表计量出现问题，并且这种损失以及误差在实际的电能表计量之中是很容易被忽略的。特别是在二次降压回路之上，这种现象相当的明显，很容易导致电能表计量出现数值不准确的情况。并且因为其隐蔽性太强，很难被发现，而这种误差如果得不到及时的处理，就会导致计量误差不断的扩大。

二、对电能表计量误差不确定度测量的方法

1.测量不确定度的基本概念

所谓测量不确定度指的就是因为测量误差的存在所导致的被测量值不能够被肯定的程度，是表征被测量值真值所处的量值范围的评定。实验的结果不仅仅需要给出测量值X，同时还需要对测量的总不确定度U进行标出，并最终写成x=X±U的形式，以此来表述被测量的真值在（X-U，X+U）的范围之内的可能性与概率很大。很显然，不确定度的范围越小，那么就表示结果越准确可靠。从理论上来讲，导致测量结果的不确定度的来源有很多，其中主要有以下的几个原因：（1）在相同的条件之下测量值的变动性所反映出的各种随机影响；（2）测量仪器的示值本身不够准确；（3）标准物质所提供的标准值不够准确；（4）所引用的数据或者是其它的各种参量存在不准确；（5）取样缺乏充足的代表性，也即是被测样本不能够对其所定义的被测量物进行代表；（6）人员在读数时候的离散性；（7）没有控制好测量环境；（8）测量所使用的方法以及测量程序的近似与假设；（9）在相同的测量条件之下，被测量物在重复观测过程中的变化，也即是重复测量的偶然变化。

2.对不确定度进行简化估算的方法

因为误差本身所具有的复杂性，在实际的工业计量之中想要准确计算不确定度是相当困难的。[2]因此在实际的工作过程之中，通常都是采用具备有一定的近似性的不确定度估算的方法。

不确定度根据其数值的评定方法能够分为两类分量：（1）通过多次测量并利用统计的方法评定的A类分量UA；（2）运用其他各种非统计方法所评定的B类分量UB，最后则合成标准不确定度UC，根据A类标准不确定度分量以及B类标准不确定度分量通过“方、和、根”的方法来进行合成，也就是

将公式变形为：

2.1对A类分量的估算。在只开展有限次的测量的时候，可以近似的将随机误差认为是符合正态分布规律的，并通过贝塞尔公式进行计算来得出。在相同的条件之下对同一被测量物进行多次（n次）测量，不确定度的A类分量就等于测量值的标准偏差Sx，也就是通过计算能够知道，当n=6～8时，能够作UA=Sx近似，置信概率将会更大，也就是能够保证被测量的真值能够落在 ±Sx，在这个范围之内的概率更大。因此，在这种情况下可以直接的将Sx的值来当做是测量结果的总不确定度的A类分量UA。

2.2对B类分量的简化估算。在电能表检定过程中，通常情况下只会考虑仪器误差所会带来的总不确定度的B类分量。仪器误差通常是指的误差限，也即是在对仪器进行正确使用的条件之下，测量结果和真值之间所可能产生的最大的误差，通常用△I表示。通常约定，大多数情况下将仪器误差△I直接来当作是总不确定度之中通过非统计方法估计的B类分量UB，也就是

2.3对总不确定度UC的合成。从上诉公式之中，合成总不确定度公式，得到不确定度为

三、结语

电能表计量进行检定测量的过程中所遇到的不确定性因素有很多，因此对其不确定度进行分析是非常有必要的，这可以更好的对电能表计量的准确性进行掌握。为此，需要对电能表计量检测的不确定度进行渗入的分析，掌握其具体的数值，进行准确的判断，更好的为电能表计量工作进行提供支持。

参考文献：

[1]王淑平.電能表基本误差测量不确定度评定[J]科技创新导报，2012（28）：105

电能计量误差及计量改进措施分析 篇6

1 电能计量误差产生的原因

1.1 互感器误差。

互感器出现误差就会导致电能计量装置发生失真问题,继而影响相关单位的社会效益、经济效益,同时还会影响相关电网的经济技术指标,其误差表现如下:

第一,互感器的准确度等级比较低。在互感器的检定规程中,明确规定了I类和II类电能表装置互感器的准确度不可小于0.2级,但是在早期兴建的这些变电站与电厂中,所采用的互感器,其准确度等级均普遍较低,通常为0.05级,不满足相应的规定。

第二,在电能计量装置中没有计量专用的互感器二次绕组。在电能计量规定中,用在贸易计算的这些I类和II类电能计量装置,应该根据计量点来配置互感器专用的二次绕组,同时电能计量专用的二次绕组、电流互感器、二次回路以及电压互感器不可接入和电能计量没有关系的其他设备,因一次电流在通过电流互感器的一次绕组时,会使二次绕组出现感应电,消耗部分的电流10m励磁,从而使铁心发生磁通,而电流互感器误差就是因铁芯消耗励磁所引起的。对此,在使用专用二次回路时,不可和保护、测量一同回路。在这里需注意的是在b相接地三相三线制系统中或者三相四线系统中,电压互感器二次回路的计量和保护所用的零线必须要彻底分离。若共用或者接线混乱,很容易导致两者在零线间出现环流,导致电能表侧中性点电位出现位移现象,继而增大器电压降,使其处于一种不稳定的状态。

1.2 二次回路的误差。

因电压互感器中二次输出端和电能表输出端间的线路中,存有空气开关、导电阻抗、继电器触电以及熔断器等各种设备电阻,在有电流经过的时候,就会使二次电压在线路上发生压浆变化或者角度变化,对于电能表而言,线路上这些压降与相移就会给各电压互感器带来相应的附加误差。

1.3 电能表误差。

这一误差可分为三种,即生产误差、不当使用误差以及负载性误差。在小负载的范围内,由于在低负载时,其转矩较小,因此,电能表的误差相对较大,只有在摩擦力矩大于补偿力矩时,其误差才会向负方向变化,而在这种情况下,电能表的相位角误差的影响就会变小,且电流自制力矩可能为零。在负载增加的同时,工作的转矩也会相应的增加,非线性误差与摩擦误差相对较为明显。

2 电能计量改进措施

2.1 电能计量装置的改善。

在电力系统中,电能计量所需的主要设备为电能计量装置,只有完善其计量装置,才可从根本上保证其计量的可靠性与准确性。电能计量的完善可从以下几点着手:a.选择功能齐全且精度高的电能表,随着科学技术的持续发展,电能表的功能也逐渐完善,其误差也较为稳定。b.按照电流互感器和电压互感器的误差,合理对其进行组合,将互感器合成误差降至最低值,在组合的时候所配用的电流互感器与电压互感器之间的比差符号应相反,而大小和角差符号则应相等。c.基于电压互感器二次回路的实际情况来选择二次导线相应的截面与长度。

2.2 计量方式的正确使用。

a.针对一般的动力用户或综合配电变压器的低压出口用户,可采取三相四线的Y型接线电能计量方式;b.针对纯动力负荷用户或者排灌、加工用户,可采取三相三线的V型电能计量方式;c.对农村的综合配点变压器低压出口用户,可采取三块单相的电能计量方式。上述的这些电能计量方式不仅操作简单,且校验也比较方便,即使其某一相电能表出现故障,其他电能表也不会受到影响,仍旧可继续工作。此外,采用三块单相的电能表时,可通过对配变台区的三相负荷平衡性的了解,对其实施相应地调整,从而增强电能计量的可靠性与准确性。

2.3 明确电流互感器额定容量。

虽然在电流互感器中是允许存在一定误差的,但要注意该误差值必须要在其规定的范围内,应满足以下几个条件:a.二次负荷应在额定负载25%—100%范围内;b.二次负荷功率因数应为0.8或者1;c.频率为额定频率。只有在满足上述这三个条件时,电流互感器误差才可在限值范围内,从而才能减少其误差。

3 加强团队建设

随着经济的不断地向前发展,科技充满了我们这个时代。在电能这方面的人才短缺问题非常的严重,长期以来对于这方面的不重视,外面对于这一方的人才培养也不够重视,式的发展过过程中面临这种种的困境,怎样解决这方面的问题成为了研究的重点内容。现阶段很多的企业开展了人才战略,通过高薪聘请人才,然后围绕着进行团队建设,但是整体的表现的效果都不是很好。人员流动大,一旦面临着高薪的诱惑很容易离职,与此同时对于其他的员工构成了极大的压力,不利于内部的团结。

一些企业通过不断的实践已经取得了一定的成绩,他们的方法就是开展内部的培训。企业聘请专业的讲师进行授课,授课的内容更多地理论与实际相结合,这样能够很大程度上提升大家的吸收能力。培训工作一直处于一种误区,很多的人认为这项工作仅仅是一种形式,没有更多的实际意义,在培训的过程中学员如果抱着这样的态度进行学习,那么很难取得效果,必须要消除大家的这方面错误的认识,相关的部门一定要制定出相应的方案,经常对于学员进行考核,将考核的成绩纳入学员的绩效当中来,只有这样才能够更好地提升大家的积极性。针对于成绩优异的学员进一步的培养,作为企业的后备人才。怎样留住人才是我们的另一个重要的课题,人才的培养过程耗费了巨大的人力物力,一旦人才流失将是巨大的损失,企业可以通过涨薪以及升职等模式进行安抚。未来的市场竞争将会更加的激烈,今天的人才战略就是为了在未来的市场更好的占有份额,只有这样才是真正具有综合竞争力。

结束语

综上所述,在当前这个竞争激烈的社会市场下,电能计量装置数量也变得越来越多且分布广,其种类也变得越来越多,不管是在设计、安装上,还是在选择过程中,均会出现一些不利的影响因素影响其计量准确性。上面的相关的介绍大家一定有了更加进一步的认识,未来的发展还在继续,我们今后遇到的困境竟会更多,只有不断地解决问题,运用科学的手段进行根治,行业才会真正的取得发展。

参考文献

[1]李仕楷.电能计量误差及改进策略[J].企业技术开发,2016(15).

电能计量误差及计量改进措施分析 篇7

1 电能计量误差产生的原因

1.1 互感器误差

互感器出现误差就会导致电能计量装置发生失真问题, 继而影响相关单位的社会效益、经济效益, 同时还会影响相关电网的经济技术指标。其误差表现如下:第一, 互感器准确度等级比较低。在互感器的检定规程中, 明确规定了I类和II类电能表装置互感器的准确度不可小于0.2级, 但是在早期兴建的这些变电站与电厂中, 所采用的互感器, 其准确度等级均普遍较低, 通常为0.05级, 不满足相应的规定。第二, 在电能计量装置中没有计量专用的互感器二次绕组。在电能计量规定中, 用在贸易计算的这些I类和II类电能计量装置, 应该根据计量点来配置互感器专用的二次绕组, 同时电能计量专用的二次绕组、电流互感器、二次回路以及电压互感器不可接入和电能计量没有关系的其他设备, 因一次电流在通过电流互感器的一次绕组时, 会使二次绕组出现感应电, 消耗部分的电流, 从而使铁心发生磁通, 而电流互感器误差就是因铁芯消耗励磁所引起的。

1.2 二次回路的误差

因电压互感器中二次输出端和电能表输出端间的线路中, 存有空气开关、导电阻抗、继电器触电以及熔断器等各种设备电阻, 在有电流经过的时候, 就会使二次电压在线路上发生压降变化或者角度变化, 对于电能表而言, 线路上这些压降与相移就会给各电压互感器带来相应的附加误差。

1.3 电能表误差

这一误差可分为三种, 即生产误差、不当使用误差以及负载性误差。在小负载的范围内, 由于在低负载时, 其转矩较小, 因此, 电能表的误差相对较大, 只有在摩擦力矩大于补偿力矩时, 其误差才会向负方向变化, 而在这种情况下, 电能表的相位角误差的影响就会变小, 且电流自制力矩可能为零。在负载增加的同时, 工作的转矩也会相应的增加, 非线性误差与摩擦误差相对较为明显。

1.4 接触不牢固

在实施三线四线电能表接线工作的时候, 因电力系统操作人员自身的疏忽, 很容易导致电能表中性线线段钮的接触不够牢固, 或者发生中性线断开问题, 在这种状况下, 电能表电压线圈的公共接点对中性线就会产生相应的悬浮电压, 其悬浮电压在最高时可为10V。

2 电能计量改进措施

2.1 电能计量装置的改善

在电力系统中, 电能计量所需的主要设备为电能计量装置, 只有完善其计量装置, 才可从根本上保证其计量的可靠性与准确性。

A:选择功能齐全且精度高的电能表, 随着科学技术的持续发展, 电能表的功能也逐渐完善, 其误差也较为稳定。

B:按照电流互感器和电压互感器的误差, 合理对其进行组合, 将互感器合成误差降至最低值, 在组合的时候所配用的电流互感器与电压互感器之间的比差符号应相反, 而大小和角差符号则应相等。

C:基于电压互感器二次回路的实际情况来选择二次导线相应的截面与长度。

D:确保电能计量装置的统一化和标准化, 尽量减少因设计或者选择不当、计量安装技术不合格以及接线不规范等各种原因引起电能计量误差。

2.2 计量方式的正确使用

A:针对一般的动力用户或综合配电变压器的低压出口用户, 可采取三相四线的Y型接线电能计量方式。

B:针对纯动力负荷用户或者排灌、加工用户, 可采取三相三线的V型电能计量方式。

C:对农村的综合配点变压器低压出口用户, 可采取三块单相的电能计量方式。

上述的这些电能计量方式不仅操作简单, 且校验也比较方便, 即使其某一相电能表出现故障, 其他电能表也不会受到影响, 仍旧可继续工作。此外, 采用三块单相的电能表时, 可通过对配变台区的三相负荷平衡性的了解, 对其实施相应地调整, 从而增强电能计量的可靠性与准确性。

2.3 明确电流互感器额定容量

虽然在电流互感器中是允许存在一定误差的, 但要注意该误差值必须要在其规定的范围内, 应满足以下几个条件:二次负荷应在额定负载25%~100%范围内;二次负荷功率因数应为0.8或者1;频率为额定频率。只有在满足上述这三个条件时, 电流互感器误差才可在限值范围内, 从而才能减少其误差。尽量减少串接的接点, 将不稳定因素消除在电能计量回路中, 尽量减少一些不必要接点, 在35k V以下计量回路中, 不可装设熔断器, 而对于必不可少的这些接点, 应该定期进行清洗以及测试, 以此降低接触电阻, 尽量将其存在的不稳定因素消除。

参考文献

[1]严伟.感应式电能表电能计量误差的分析[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2010, (11) :47.

[2]王健.如何提高电能计量的准确度[J].农村电气化, 2010, (03) :95.

[3]王榕模, 张萌, 姜洪浪, 等.电能计量设备现状、发展方向及新技术应用[J].仪表技术, 2010, (02) :57.

电能计量装置误差的分析研究 篇8

1.电能计量装置综合误差控制的重要性

这种重要性体现在3个方面:一是保障用电安全, 用电安全无疑是电力行业的第一宗旨和第一要义, 电力企业所有的工作都要以保障用电安全为前提, 其实所有的行业都是如此, 安全是前提, 没有安全其他的工作都是空谈, 所以电能计量装置的误差必须要控制在合理范围, 这是保障用电安全的重要方面;二是保障供电正常, 电力企业第二重要的目标就是能够为用户提供连续地正常供电, 这也是电力企业发展的基础, 正是因为市场上的用户对电有着源源不断地需求, 电力行业才得以存在得以维持, 而如果电能计量装置总是出现严重误差, 这种持续的电能供应就不能得到保障;三是保障企业效益, 这里不仅包括供电企业, 也包括所有用电企业, 如果一家企业因为断电而停止生产, 损失是不可估量的, 而供电企业不能提供很好的服务, 在市场上存在的价值全无, 经济效益更是全无。

2.电能计量装置综合误差的几大主要成因

电能计量误差的产生不可避免, 只要将误差控制在合理范围就是可接受的结果。所以, 我们必须弄清楚产生电能计量误差的原因, 从问题根源处着手控制电能计量误差。除了我们所熟知的电能计量装置质量和电能计量工作环境等原因外, 笔者对导致电能计量误差的几大原因进行了列举和分析, 具体如下:

2.1电能计量装置技术不纯熟

目前电能计量装置的技术水平已经有了很大的提高, 但据目前的现状看, 跟国际上高水平国家还是存在差距, 其中电能计量装置误差难以控制就是一项很重要的表现, 如果技术上缺乏科学性和成熟度, 那么这种误差必然难以控制, 由于技术上的问题导致的误差是硬伤。

2.2工作人员专业素质不高

目前在电力行业内部还存在很多工作人员本身的专业素养不高, 由于招聘环节和培训环节存在诸多问题, 导致很多员工的专业水平跟不上设备使用的要求, 对于电能计量装置在使用和维护的过程中, 不注意科学地使用和维护, 导致设备受损, 不能准确地计量数据, 从而产生误差。

2.3计量方式不准确

由于目前所采取的电能计量方式并没有完全统一, 而有些计量方式是极容易产生误差的, 由不准确的计量方式产生的误差也十分常见, 现在很多供电企业仍然在采取传统的计量方式, 而现在的设备已经发展了, 传统的计量方式已经难以满足设备的要求, 由于方法滞后、效率低下, 导致计量数据出现误差。

2.4电力设备管理制度有待完善

现在很多供电企业内部没有形成完善的电力设备管理制度, 以至于对电力设备的损耗非常严重, 加上员工的职业素质和敬业意识不够, 对于这些设备的爱护欠佳, 不能够很好地管理设备, 而反过来设备也不会给企业一个准确的数据, 电力数据误差就出现了。

2.5由于电流互感器选用不当导致的误差

(1) 接入电流互感器的二次负荷包含外接导线电阻、电能表电流线圈阻抗、接触电阻。因此, 在进行电流互感器选择时, 要从三方面对二次容量大小进行分析, 借助选择电流回路负荷阻抗较小的表计来达到二次容量的要求, 在必要情况下还能够通过降低外接导线电阻的方法来解决。

(2) 因为一次电流流经电流互感器一次绕组时, 必须要消耗一部分电流i0来励磁, 使得铁芯产生磁通, 保证二次绕组产生感应电动势。电流互感器的误差是因为铁芯所消耗的励磁安匝导致的。根据互感器电流特性曲线、负荷特性曲线和误差特性表, 其实际负荷电流达到额定值60%左右, 至少应不低于30%, 才可以使电流互感器在最优状态运行, 从而控制电流互感器误差。

2.6由于二次接线不合理导致的误差

电压互感器二次回路电压降是二次接线导致电能计量装置误差的主要原因之一, 而导致该问题的原因主要有以下几点: (1) 中间继电器接触电阻; (2) 二次回路连接电缆; (3) 端子接触电阻, 隔离开关辅助触点; (4) 断路器、熔断器的接触电阻, 以及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也会产生电压降, 这样加在负载上的电压就无法与电压互感器二次线圈电压相等, 就产生了计量误差。

3.电能计量综合误差的控制对策

3.1提高电力计量装置的科学水平

上文分析到了电力计量出现误差的首要原因是电力计量装置的技术水平不高, 所以要提高其科学水平, 要从3个方面努力;一是广纳人才, 加强自主研发, 要通过多种渠道招聘各种电力科研人才, 也可以和高校进行合作, 成立研发小组, 自主研发更高科技水平的电能计量装置, 提高自主创新能力;二是加强投入, 只有充足的资金投入, 才能保障研发电力计量装置有足够的基础, 这是必要的投入, 要努力花好每一分钱;三是向国际先进水平企业学习, 要敢于取外界之精华, 不能闭门造车, 要适当地向国际上的先进技术学习, 如果有必要也可以向国外购买技术, 从而提高电力设备的科学水平。

3.2提高工作人员的专业素质

要做好3个方面的工作:一是招聘环节把好关。供电企业在招聘员工的时候就要对应聘人员进行全方位地考核, 包括专业技能、职业道德、心理素质、安全意识等各个方面, 确保在招聘环节就选取优质员工;二是做好入职培训。不论多么优秀的员工在初入电力行业时没有经过培训都不能上岗, 培训包括安全培训和技能培训, 安全培训是为了保障员工自身安全和生产运营的安全, 技能培训是为了员工能够更熟练地适应自己的工作岗位;三是做好员工长期培训工作。员工在电力行业工作期间要保持不断学习、不断进步的状态, 而企业要为员工提供这样的平台, 在定期举行技能培训班, 确保员工的专业水平不断进步, 这既是为了员工的未来, 也是为了企业的发展。

3.3采用准确的计量方式

电能计量工作要根据不同的电力系统选择合适的计量方式。计量装置误差超过要求范围很大程度上是因为计量方式选择的不科学和不适用, 没有考虑到电力系统的独特性。不合理的电能计量装置和计量方式选择不仅会导致计量误差偏大, 还会影响电能测试, 造成测试结果出现较大误差。所以, 在选择计量方式时, 要严格考虑该电力系统的特性, 根据系统特点选择计量方式。

3.4建立完善的电力设备管理制度

现在制度建设非常重要, 不管是在任何的企业, 企业管理没有完善的制度, 混乱现象就会发生, 所以电力计量装置的误差想要完全控制在合理范围, 还要从根本的制度管理上着手, 要建立健全的电力设备管理制度, 不管是电力计量装置, 还是其他设备, 都应该按照合理的制度进行管理, 所有的设备都要登记在册, 每一台设备都要完善监控装置, 对于使用设备的操作员工也要做好登记, 具体哪几个员工操作哪台设备都要有严格的管理, 一方面为了熟练, 另一方面便于落实责任、追究责任。同时要建立严格的设备使用规范, 每台设备上都要标明详细的使用规范和使用流程。

3.5进行计量装置综合误差分析

电能计量误差偏大问题的产生必然有其特殊原因, 要对误差进行综合分析并记录, 根据误差原因对计量装置进行改进和调正。计量误差的分析必须根据电能计量装置的计量阶段进行, 将各个计量阶段的误差综合分析, 这样做才能得到正确的分析结果, 才能最科学地对电能计量装置进行调整和改进。

3.6采取电压误差补偿装置

第一, 当采用专用的电压互感器二次回路, 电能表与仪表显示设备等二次回路单独工作, 彼此不会受到影响, 并且降低二次回路电压受到其他负载的影响。

第二, 当采用专用的电压互感器二次回路, 可以减少诸如接线错误等等操作。

第三, 当采用专用的电压互感器二次回路, 可以减小二次回路电压降及由此带来的电能计量误差。

高效准确的电能计量不仅能够保证电力用户的利益, 还能够降低企业的损失, 避免一些电力用户的不良行为导致的企业经济损失。而从上述可知, 电能计量装置是电能计量工作开展和保证计量准确度的基础和关键性因素, 电力企业必须重视对电能计量装置误差的控制和分析, 从装置设计、计量技术、管理手段以及人员专业素质等几方面着手来进行电能计量装置误差控制。时代的发展意味着技术的发展和要求的提高, 电能计量装置误差标准便是如此, 只有不断研究和努力, 才能保证计量装置的改进符合时代要求。

摘要：电力行业的发展可谓日新月异, 每天都有新的变化, 在这种变化中一切基本的使用设备总是不可或缺的, 本文即将要讲到的电能计量装置就是其中的一个重要部分。

关键词：电能,计量装置,综合误差,重要性

参考文献

[1]任凤莲.如何减少电能计量装置综合误差的技术和管理措施[J].价值工程, 2013 (33) :43-45.

[2]刁志平.电能计量装置综合误差规范化管理[J].中国新技术新产品, 2012 (24) :55-57.

改进电能计量装置误差的措施分析 篇9

一、电能计量装置综合误差影响因素分析

1、电能表误差

电能表的误差由三部分构成, 即电能表的负载特性误差、生产误差以及不当使用误差。在生产误差和不当使用误差一定的情况下, 电能表误差大小主要取决于负载特性。一般来说, 负载越小, 电能表计量误差将更大, 这是由于负荷较低时, 负载转矩比较小, 一旦摩擦力矩大于了补偿力矩, 误差就将向负的方向变化。随着负载的增大, 负载力矩逐渐增加, 此时, 摩擦误差、非线性误差将相对减小, 加之此时电流自制动力矩差不是很大, 故综合误差逐渐减小。

2、互感器合成误差

在使用互感器时, 互感器总会存在一定误差, 互感器二次侧实际值乘以铭牌变比不等于一次侧的真实值。互感器的合成误差he大小反映了这种偏差的大小:

式中1P为一次侧功率真实值;2P为二次侧功率测量值;1K为电流互感器额定变比;UK为电压互感器额定变比。以三相四线制接线方式为例对互感器合成误差计算方法进行说明。

接有电流、电压互感器的单相电路其互感器合成误差计算式为:

式中1f为电流互感器比差;fu为电压互感器比差;δI为电流互感器角差;δU为电压互感器角差;φ为功率因数角。三相四线带电流、电压互感器时, 相当于3个单相电路。按式 (2) 求得合成误差, 其总误差为各相误差代数和的三分之一。

3、计量二次连接导线

电压互感器等计量装置的二次连接导线以及串接点都存在电阻, 负载电流流过时必将产生电压降, 这样计量装置感受到的二次线圈电压将不等于负载电压, 从而产生了计量误差。《电能计量装置技术管理规程》 (DL448-2000) 中规定到, I、II类计费电能计量装置, 电压互感器的二次压降不能超过额定电压的0.2%, 其余计量装置不能超过额定电压的0.5%。对电流互感器进行分析, 对得到同样的结论, 同样存在着计量误差。

二、降低综合误差的措施

产生电能计量误差的因素是多方面的, 因此, 探讨降低综合误差的措施也可以从多个方面入手。

1、完善电能计量装置

电能计量误差的产生首当其冲的就是电能计量装置本身。因此在实际工作中, 应首先对电能计量装置进行完善, 选择符合计量规程的电能计量装置, 例如, 现场应用时应尽量选用高精度、稳定性较好的多功能电能表, 且电能计量表的二次回路尽量避免与保护共用;第二, 通过开展计量点的改造工作, 使电能计量装置更加标准化、规格化, 不断提高计量的准确性。选择电能表时, 应尽量选择宽负荷 (S级) 的电能表, 适应大范围负荷变化的需要;第三, 通过合理的调整互感器误差互补或采用增大电压二次导线截面积和减少转换过程的接触触点等方法, 来减少计量装置的综合误差。同时, 尽量使二次铜导线的允许长度以及截面积等都要满足计量要求, 从而限制和减小二次回路压降, 降低计量二次连接导线所造成的误差;最后, 研发机构应尽快研发高精度的电压互感器, 同时强化对电压互感器二次负荷的管理。

2、采用正确的计量方式

采用正确的计量方式, 减少计量误差。1) 对接入中性点绝缘系统的电能计量装置, 应采用三相三线制电能表, 其2台电流互感器二次绕组宜采用四线连线;对三相四线制的电能计量装置, 其3台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六线边线。如采用四线连接, 若公共线断开或一相电流互感器极性相反, 则会影响计量, 且在进行现场检验时, 采用单相法每相电流互感器二次负载电流与实际负载电流不一致, 会给测试工作带来困难, 还会造成测量误差。2) 对计费用高压电能计量装置应装设失压计量器, 及时读取失压记录, 作为计量人员追补电量的依据。

3、采用电压误差补偿装置

对于一些电压互感器二次回路的负荷导纳变化范围不大的情形, 可通过采用电压误差补偿器, 补偿二次导线电压引起的比差和角差来减小计量误差。

4、开展计量装置综合误差分析

把投产前电流、电压互感器合成误差、电压互感器二次回路压降误差通过计算形成数据表, 在每次的周期校验时, 都可以对照各项数据配合电能表进行调整, 使计量综合误差达到最小。同时, 按规程规定做好电能表、互感器、电压互感器的周期检验和轮换工作。

参考文献

[1]陈学斌:《配电计量》, 中国电力出版社, 2006年。

电能计量的综合误差探讨 篇10

关键词:电能计量综合误差原因对策

中图分类号:TM933.4文献标识码:A文章编号:1674-198X(2011)05(c)-0110-01

电能计量管理工作是电力企业生产经营管理及电网安全运行的重要环节,其技术和管理水平不仅事关电力工业的发展和电力企业的形象,而且影响结算的准确、公正,涉及广大电力客户的利益。

1 导致电能表误差的原因

(1)受冲击负荷的影响。因冲击电流的峰值会是平均负荷电流的数十倍,受惯性的作用、电能表的转盘转速加快、使电能表呈现瞬间的正偏差。

(2)工作电压偏低。当电能表接入的工作电压偏低(低于额定值)时,因电压元件产生的自制力矩与转盘的转速、电压磁通与u的平方成正比,因此,当电压偏低时,其电压变化而引起的自制动力矩变化率要大于驱动力矩,所以电能表会产生正偏差。

(3)用电负荷轻。用电负荷太轻,其电流达不到电能表标定值的5%时,电能表的工作特性会很不稳定,因补偿力矩的作用较大,会使表计产生较大的正偏差。经试验证明,电表在2%～3%的标定负荷下运行时,其误差将会增大20%～40%。

(4)超负荷运行。电能表长期超负荷运行(超过标定电流1～4倍以上)时,将导致电流铁芯的自制力矩加大、又使电流线圈长期严重发热而造成匝间短路,使驱动力矩减少、电能表因此产生负偏差。

2 减少电能计量误差的几点措施

2.1 电能计量装置方面

(1)选择高精度、稳定性好的多功能电能表。由于电子技术的发展,目前多功能电子表的技术较为稳定,误差基本呈线性。

(2)装设专用互感器。在计量点装设专用的电压互感器、电流互感器,用较粗的导线联接计量表计,实行就地计量,可有效降低计量装置误差。

(3)采用电压误差补偿器(手动),补偿二次导线压降引起的误差。电压误差补偿器是一种输出电压幅值和相角可以调节的装置,可以补偿电压互感器二次导线压降所引起的负值比差。

(4)电压互感器二次导线的选择。根据互感器二次回路的实际情况选择二次导线的截面和长度。

(5)保证互感器回路完整。对35kV以上的计费用电压互感器二次回路,应不装设隔离开关辅助触点,但可装设熔断器；对35kV及以下的计费用电压互感器二次回路,应不装设隔离开关辅助触点和熔断器。电流、电压回路应设专用二次回路,不与保护、测量同回路。

2.2 采用正确的计量方式,减少计量误差

(1)对接入中性点绝缘系统的电能计量装置,应采用三相三线制电能表,其2台电流互感器二次绕组宜采用四线连线；对三相四线制的电能计量装置,其3台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六线边线。如采用四线连接,若公共线断开或一相电流互感器极性相反,会影响计量,且进行现场检验时,采用单相法每相电流互感器二次负载电流与实际负载电流不一致,给测试工作带来困难,且造成测量误差。

(2)合理选择计量点的位置。减少互感器的负载,可提高计量精度。如果合理选择计量点的位置,缩短互感器与表计的引线,就可减小引线电阻,达到减小互感器负载过大的目的。因此,计量点的位置离配电变压器越近越好,最好选在配电变压器台中。

(3)计量点结构的设计和选择。多年经验表明,为了防止表前窃电,合理计量照明和动力的用电能量,计量点结构一定要设计合理,采用电能表、刀开关分开,照明、动力分别计量的方式。

(4)对计费用高压电能计量装置应装设失压计量器,及时读取失压记录,作为计量人员追补电量的依据。

2.3 加強电能计量装置误差实时监测系统建设

电能计量装置通常由电压互感器(PT)、电流互感器(CT)和电能表组成。相应地,电能计量装置的误差由PT误差、CT误差、PT二次压降所导致的误差和电能表的误差等几部分组成。目前对电能计量装置进行现场检验的方法主要有现场在线检验和现场停电检验两种方法。现场在线检验法是定期携带电能表现校仪和PT二次压降测试仪等设备到现场,在电能计量装置工作状态下,测量电能计量装置中的电能表的误差和PT二次压降等量。但由于经济上特别是安全上的原因,不允许在带电运行的高压强电线路中临时接入精密级的电流互感器和电压互感器与现场运行的CT和PT进行比对,因而此方法不能测定PT误差和CT误差。现场停电检验法是针对上述现场在线检验法不能测定PT误差和CT误差的缺陷,当系统停电时,携带PT和CT停电检测设备到现场测量PT误差和CT误差。由于PT和CT停电检测设备由非常沉重的升压器、升流器和标准器等组成,且需要与各有关方面协调停电时间,加之停电测量时无法准确获得PT和CT真实运行状态下的测量误差,因而现场停电检验法费时费力且不太准确。因此,针对这种情况,要加大研制力度,开发新型的电能计量装置误差实时监测系统,将电能表误差进行实时测量、PT二次压降所引起的误差实时测量、以及PT和CT误差实时测量等多种功能集于一体,使电能计量装置现场检验人员可以远程实时在线监测电能计量装置所有部分的误差状况,提高发供电单位和电力大用户的现场检验人员的工作效率。

2.4 加强电力计量的管理

(1)把好改造设备选型、定货、验收关。确保电能计量设备的性价比较好,根据产品使用说明条件进行使用,动热稳定要求高的场所一定要选用动热稳定高的产品,产品本身要求接地的一定要可靠接地；将户外的组合计量互感器安装在避雷器之后(以来电方向区分),使其受到避雷器的保护；选用防污防腐等级较高的产品。

(2)开展综合误差分析。对于一些重要的计量点仍可用减小综合误差的概念来进行电能表、互感器误差的优化配置。

(3)开展计量装置改造。为了减少仪器设备缺陷故障或试验对电能计量装置安全可靠运行、准确计量造成的影响,应根据计量技术管理规程的要求,利用电气设备的大修、技改将计量一次设备或二次回路改造独立出来成“计量专用”,并使互感器二次回路的负荷和功率因数等满足要求。

(4)严格按照规程规加强计量装置的全过程管理。从计量方案的确定、计量器具的选用、订货验收、检定、检修、保管、安装竣工验收、运行维护等方面加强管理,制定本单位可操作性的管理制度,切实做好电能表、互感器的现场检验、周期检定(轮换)、随机抽检、故障处理、报废等相关环节工作,并由职能部室进行监督、考核。

参考文献

[1]张有顺,冯井岗.电能计量基础[M].北京:中国计量出版社,2002.

[2]郑尧,兆华,谭金超,等.电能计量技术手册[M].北京:中国电力出版社,2002.

[3]鲍卫东,刘冰.电能计量装置现场校验方法探讨[J].电测与仪表.2006(7).

天平砝码检定误差分析 篇11

砝码是进行天平测量过程中必不可少的一项测量配件, 因此砝码的质量一直是进行测量工作人员主要关注的问题。因此其在检定的过程中具有以下几个方面的特点:

1.1侧重重量上的考量

天平之所以能对物质进行一定的测量主要就是依靠杠杆平衡原理, 通过调节砝码的多少来测定物质的最终重量。因此砝码重量的准确性成为了进行天平测量的关键。因此在进行砝码检定的过程中有关工作人员主要的工作任务就是对砝码的质量进行检定, 保障其与表达质量相同。

1.2遵守国家相关规定

与一般的检定不同, 针对砝码的检定, 我国有关部门进行了详细的规定, 针对砝码的检定方式, 检定周期等都进行了相应的规定, 进而增加了砝码检定过程中的规范性。

2砝码检定误差

2.1砝码检定误差的种类

2.1.1可预见性误差

在进行砝码检定的过程中有些误差的原因是可以被预见的, 我们就将这种可以预见原因的误差称之为可预见性的误差。在日常的砝码检定的过程中这种可预见的误差一般包括以下两种:

1) 误差具有一定的规律可循。天平作为一种古老的测量工具其具有着一定的历史演变, 因此在不断实践的过程中人们对于砝码检定过程中可能出现的一些失误已经有所认识, 并整合出了一定的经验。

尤其是一些有迹可循的误差更是被进行了一定的总结, 为砝码的检定, 误差的分析起到一定的参考作用。而砝码误差规律性的出现就是其中一种。例如, 在进行砝码检定的过程中由于天平两臂不等经常会使测量出的错误数值呈现一定的规律性, 一旦这种规律性出现则误差就具有一定的可预见性。因此, 在日常生活中工作人员经常将其当做砝码检定的第一关注对象, 以避免因天平两臂不等而造成砝码检定失误。

2) 误差具有一定的稳定性。在进行砝码检定的过程中一些砝码自身虽然具有着一定的问题, 但是由于受到设备或者操作人员的影响, 导致在进行检定的过程中其一直保持着一个均衡不变的值使得检定结果出现误差。

因此在进行检定的过程中如果检定出现失误使得砝码一直处于一个稳定而均衡的数值, 那么有关人员就可以从人力, 物力等方面入手, 对其进行解决。

2.1.2不可预见性误差

除了上述一些可以预见的砝码检定误差, 在实际的工作过程中还有一些检定误差产生的原因是不可预见的我们将这部分误差称之为不可预见性误差, 一般而言不可预见性误差可能由以下几个方面造成:

1) 不可预见的外界因素。外界环境的变化是多种多样的, 其对于砝码的检定会产生一定的影响。在日常实践过程中由外界因素造成的砝码检定失误一般不具有共性的特征, 因此我们无法通过掌握共性特征来预见造成砝码检定误差的原因, 进而为修正砝码质量造成了一定的阻碍。例如, 在进行测量的过程中测量值出现失误, 测量人员很难对其原因进行分析, 并且难以把握其出现的规律, 进而导致整个测量工作的停滞甚至失败。

2) 工作上的失误与疏忽。在进行砝码检定的过程中, 工作上的失误与疏忽是不可预见的, 其可以是工作人员操作过程中的不准确, 也可以是测量数值与实际质量不相符等。

一般而言工作人员在工作上的失误与疏忽不是出于工作人员的主观故意, 而是不经意的行为因此很难被工作人员发现, 为砝码检定误差产生原因的分析产生了一定的阻碍。

2.2引起砝码检定误差的原因

2.2.1设备原因造成的误差

要想对砝码检定失误进行避免与完善, 有关人员应从发掘引起砝码检定误差的原因入手, 只有将问题产生的脉络梳理清楚才能更好的对问题进行解决, 具体来说造成砝码检定误差做直接的原因及时设备原因, 主要包括以下几个方面:

2.2.1.1天平不等臂

在日常生活中我们较为常用的是等臂天平, 这种天平在应用的过程中具有着操作简单, 检定方便的特点。但是由于天平种类的不同, 测量用途的不同, 除了等臂天平外, 还存在着不等臂天平, 电子天平等。

在利用不等臂天平对砝码进行检定的过程中, 由于天平臂的不均衡, 使得检定者难以对天平的测量进行把握, 进而造成砝码检定上的失误。

2.2.1.2天平丧失准确性

天平是进行砝码检定的主要工具, 一旦天平丧失准确性, 那么砝码的检定就很难顺利进行。具体来说造成天平丧失准确性的原因主要包括, 检定过程中部件间的摩擦, 天平自身清洁工作不到位带有一定的粉尘或纤维。

这些问题看似不大, 但是在进行砝码检定的过程中其都有可能对天平的平衡性产生影响, 造成砝码检定过程中的误差。

2.2.2人为原因造成的误差

目前在进行砝码检定的过程中仍需要工作人员进行手动检定, 因此在实际的过程中因为工作人员的原因造成砝码检定的误差也时有出现, 具体来说人为原因造成的误差主要包括以下几个方面:

2.2.2.1生理性的检定失误

人与机器相比具有着一定的特殊性, 在一些精细的判断上会受到生理上的局限难以做到精准的判断。尤其是在进行数据读取的过程中, 由于肉眼视力有限, 因此经常会造成数据的误读或是数据读取结果不够精准等造成砝码检定的误差。

2.2.2.2操作不当造成的检定失误

工作人员在进行砝码检定的过程中要进行一系列的操作, 在进行这些操作的过程中工作人员应严格遵守砝码检定的规章制度, 按照具体的规定进行。但是由于砝码检定工作在监督与管理方面存在一定的缺陷性, 因此使得一些个别砝码检定工作人员在进行砝码检定的过程中出现违规操作的现象, 使得砝码检定的结果难以得到有效的保障。

2.2.3环境原因造成的误差

除了设备原因与人为原因之外, 环境原因也是造成砝码检定失误的主要原因之一, 具体来说环境原因主要表现在空气浮力对砝码检定的影响。众所周知空气是具有一定的浮力的, 但是由于其浮力相对较小, 对日常生活的影响不大, 因此有关人员在进行砝码检定的过程中会对空气浮力因素进行一定的忽略。

但是通过实践证明, 空气浮力有时也会对砝码检定造成一定的误差, 尤其是对一些精密性的测量而言, 空气浮力更是不可忽视的影响因素。

3避免砝码检定误差的方法

3.1强化设备管理, 做好准备工作

通过上文的论述我们可以得出, 造成砝码检定失误的原因主要包括三个方面, 既设备, 人力, 环境。因此要想避免砝码检定误差的出现, 也应从这三个方面入手, 首先就设备而言有关人员应做到以下几点:

3.1.1强化设备管理

由于天平经常在实验室中被使用, 因此其在进行测量的过程中对于精确度有着相对高的要求。鉴于此, 有关工作人员应强化对天平的管理工作, 首先应对天平进行合理的存放, 并且对天平的使用以及天平的特征进行一定的了解。

其次, 在存放砝码的过程中, 要注意砝码的保存, 避免砝码受到磨损造成质量的减轻。

3.1.2做好准备工作

天平的准备工作主要包括天平的清洁以及天平的摆放等。就清洁而言有关人员应定期对天平进行擦拭, 并在应用之前进行一定的清洁, 避免粉尘, 纤维等出现。除此之外, 天平的摆放也应得到有关人员的注意, 选取平坦的桌面进行摆放, 保持天平处于水平位置。

3.2提高人员素质, 重视检定监督

由于砝码的检定离不开工作人员的操作因此在实际的工作中有关单位应就操作人员的素质进行一定的提升。具体来说包括以下几个方面:

3.2.1提高人员素质

人员素质的提高包括两个方面, 一是要对工作人员的工作责任感以及注意力进行提升, 这主要是为了尽量减少生理性的误差, 生理性的误差在实际的工作中是不可被避免的, 这是由人类的生理特征所决定的。

因此针对生理性的误差我们只能通过增强员工的责任感, 提高员工工作过程中的注意力等方法, 让工作人员可以通过主观上的努力, 精神上的集中尽可能的对生理误差进行一定的降低。

二是, 加强工作人员的操作规范。这主要是因为工作人员在进行砝码检定的过程中经常会由于操作失误造成砝码检定的误差, 因此有关单位应明确操作制度, 对工作人员工作行为进行一定的限制, 使得砝码的检定具有一定的规范性。

3.2.2重视检定监督

监督工作是发现问题, 解决问题的有效手段之一, 因此在进行砝码检定工作的过程中, 有关单位也应重视监督手段的应用, 针对砝码的检定进行一定的监督, 减少工作人员在进行砝码检定过程中工作上的失误。

3.3综合各项因素, 注意检定细节

在进行天平测量的过程中对其结果产生影响的因素有很多, 想要保证天平测量的准确, 砝码检定的无误。有关砝码检定人员应对砝码检定的内容进行一定的拓展, 综合各项因素对砝码进行检定, 只有不断的细化砝码检定的方法才能避免各种因素的影响。

除此之外, 有关人员还应对砝码检定的细节产生重视, 将砝码检定的每一个细节进行把握, 避免因为细节原因造成砝码检定的误差。

4结语

综上所述, 砝码的检定与天平测量的准确性有着密切的关系, 有关人员要想对天平测量结果进行保障就要不断加强对砝码检定的把握, 促进砝码检定工作质量的提升, 减少砝码检定误差的出现。

参考文献

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[2]乔岩, 王凤翔.砝码的检定方法[J].科技信息, 2012 (25) , 24-26