负荷不正常对计量的影响...

　严重的低负荷、超负荷、漏电或窃电会造成电力计量中的计量失准，多数电力管理部门都视为线路损耗，其实是由于电力计量系统中的电流互感器的计量范围有限，导致在低负荷或超负荷时，计量失准造成的漏计量，要解决漏计量的问题，只能在设计该线路计量系统时，根据用电的负荷大小，确定合适的电流互感器变比来解决。但是，在实际用电的过程中，特别是用电负荷大的企事业单位，负荷是在不断变化的，而且变化的范围也很大。因此，在确定电流互感器的变比时，不能兼顾从小负荷到大负荷的变比，当将电流互感器的变比选择较小时，小电流状态下的变比误差减小了，但大电流状态下或超负荷时变比误差会增加很多；反之，将电流互感器的变比选得较大时，大电流状态下的变比误差减小了，可是小电流状态下的变比误差又增大了。因而计量失准直接影响到电力计量的准确性。如何解决计量失准问题，直接影响到售电和用电交易的公平合理。

　　1 计量失准的因素

　　1.1 电流互感器的误差

　　参照国家标准GB1208-2006，对测量用电流互感器误差的要求，不同准确级的误差见表1。当电流互感器运行在额定电流的20%～120%时，其误差符合准确级的精度要求，但当运行在小于额定电流20%或更小时，它的误差增大了，而且电流越小误差越大；当大于额定电流的120%或更大时，误差也增大了，甚至逐渐达到饱和，此时的变比误差就更大了。对LMZJ1-0.66型电流互感器测试的误差变化（不同种类的电流互感器误差变化有差异），可以看出，低于5%、高于120%额定电流时，都将产生较大误差。因此，在电力计量中，确定适应计量范围的电流互感器的变比是非常重要的，对提高计量准确性，降低线损能够起到很重要的作用。
　　表1 不同准确级的误差

负荷不正常对计量的影响
　　1.2 负荷变化

　　企事业单位在用电的过程中，不可能保持恒定的用电量，用电负荷在不断变化，只是变化的大小问题。当用电负荷运行在电流互感器额定电流的20%～120%之间时，电流互感器能保证计量的准确性，如果用电负荷运行在额定电流的5%以下时，互感器的计量误差就会较大。如某企业用电负荷最大时，电流达到263A，当停止生产，电流降到1.1A。计量电流互感器电流比是300/5（A），这种情况中用电负荷运行在电流互感器额定电流的0.367%，电流互感器的计量误差已经比较大了。

　　1.3 用电类型

　　不同类型的企事业单位有着不同的用电情况，针对不同的用电情况大致可分为连续用电、季节性用电、阶段性用电、间歇用电和不确定用电等，通过对这些用电方式的检测，只有连续用电的单位在用电过程中，用电负荷的变化相对稳定，如纺织、化工等24h连续生产的企事业单位，其它用电类型的单位，用电负荷变化都比较大，如季节性用电的农副产品加工、农田灌溉。有些沿海地区和旅游发达地区，有很多度假区都是季节性用电，夏季时小区住满了，用电负荷达到满负荷；天气变冷了，度假区停止营业，小区的住户也走了，用电负荷降到了最小。

　　日常用电的大部分的生产制造业、办公大楼、写字楼和住宅区，用电负荷的大小是比较有规律的，基本上是上班后用电负荷增大，下班后大部分用电设备关闭，用电负荷降低。住宅区用电，除节假日，一般都集中在下午4点到午夜12点用电高峰，其余时间用电已降到比较小的负荷；阶段性用电如大型泵站、炼钢炉和小炼钢厂等，其用电情况是分阶段的，一旦开机用电负荷迅速增加到最大，停机后又迅速降低到最小，负荷大小的变化是比较有规律的。还有间歇式用电，如大型活动场馆的电梯、轧钢机、抽油机等，用电负荷的大小是在不断变化的。不确定性用电方式，如大型活动场馆、游乐场和设置应急用电的设施等，经常处于低负荷用电或长期空载运行，当有活动或需要应急时，才增加用电负荷或满负荷运行。以上用电类型的用电负荷变化是比较大的，要求电流互感器的计量范围也必须大，否则在长期低负荷或空载运行时计量失准会比较严重。

　　1.4 配电设备

　　一些企事业单位在设计配电室时，变压器的容量选择比较大，但在建成初期，实际用电负荷一般比较小，而计量用的电流互感器，其变比是根据变压器的容量来设计的，当变压器长期运行在低负荷状态下，就出现计量失准。另外，用电单位配电系统中的多台变压器，是根据实际用电情况来确定运行台数的，运行的台数越多负荷越大，反之则小，如果按总台数设计电流互感器的变比时，多台变压器都应投入使用，计量的准确性才能保证。可是当部分变压器退出运行时，这时的计量就有可能失准，退出的变压器运行容量越大，计量失准越严重；其次如果变比设计较小，超负荷时，电量丢失的就更严重。

　　1.5 电流比

　　电流互感器在计量中将大电流变为小电流，并保证变流比的精度，从而达到计量准确的目的。但是在变流的过程中，只能在额定电流的20%～120%时，才能保证电流互感器的精度，在超出额定电流范围时，误差就会增加。超出的越多，误差增加越大。国家标准GB1208-2006中，仪表保安系数确定测量用电流互感器的计量宽度。在工程设计中，选择计量用电流互感器的变比是重要的环节，不容忽视在低负荷或超负荷用电时的计量失准。

　　2 解决的办法

　　2.1 根据用电负荷确定电流互感器的变比

　　对不同容量的配电变压器，可计算出满负荷时的电流值，而后查看主要用电设备的耗电量来确定计量电流互感器的变比。

　　2.2 根据负荷变化确定计量范围

　　不同的用电单位在用电过程中，负荷的变化也不同，如果是连续生产的企业，可使用0.5S级或0.2S级计量用电流互感器。有些用电负荷比较小，配电变压器容量也不大，不连续生产的企事业单位，用电负荷在一定范围内变化，也可以选取0.5S或0.2S级电流互感器计量。

　　2.3 根据负荷兼顾变比大小

　　配电变压器容量很大或多台变压器的用电单位，用电负荷从最大到最小或多台满负荷运行到一台低负荷运行时，用电负荷的变化范围很大，已经超出了电流互感器计量准确范围。此时选择电流互感器的变比，就要考虑到用电负荷大小变化的兼顾，才能解决低负荷或超负荷的漏电问题，那就必须选取一种计量范围宽，又能保护二次仪表的电流互感器。

　　2.4 根据用电负荷的变化确定电流互感器变比的范围

　　用电负荷的变化很大时，就要根据电流互感器计量准确量程的大小，而选取复合变比类型的电流互感器，这种复合变比电流互感器，同时具备两个变比或多个变比。而且两个变比之间的计量范围很大，可以设计成为大变比是小变比的2～5倍的计量宽度，这样对配电变压器容量较大或多台配电变压器计量时，就可以在用电负荷大时，让其运行在电流互感器的大变比，当用电负荷变小到一定量时，让其运行在小变比，来控制因低负荷或超负荷造成电流互感器的计量失准。

　　3 实现自动化

　　用人工更换电流互感器变比的办法是很难实现的，不同的变比，所用电能表倍率也不同。因而，运行在不同变比时，记录的用电数据也不能准确计算用电量。如使用两套计量表来分别记录不同变比的用电数据，不但设计复杂，而且在运行的过程中相互干扰，造成计量失准，另外既使更换了电流互感器的变比，计量过程中不同变比的运行时间难以确定，因而也不能计算出准确电量。

　　通过对上述问题分析，采用《复合变比电流互感器自动转换计量装置》和《复合变比自动转换电能表》，可取得很好效果。经多年的实践运行试验，该装置是与复合变比电流互感器，配套使用的一种智能化自动转换变比的计量装置。主要功能是在线检测电流大小，自动转换大小变比，同一倍率准确计量。可以让复合变比电流互感器的大小变比自动转换，从而拓宽了电流互感器的计量范围，同一倍率计量。

　　保证了电流互感器从小电流到大电流的计量精度，达到解决电流互感器在低负荷和超负荷、漏电或窃电的计量准确目的。因而适用于用电负荷大、负荷变化大和季节性用电，及老计量改造的单位电能计量，降低线路损耗，最终做到高低负荷计量准，自动转换范围宽，大小电流不漏计，真正做到计量准确，少误差。

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