負荷不正常對計量的影響

　嚴重的低負荷、超負荷、漏電或竊電會造成電力計量中的計量失準，多數電力管理部門都視為線路損耗，其實是由于電力計量系統中的電流互感器的計量范圍有限，導致在低負荷或超負荷時，計量失準造成的漏計量，要解決漏計量的問題，只能在設計該線路計量系統時，根據用電的負荷大小，確定合適的電流互感器變比來解決。但是，在實際用電的過程中，特別是用電負荷大的企事業單位，負荷是在不斷變化的，而且變化的范圍也很大。因此，在確定電流互感器的變比時，不能兼顧從小負荷到大負荷的變比，當將電流互感器的變比選擇較小時，小電流狀態下的變比誤差減小了，但大電流狀態下或超負荷時變比誤差會增加很多；反之，將電流互感器的變比選得較大時，大電流狀態下的變比誤差減小了，可是小電流狀態下的變比誤差又增大了。因而計量失準直接影響到電力計量的準確性。如何解決計量失準問題，直接影響到售電和用電交易的公平合理。

　　1 計量失準的因素

　　1.1 電流互感器的誤差

　　參照國家標準GB1208-2006，對測量用電流互感器誤差的要求，不同準確級的誤差見表1。當電流互感器運行在額定電流的20%～120%時，其誤差符合準確級的精度要求，但當運行在小于額定電流20%或更小時，它的誤差增大了，而且電流越小誤差越大；當大于額定電流的120%或更大時，誤差也增大了，甚至逐漸達到飽和，此時的變比誤差就更大了。對LMZJ1-0.66型電流互感器測試的誤差變化（不同種類的電流互感器誤差變化有差異），可以看出，低于5%、高于120%額定電流時，都將產生較大誤差。因此，在電力計量中，確定適應計量范圍的電流互感器的變比是非常重要的，對提高計量準確性，降低線損能夠起到很重要的作用。
　　表1 不同準確級的誤差

負荷不正常對計量的影響
　　1.2 負荷變化

　　企事業單位在用電的過程中，不可能保持恒定的用電量，用電負荷在不斷變化，只是變化的大小問題。當用電負荷運行在電流互感器額定電流的20%～120%之間時，電流互感器能保證計量的準確性，如果用電負荷運行在額定電流的5%以下時，互感器的計量誤差就會較大。如某企業用電負荷最大時，電流達到263A，當停止生產，電流降到1.1A。計量電流互感器電流比是300/5（A），這種情況中用電負荷運行在電流互感器額定電流的0.367%，電流互感器的計量誤差已經比較大了。

　　1.3 用電類型

　　不同類型的企事業單位有著不同的用電情況，針對不同的用電情況大致可分為連續用電、季節性用電、階段性用電、間歇用電和不確定用電等，通過對這些用電方式的檢測，只有連續用電的單位在用電過程中，用電負荷的變化相對穩定，如紡織、化工等24h連續生產的企事業單位，其它用電類型的單位，用電負荷變化都比較大，如季節性用電的農副產品加工、農田灌溉。有些沿海地區和旅游發達地區，有很多度假區都是季節性用電，夏季時小區住滿了，用電負荷達到滿負荷；天氣變冷了，度假區停止營業，小區的住戶也走了，用電負荷降到了最小。

　　日常用電的大部分的生產制造業、辦公大樓、寫字樓和住宅區，用電負荷的大小是比較有規律的，基本上是上班后用電負荷增大，下班后大部分用電設備關閉，用電負荷降低。住宅區用電，除節假日，一般都集中在下午4點到午夜12點用電高峰，其余時間用電已降到比較小的負荷；階段性用電如大型泵站、煉鋼爐和小煉鋼廠等，其用電情況是分階段的，一旦開機用電負荷迅速增加到最大，停機后又迅速降低到最小，負荷大小的變化是比較有規律的。還有間歇式用電，如大型活動場館的電梯、軋鋼機、抽油機等，用電負荷的大小是在不斷變化的。不確定性用電方式，如大型活動場館、游樂場和設置應急用電的設施等，經常處于低負荷用電或長期空載運行，當有活動或需要應急時，才增加用電負荷或滿負荷運行。以上用電類型的用電負荷變化是比較大的，要求電流互感器的計量范圍也必須大，否則在長期低負荷或空載運行時計量失準會比較嚴重。

　　1.4 配電設備

　　一些企事業單位在設計配電室時，變壓器的容量選擇比較大，但在建成初期，實際用電負荷一般比較小，而計量用的電流互感器，其變比是根據變壓器的容量來設計的，當變壓器長期運行在低負荷狀態下，就出現計量失準。另外，用電單位配電系統中的多臺變壓器，是根據實際用電情況來確定運行臺數的，運行的臺數越多負荷越大，反之則小，如果按總臺數設計電流互感器的變比時，多臺變壓器都應投入使用，計量的準確性才能保證。可是當部分變壓器退出運行時，這時的計量就有可能失準，退出的變壓器運行容量越大，計量失準越嚴重；其次如果變比設計較小，超負荷時，電量丟失的就更嚴重。

　　1.5 電流比

　　電流互感器在計量中將大電流變為小電流，并保證變流比的精度，從而達到計量準確的目的。但是在變流的過程中，只能在額定電流的20%～120%時，才能保證電流互感器的精度，在超出額定電流范圍時，誤差就會增加。超出的越多，誤差增加越大。國家標準GB1208-2006中，儀表保安系數確定測量用電流互感器的計量寬度。在工程設計中，選擇計量用電流互感器的變比是重要的環節，不容忽視在低負荷或超負荷用電時的計量失準。

　　2 解決的辦法

　　2.1 根據用電負荷確定電流互感器的變比

　　對不同容量的配電變壓器，可計算出滿負荷時的電流值，而后查看主要用電設備的耗電量來確定計量電流互感器的變比。

　　2.2 根據負荷變化確定計量范圍

　　不同的用電單位在用電過程中，負荷的變化也不同，如果是連續生產的企業，可使用0.5S級或0.2S級計量用電流互感器。有些用電負荷比較小，配電變壓器容量也不大，不連續生產的企事業單位，用電負荷在一定范圍內變化，也可以選取0.5S或0.2S級電流互感器計量。

　　2.3 根據負荷兼顧變比大小

　　配電變壓器容量很大或多臺變壓器的用電單位，用電負荷從最大到最小或多臺滿負荷運行到一臺低負荷運行時，用電負荷的變化范圍很大，已經超出了電流互感器計量準確范圍。此時選擇電流互感器的變比，就要考慮到用電負荷大小變化的兼顧，才能解決低負荷或超負荷的漏電問題，那就必須選取一種計量范圍寬，又能保護二次儀表的電流互感器。

　　2.4 根據用電負荷的變化確定電流互感器變比的范圍

　　用電負荷的變化很大時，就要根據電流互感器計量準確量程的大小，而選取復合變比類型的電流互感器，這種復合變比電流互感器，同時具備兩個變比或多個變比。而且兩個變比之間的計量范圍很大，可以設計成為大變比是小變比的2～5倍的計量寬度，這樣對配電變壓器容量較大或多臺配電變壓器計量時，就可以在用電負荷大時，讓其運行在電流互感器的大變比，當用電負荷變小到一定量時，讓其運行在小變比，來控制因低負荷或超負荷造成電流互感器的計量失準。

　　3 實現自動化

　　用人工更換電流互感器變比的辦法是很難實現的，不同的變比，所用電能表倍率也不同。因而，運行在不同變比時，記錄的用電數據也不能準確計算用電量。如使用兩套計量表來分別記錄不同變比的用電數據，不但設計復雜，而且在運行的過程中相互干擾，造成計量失準，另外既使更換了電流互感器的變比，計量過程中不同變比的運行時間難以確定，因而也不能計算出準確電量。

　　通過對上述問題分析，采用《復合變比電流互感器自動轉換計量裝置》和《復合變比自動轉換電能表》，可取得很好效果。經多年的實踐運行試驗，該裝置是與復合變比電流互感器，配套使用的一種智能化自動轉換變比的計量裝置。主要功能是在線檢測電流大小，自動轉換大小變比，同一倍率準確計量。可以讓復合變比電流互感器的大小變比自動轉換，從而拓寬了電流互感器的計量范圍，同一倍率計量。

　　保證了電流互感器從小電流到大電流的計量精度，達到解決電流互感器在低負荷和超負荷、漏電或竊電的計量準確目的。因而適用于用電負荷大、負荷變化大和季節性用電，及老計量改造的單位電能計量，降低線路損耗，最終做到高低負荷計量準，自動轉換范圍寬，大小電流不漏計，真正做到計量準確，少誤差。

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