运行参数对电能表误差的影响

电力18讯：    从校表室校出的电能表都是在规程规定的正常条件下测得的误差，实际上，电能表不可能都在规程规定的额定条件下运行。运行参数如电压、负载、波形等是变化的，这些变化能使电能表产生附加误差。下面就电能表附加误差形成的原因及其补偿措施作论述。

1　电压变化对误差的影响

由于电网的电压通常在90％～105％Ue之间变化，各线路存在着电压降，使加在电能表上的电压U与额定电压Ue不同，这将引起电压工作磁通不随电压成正比变化，并破坏了电压抑制力矩和补偿力矩与驱动力矩之间原有的比例关系，结果使电能表产生了电压附加误差，此误差由三种误差组成。

(1)电压抑制误差：

因为电能表转速n和电压工作磁通φu都与电压成正比。当电压变化时，电压抑制力矩比驱动力矩相对变化大，从而引起电压抑制误差，电压变化越大，引起的抑制误差越大。

(2)并联电路非线性误差：

在并联电路中，电压非工作磁通φf比电压工作磁通φu大几倍，同时通过的铁芯截面较小，磁阻较大。当电压变化时，磁通φu比φf相对变化大，驱动力矩比电压变化快，会引起非线性误差。

(3)电压补偿误差：

补偿力矩和电压的平方成正比，当电压变化时，补偿力矩比驱动力矩的相对变化大，串联电路在轻负载范围的非线性误差和摩擦误差越大，负载电流越小，功率因数越低，电压补偿误差也就越大。当工作电流接近标定电流时，电压补偿误差相对较小，可忽略。因此，电压附加误差主要由并联电路的非线性误差和电压抑制误差组成.多数情况下，非线性误差小于电压抑制误差，所以，在标定电流下，电压升高会引起负的电压抑制误差，电能表转速变慢，电压降低会引起正的电压附加误差，电能表转速变快。

为了减少电压变化影响，除了电压工作磁通和额定转速要适当减小外，还常在电压非工作磁通路径上设置饱和段（如在电压铁芯下部磁轭上钻两个小孔）。

2　三相电压不对称时的误差

当三相电压不对称时将会产生三相电能表误差的变化。这是因为当三相电压不对称时，各驱动元件不平衡，也就是在相同的电压、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降低时，作用在转动元件上的总力矩发生了变化。

3　负载不平衡时对误差的影响

由于电能表在工作时负载电流经常不平衡，三相电流有大有小，有时甚至只有一相或两相有电流，这种不平衡性将引起电能表附加误差。附加误差主要由下面几方面引起：

(1)补偿力矩的影响：

没有通电流的那些元件还有电压，随着转盘转动，切割该相磁通，形成补偿力矩，因而增大了总的补偿力矩与总驱动力矩的比值，引起随负载电流减小而增大的正误差。

(2)各驱动元件相互影响：

在单转盘的三相电能表中，不同元件的电压、电流工作的磁通形成的附加力矩可能不大，但其局部力矩可能较大，例如，一个电流线圈无电流时，相应局部力矩为零，另一局部力矩会引起较大的误差。为了减小这种附加误差，简单方法就是设置制动磁铁在适当位置和采用合适的磁铁结构，能减小沿制动磁铁穿过转盘的电压漏磁通，达到减小附加力矩的目的。

(3)各元件驱动力矩不平衡影响：

当三相电能表在负载平衡时，必然引起电流回路工作磁通所产生的自制动力矩发生变化，三相二元件的电能表在平衡负荷下，一元件的电流回路断开，这时电流回路工作磁通的自制动力矩将减少一倍。由于自制动力矩的减少，转盘的转速将加快。

4　波形崎变对误差的影响

当线路中有非线性负载时，负载电流波形就会偏离正弦波。非正弦波的负载电流会在输配电线路上引起非正弦的阻抗压降，于是即使电源电压为正弦波，负载端的电压也是非正弦波的，因此，加在电能表上的电压和电流都是畸变的波形。