感應型電能表的溫度誤差及其調整方法

感應型電能表的溫度誤差及其調整方法
國家專設的計量部門對全國各地計量局執(zhí)行計量規(guī)程采取逐級監(jiān)督手段，其目的是掌握好計量這桿公平稱，感應型電能表是一種測量電能的公平稱。在運行中的電能表必須定期或不定期的進行校驗，準確無誤的計量電能量、是各地供電局、所一項主要工作?，F(xiàn)就在電能表校驗中對溫度誤差補償方法，應注意的問題談論一下個人見解。
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　　1　感應型電能表的溫度誤差

　　在運行和校驗中的電能表，其環(huán)境溫度的變化將會引起電能表基本誤差值的變化，出現(xiàn)溫度誤差。如在額定電壓、標定電流及額定頻率下環(huán)境溫度自額定溫度改變至規(guī)定的工作條件溫度范圍內的任一溫度時，由此引起的電能表的相對誤差改變在換算為溫度每改變10。C時不應超過下表的規(guī)定值。

　　功率因數(shù)
　　允許的相對誤差改變%
　　1.0級
　　2.0級
　　3.0級
　　sinφ=1

　　±0．5

　　±1．0

　　——

　　sinφ=0.5　 (感性)

　　±0．75

　　±1．5

　　——

　　sinφ=1

　　——

　　±1．0

　　±1．5

　　sinφ=0.5(感性或容性)

　　——

　　±1．5

　　±1．5

　　在電氣機械式測量儀表中，感應型電能表是受溫度影響最嚴重的一種。電能表受溫度誤差因素較多，但主要有以下二個方面。

　　(1)永久磁鐵制動力矩的變化。

　　永久磁鐵的制動力矩DD為：DD=KDφ2DV

　　式中KD——比列系數(shù)

　　φD——永久磁鐵的磁通量

　　V——園盤切割φD為線速度

　　依據(jù)永久磁鐵的制動力矩公式，制動力矩DD與磁通φD的平方成正比。當溫度升高時，其磁分子熱運動量加劇，使永久磁鐵的磁通量逐步減少，電能表的誤差將向正的方向變化；當溫度降低時，磁性增強、制動力矩增大，其誤差向負方向變化。儀表多采用MT型鋼、溫度系數(shù)為0.02～0.04/。C、當溫度每升高10。C、其永久磁鐵磁通量φD將減少0.2%～0.4%，同時制動力矩也減少0.4%～1.6%、至使圓盤轉速增加0.4%～1.6%，儀表的誤差是向正的方向變化0.4%～1.6%。

　　(2)電壓電磁鐵工作磁通φu和工作電壓U之間相角β的變化，當電能表的運行環(huán)境溫度變化時其電壓線圈的阻值同時也發(fā)生變化，運行中的溫度每升高1℃，其電壓線圈的銅線電阻要升高0.4%，就會引起流過電壓線圈的電流Iu和U之間的相角變化。當溫度升高時，電壓線圈的電阻ru增加，Iu和U之間的夾角減小，即φu和U之間的角度β減小。因為：φ+Ψ=β-α1這相當于Ψ角減小，又因為轉矩M=cfφIφusinΨ，轉矩也相應減小。此時電能表誤差向負變化；反之向正變化。

　　另外，還有其它因素也直接影響電能表的溫度特性，如電壓、電流和鐵芯工作磁通的變化；園盤電阻率的變化引起渦流變化；鐵芯導磁率的變化；相位補償裝置電阻值的變化等。

　　2　溫度誤差的補償

　　電能表使用廣泛，安裝在室內或室外，其周圍環(huán)境溫度變化較大，我國南北方冬夏溫差約在20°～40。CC之間，存在電能表因溫度附加誤差所引起的誤差，必須進行補償，加裝電能表溫度補償裝置及調整方法有以下幾種。

　　(1)在永久磁鐵上加裝補償片。

　　通常在永久磁鐵上加裝磁性合金片，如圖1。該補償片用鐵鎳合金材料制成，它有很高的負溫度系數(shù)。當溫度越升高的快，導磁率降低越快，通過補償片的磁通φD′就減少，此時穿過園盤的磁通φD相應增加。制動力矩增大，補償了因溫度升高引起永久磁鐵磁通減少給電能表帶來的正誤差；溫度降低時，補償片的導磁率增加補償電能表的負誤差。

　　(2)在電磁鐵上加裝補償片。

　　在電磁鐵上加裝補償片，如圖2所示。當溫度升高時，永久磁鐵上的制動力矩減少，轉速變快。由于補償片的導磁率降低，而使磁通φI的磁路的磁阻增大，φ1減小，轉動力矩減小之后轉數(shù)變慢，起到了補償作用。也可以把補償片加裝在電壓電磁鐵的工作磁路上。

　　(3)利用電流電磁鐵的相角誤差調整裝置。

　　電流電磁鐵的相角調整裝置如圖3所示。

　　當溫度升高時，電阻絲的電阻值增大，流過它的電流減小，因而αI角減小，電能表的誤差向正方向變化，從而補償了功率因數(shù)低時因β角減小而引起的負誤差。

　　3　溫度誤差調整應注意的問題

　　電能表溫度誤差補償裝置的補償效果，取決于補償裝置的溫度特性。為了使電能表在較寬的溫度范圍內都得到補償作用，在使用與調整中應掌握不同型號電能表的溫度特性，運行中的電能表周圍溫度進行調試。如在冬季環(huán)境溫度為5。C時調試電表時，額定負載的誤差為±1.0%，其溫度系數(shù)為+0.001/。C。在夏季環(huán)境溫度為30～35。C，電能表的額定負荷下的誤差為-1%。比如冬季電能表周圍溫度在5。C時誤差則為：-1%+［0.001×(1-35)］×100%=-4%上述所列的電能表應怎樣調整?一般電能表按規(guī)定作出以20。C標準溫度的特性曲線和全負載cosφ=1.0和cosφ=0.5兩種情況下誤差和溫度的關系。來求出其平均溫度系數(shù)。再依據(jù)溫度特性曲線或溫度系數(shù)對電能表進行誤差調整。

　　拿以上的例子為探討：如第一種情況下，我們計算一下電能表的溫度附加誤差為：

　　0.001×(5-20)×100%=-1.5%

　　式中：20為規(guī)程規(guī)定的標準溫度。此時將電能表誤差調整為-1.5%，在夏季35。C時使用此表誤差為：

　　-1.5%+［(35-5)×0.001］×100%=1.5%

　　此電能表如運行在5。C～35。C之間，其誤差變化范圍為-1.5%～+1.5%之間，全年平均誤差為零。

　　第二種情況下的誤差也應調整為+1.5%。在cosφ=0.5額定負載下誤差的調整應根據(jù)溫度特性曲線進行調整即可。對以上所調整后的正、負誤差變化范圍，全年無論什么季節(jié)、高、低溫度在5。C～35。C之間，對電能表調整的誤差率都符合國家規(guī)定的標準。

沒圖啊，溫度影響有那么大嘛？？