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行計量規程采取逐級監督手段，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。現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，其環境溫度的變化將會引起電能表基本誤差值的變化，出現溫度誤差。如在額定電壓、標定電流及額定頻率下環境溫度自額定溫度改變至規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定值。

　　功率因數
　　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

　　φD——永久磁鐵的磁通量

　　V——園盤切割φD為線速度

　　依據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，當電能表的運行環境溫度變化時其電壓線圈的阻值同時也發生變化，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。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%，其溫度系數為+0.001/。C。在夏季環境溫度為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。再依據溫度特性曲線或溫度系數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為規程規定的標準溫度。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、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定的標準。

沒圖啊，溫度影響有那么大嘛？？