感应型电能表的温度误差及其调整方法

感应型电能表的温度误差及其调整方法
国家专设的计量部门对全国各地计量局执行计量规程采取逐级监督手段，其目的是掌握好计量这杆公平称，感应型电能表是一种测量电能的公平称。在运行中的电能表必须定期或不定期的进行校验，准确无误的计量电能量、是各地供电局、所一项主要工作。现就在电能表校验中对温度误差补偿方法，应注意的问题谈论一下个人见解。
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　　1　感应型电能表的温度误差

　　在运行和校验中的电能表，其环境温度的变化将会引起电能表基本误差值的变化，出现温度误差。如在额定电压、标定电流及额定频率下环境温度自额定温度改变至规定的工作条件温度范围内的任一温度时，由此引起的电能表的相对误差改变在换算为温度每改变10。C时不应超过下表的规定值。

　　功率因数
　　允许的相对误差改变%
　　1.0级
　　2.0级
　　3.0级
　　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

　　在电气机械式测量仪表中，感应型电能表是受温度影响最严重的一种。电能表受温度误差因素较多，但主要有以下二个方面。

　　(1)永久磁铁制动力矩的变化。

　　永久磁铁的制动力矩DD为：DD=KDφ2DV

　　式中KD——比列系数

　　φD——永久磁铁的磁通量

　　V——园盘切割φD为线速度

　　依据永久磁铁的制动力矩公式，制动力矩DD与磁通φD的平方成正比。当温度升高时，其磁分子热运动量加剧，使永久磁铁的磁通量逐步减少，电能表的误差将向正的方向变化；当温度降低时，磁性增强、制动力矩增大，其误差向负方向变化。仪表多采用MT型钢、温度系数为0.02～0.04/。C、当温度每升高10。C、其永久磁铁磁通量φD将减少0.2%～0.4%，同时制动力矩也减少0.4%～1.6%、至使圆盘转速增加0.4%～1.6%，仪表的误差是向正的方向变化0.4%～1.6%。

　　(2)电压电磁铁工作磁通φu和工作电压U之间相角β的变化，当电能表的运行环境温度变化时其电压线圈的阻值同时也发生变化，运行中的温度每升高1℃，其电压线圈的铜线电阻要升高0.4%，就会引起流过电压线圈的电流Iu和U之间的相角变化。当温度升高时，电压线圈的电阻ru增加，Iu和U之间的夹角减小，即φu和U之间的角度β减小。因为：φ+Ψ=β-α1这相当于Ψ角减小，又因为转矩M=cfφIφusinΨ，转矩也相应减小。此时电能表误差向负变化；反之向正变化。

　　另外，还有其它因素也直接影响电能表的温度特性，如电压、电流和铁芯工作磁通的变化；园盘电阻率的变化引起涡流变化；铁芯导磁率的变化；相位补偿装置电阻值的变化等。

　　2　温度误差的补偿

　　电能表使用广泛，安装在室内或室外，其周围环境温度变化较大，我国南北方冬夏温差约在20°～40。CC之间，存在电能表因温度附加误差所引起的误差，必须进行补偿，加装电能表温度补偿装置及调整方法有以下几种。

　　(1)在永久磁铁上加装补偿片。

　　通常在永久磁铁上加装磁性合金片，如图1。该补偿片用铁镍合金材料制成，它有很高的负温度系数。当温度越升高的快，导磁率降低越快，通过补偿片的磁通φD′就减少，此时穿过园盘的磁通φD相应增加。制动力矩增大，补偿了因温度升高引起永久磁铁磁通减少给电能表带来的正误差；温度降低时，补偿片的导磁率增加补偿电能表的负误差。

　　(2)在电磁铁上加装补偿片。

　　在电磁铁上加装补偿片，如图2所示。当温度升高时，永久磁铁上的制动力矩减少，转速变快。由于补偿片的导磁率降低，而使磁通φI的磁路的磁阻增大，φ1减小，转动力矩减小之后转数变慢，起到了补偿作用。也可以把补偿片加装在电压电磁铁的工作磁路上。

　　(3)利用电流电磁铁的相角误差调整装置。

　　电流电磁铁的相角调整装置如图3所示。

　　当温度升高时，电阻丝的电阻值增大，流过它的电流减小，因而αI角减小，电能表的误差向正方向变化，从而补偿了功率因数低时因β角减小而引起的负误差。

　　3　温度误差调整应注意的问题

　　电能表温度误差补偿装置的补偿效果，取决于补偿装置的温度特性。为了使电能表在较宽的温度范围内都得到补偿作用，在使用与调整中应掌握不同型号电能表的温度特性，运行中的电能表周围温度进行调试。如在冬季环境温度为5。C时调试电表时，额定负载的误差为±1.0%，其温度系数为+0.001/。C。在夏季环境温度为30～35。C，电能表的额定负荷下的误差为-1%。比如冬季电能表周围温度在5。C时误差则为：-1%+［0.001×(1-35)］×100%=-4%上述所列的电能表应怎样调整?一般电能表按规定作出以20。C标准温度的特性曲线和全负载cosφ=1.0和cosφ=0.5两种情况下误差和温度的关系。来求出其平均温度系数。再依据温度特性曲线或温度系数对电能表进行误差调整。

　　拿以上的例子为探讨：如第一种情况下，我们计算一下电能表的温度附加误差为：

　　0.001×(5-20)×100%=-1.5%

　　式中：20为规程规定的标准温度。此时将电能表误差调整为-1.5%，在夏季35。C时使用此表误差为：

　　-1.5%+［(35-5)×0.001］×100%=1.5%

　　此电能表如运行在5。C～35。C之间，其误差变化范围为-1.5%～+1.5%之间，全年平均误差为零。

　　第二种情况下的误差也应调整为+1.5%。在cosφ=0.5额定负载下误差的调整应根据温度特性曲线进行调整即可。对以上所调整后的正、负误差变化范围，全年无论什么季节、高、低温度在5。C～35。C之间，对电能表调整的误差率都符合国家规定的标准。

没图啊，温度影响有那么大嘛？？