(珠海威瀚电气有限公司)
概述：对高压电能计量装置的现场校验和检测，传统的方法比较繁琐，麻烦。而且判断计量准确性的方法是间接的。利用高压电能表的整体性，在普通的高压电能表上稍作修改，就可作为现场在线检测的设备。检测的结果是直接的。若在准确度满足校准要求下，更可以对现场的高压电能计量装置进行现场校准。
关键词：高压电能表在线检测
1引言
随着配电自动化的发展，供电部门要求安装高压计量方式的容量值越来越低，按照文[1]的8.1.4条规定，用户变压器容量在315kVA及以上的永久性配电，都要采用高供高计方式。因此高压计量装置也越来越多。而电能计量是直接与用户的费用联系在一起，故高压计量的准确性就显得极为重要。所以电力部门规定了对电能计量设备，不但要求在安装完成，投运前，做全面的校验，还要求运行期间定期进行现场校验[2]。
对传统运行中的高压计量装置准确性的检测，通常有实验室检定和现场检定，现场检定是运行中电能计量装置的主要实施方法。它是把电流互感器、电压互感器、和电能表、以及互感器二次回路误差分开测量，然后进行理论计算，求出综合误差，判断计量装置的准确度是否满足要求。这种过程繁琐，所需工时长，运输设备多，非常不方便。而且误差也不是直接得到的。一体化高压电能计量装置（即高压电能表）的出现，使此项工作变得简单、容易、直接。因为它的装置整体性，误差整体测定，二次连接线路、二次回路负载固定不会变动，误差不受安装环境变化而变化。只要稍作改动，用它来作现场检测的标准计量装置，既省时又省力。只要高压电能表的准确度满足校准要求，用它作现场校准，得出的误差数据是直接的。因此这是一种好的选择。也使得一体化电能计量装置（即高压电能表）有了又一用武之地。
2现场检验方案原理
现场校验运行中的高压电能计量装置时，要求被校高压电能装置和标准高压电能表，都要输出有功电能脉冲和无功电能脉冲，且标准高压电能表还要有测量输出当前电源的电压，电流、相位、频率、及谐波等参量的功能。高压电能表的电能测量方式（如三相三相二元件法，或三相四线三元件法等）必须要与被较的计量装置一致。对于中心点不接地的高压电能计量系统以及高压电能表，由于电能计量及电源参量一般处于高压电位，故要求脉冲和参数输出必须是绝缘性的（如用光钎、无线等）。然后把双方的脉冲及电源参量连接到一台处于低压状态的脉冲比较计算装置和显示器上。这样就能计算出被校脉冲相对于标准脉冲的误差百分数，由显示器显示出来。同时把此误差数据以及校验时的电量参数一起存储在设备中备查，必要时可打印出来存档。检测或校准的原理见下图。
由于测试现场是在高压场合，要特别注意高压绝缘的问题，包括人身和设备安全。要充分注意到现场高压万能表的安装及脉冲和参量输出线，会引起绝缘环境变化，因此要在校验前充分勘测现场，设计好校验环境，同时现场做好必要的安全措施。
3电压电流大小、波形及功率因素的要求。
由于现场校验时，负载电流无法按照标准规定的负载点出现，因此我们可以先了解被校表的最大需量和最小需量，最大电流、最小电流，功率因素范围等规律，然后确定校验的时间，在校准时，必须要保证：①电压在额定电压的±20%以内；②频率在额定频率的±5%以内；③电压和电流的失真度在5%以内，并且保持无明显波动；④电流值不能低于额定电流的10%；⑤负荷的功率因素，对有功电能校验cosφ要大于0.5，对无功电能的校验，sinφ要大于0.5；⑥现场无明显震动及强电磁场干扰。只有在满足这些条件下，校验才有效[3]。
4现场检测数据的好坏的判断
现场校验时，明显错误的数据不需保留。每个点一般要测3次（至少2次），且每一次误差都在标准规定的基本误差限值的80%范围内，然后把3次数据平均，就可作为此台被校高压计量装置的准确度值。只要有一个数据处在标准规定的基本误差限值的80%~120%之间，则必须要再测试3次，取这6次数据平均，作为此台高压电能计量装置的准确度值。
若现场校验时，功率因素cosφ（或sinφ），不在标准规定的1、0.5处，可用插值法推算到此2点处的误差，然后对比规程的基本误差要求可判断准确度等级是否满足标称要求[4]。
5标准高压表准确度等级的确定
传统的高压电能计量装置，是由高压电压互感器、高压电流互感器，低压电能表，以及现场安装的连接导线组成。因此按照文[3]的附录A及文[4]的说明，它的综合误差是由电压、电流互感器的合成误差，电压互感器的二次负载压降引起的误差，以及低压电能表的误差的代数和组成。即：
ε=εh+εd+εe
其中：εh为电压电流互感器的合成误差；εd为低压电能表的误差；εe为电压互感器的二次负载压降引起的误差。
以三相三线二元件接法的高压电能计量装置为例，其功率计算公式为：
其互感器合成误差为：
电压互感器的二次负载压降引起的误差为：
从上式可以看出，对传统的高压电能计量装置，可在挑选电流、电压互感器和电能表时，通过适当选择比差（或角差）的正负极性，这样就可以相互抵消，使得整体高压电能计量装置的综合误差降低。但这综合误差只是理论计算出来的，实际整体高压电能计量装置的误差多大并没有直接测量出来[6]。
但不管如何，按照文[4]表8规定，在施加额定电压和额定电流，cosφ=1下，其综合误差，对Ⅰ类电能计量装置不能超过±0.4%，对Ⅱ类电能计量装置不能超过±0.6%，对Ⅲ类电能计量装置不能超过±1.2%。
对于校准用的标准电流、电压互感器，文[4]中要求准确度等级至少要高于被校互感器两级，同时文[5]要求，作为标准电能计量装置的允许误差必须小于被较电能计量装置的四分之一。所以，作为标准的高压电能表，在现场检验Ⅰ类电能计量装置时，最好要高于0.1级；在检验Ⅱ类电能计量装置时，应高于0.2级；在检验Ⅲ类电能计量装置时，0.2级的高压电能表就足够了；当然，若只是现场检测被校高压电能计量装置的好坏，不做具体校准，0.2级的高压电能表检测Ⅱ类电能计量装置，还是可以的。
6结论
以上简要分析了利用高压电能表，检验现场运行的高压电能计量装置的特点，基本思路，包括原理框图，测试要求，数据处理方法，以及作为标准表校验被测高压电能计量装置的等级要求。由于高压电能表整体制造，整体校验，误差不会随安装位置变动而变化。是作为现场运行的高压电能计量装置的现场检测的不错的选择。
参考文件:
[1]中国南方电网《10kV及以下业扩受电工程技术导则（试行）》2012年4月
[2]电力行业标准《DLT448-2016电能计量装置技术管理规程》
[3]电力行业标准《DL/T1664-2016电能计量装置现场校验规程》
[4]国家标准《GB/T16934-2013电能计量柜》
[5]国家标准《GB/T11150-2001电能表检验装置》
[6]基于高压电能表的计量装置在线校验技术郭琳云等电力自动化设备第29卷第12期2009年12月