2.4.Погрешности систем коммерческого и технического учета.

Все измерительные элементы системы учета электроэнергии (трансформаторы тока, напряжения, электрические счетчики) имеют нормативные классы точности. Результирующая погрешность каждого измерительного комплекса определяется сочетанием классов точности используемых элементов, а погрешность учета по объекту (подстанция, район электрических сетей, предприятие, энергосистема) совокупностью погрешностей комплексов во всех точках учета. При этом суммарная погрешность определяется вероятностным сложением составляющих, каждое из которых находится в известном диапазоне, но в неизвестной точке внутри него.

Вероятностный подход приводит к частичной компенсации погрешностей, так как различные элементы комплекса могут иметь разнонаправленные погрешности. В связи с этим суммарная погрешность по мере добавления числа слагаемых возрастает в абсолютных единицах, но снижается в относительных.

Например, погрешность одного счетчика класса 2,0, измеряющего 100 тыс. КВт ч, составляет  2 % или  2 тыс. кВт ч, а для десяти таких счетчиков, измеряющих в сумме 1000 тыс квтч суммарная погрешность составит

%

или в 3,16 раза меньше. Абсолютная же погрешность составит 6,3 тыс. кВтч, т.е. в 5,16 раз больше.

Наибольший вклад в суммарную погрешность вносят точки учета, через которые проходит большое количество электроэнергии, так как погрешности их измерительных комплексов оказывают преимущественное влияние на результат. Если, например, через одну точку проходит 900 тыс. кВтч и ее измерительный комплекс имеет погрешность  1 %, то в абсолютных единицах это составит  9 тыс. кВт ч, а девять остальных, учитывая 100 тыс. КВт ч и имея класс точности 2,0, дадут суммарную погрешность

%

или  0,67 тыс. кВт·ч

Общая погрешность составит

тыс. кВтч

%

Из данного примера видно, что точки учета с большим пропуском электроэнергии оказывают подавляющее влияние на результат: одна точка учета с классом точности 1,0; через которую проходит 90 % энергии, дает абсолютную погрешность 9,02 тыс. кВтч, а добавление к ней 9 точек, даже с худшим классом 2,0, но через которые в сумме проходит 10 % электроэнергии увеличивает суммарную погрешность до 9,02 тыс. кВт ч или только на 0,02 тыс. КВт ч.

Имеются еще три фактора, существенно влияющих на результат.

Погрешность измерительных трансформаторов соответствует нормативным классам точности в определенной зоне их загрузок. При малой загрузке погрешность увеличивается.

Кроме погрешностей трансформаторов тока по модулю тока и напряжения существуют угловые погрешности, т.е. искажение угла между током и напряжением. Эти погрешности влияют на правильное определение активной (Р) и реактивной (Q) мощности

а следовательно, и энергии.

Нормированные погрешности трансформаторов тока и напряжения даются обычно при коэффициенте мощности во вторичной цепи трансформаторов тока и напряжения cos = 0,8, в то время как у индукционного счетчика cos = 0,3 - 0,4. Присоединение в общую цепь со счетчиком других устройств несколько увеличивает cos, однако он остается более низким, чем 0,8 и действительные погрешности больше нормированных.

Дополнительные погрешности возникают из-за потерь напряжения во вторичной цепи трансформаторов напряжения (ТН). Для расчетного учета значение потерь, в соответствии с требованиями ПУЭ, не должно превышать половину класса точности ТН, т.е., как правило, 0,25 - 0,5 %, а для технического учета допускается 1,5 %.

В “Типовой инструкции по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении” (РД 34.09.101.94) СПО ООГПЭС, 1995 приведены формулы допустимой относительной погрешности i - го измерительного комплекса и значение допустимого небаланса для объекта. Предел допустимой относительной погрешности для i - го измерительного комплекса

_i, _u - пределы допустимых значений относительной погрешности соответственно ТТ (ГОСТ 7746-89) и ТН (ГОСТ 1983-89), %;

_л - предел допустимых ПУЭ потерь напряжения в линиях присоединения счетчиков к ТН, %;

_ос - предел допустимой основной погрешности индукционного (ГОСТ 6570-75) или электронного (ГОСТ 26035-83) счетчиков, %.

Включение в состав потерь напряжения под корень, не оправдано, т.к. потеря напряжения не может быть отрицательной, потому что потери напряжения могут быть в диапазоне от 0 до -U

Поэтому для верхнего предела погрешности комплекса необходимо _л учитывать, а для нижнего л не учитывается.

Значение допустимого небаланса (коммерческих потерь) по объекту определяется по формуле:

_ni (_oi) – суммарная относительная погрешность i-го измерительного комплекса, учитывающего поступившую (отпущенную) электроэнергию;

d_ni (d_oi) – доля электроэнергии, поступившей (отпущенной) через i-й измерительный комплекс

к – число измерительных комплексов, учитывающих поступившую электроэнергию;

m – число измерительных комплексов, учитывающих отпущенную электроэнергию

Доля электроэнергии, учтенной i-м измерительным комплексом

W_i – количество электроэнергии, учтенной i-м измерительным комплексом за отчетный период;

W_n(o) – суммарное количество электроэнергии поступившей (отпущенной) на шины (с шин).

В табл.2.4. приведены результаты расчетов фактических и допустимых небалансов за один год по реальным подстанциям

Табл.2.4. Фактические и допустимые небалансов электроэнергии по подстанциям.

Подстанция	Фактический небаланс	Допустимый небаланс
Подстанция 1	+ 1,19	 0,92
Подстанция 2	- 8,24	 0,95
Подстанция 3	+ 1,91	 1,14
Подстанция 4	+ 22,22	 1,63
Подстанция 5	+ 2,59	 1,5
Подстанция 6	+ 3,82	 2,37
Подстанция 7	+ 0,8	 2,32
Подстанция 8	+ 0,76	 1,73

Для выявления причин отклонения фактического небаланса от допустимого, необходимо составлять балансы по отходящим линиям и по линиям электропередачи, питающим подстанцию.

Контрольные вопросы.

1.Виды конструктивного исполнения электрических счетчиков и их основные составные элементы.

2.Виды счетчиков по подключению к электрической сети

3.Основные технические требования к электрическим счетчикам.

4.Технические характеристики электрических счетчиков.

5.Что такое измерительный комплекс и что он в себя включает?

6.Что такое многотарифный счетчик и когда он применяется?

7.Что такое класс точности электрических счетчиков и других элементов измерительного комплекса?

8.Что такое АСКУЭ и цель ее использования?

9.Расчетный и технический учет.

10.Где должны устанавливаться электрические счетчики?