1电能表负载特性

　　电能表的基本误差随负载电流和功率因数变化而变化的关系曲线称电能表的负载特性。这里用常用感应式电能表的负载特性曲线来说明其负载误差特性。

图 1 感应式电能表的负载特性曲线图

　　由图1曲线可以看出，在小负载范围内(I=5％I_b～40％I_b)电能表误差较大。这是因为在低负载时转矩很小，只要补偿力矩小于摩擦力矩，误差就向负的方向变化。此情况下相位角误差影响很小，电流自制动力矩可视为零。cosφ=0.5时的转矩比cosφ=1时的转矩小一倍，摩擦力相对比较小，补偿力矩大于摩擦力矩，所以cosφ=0.5的负载特性曲线有较大的正值。

　　当负载增加，工作转矩增加，摩擦误差和非线性误差相对减小，加上此时的电流自制动力矩又不很大，所以综合误差变小，当负载达到标定电流附近时(I=60％I_b～150％I_b)误差值最小。

　　当负载电流达到180％标定电流时，电流自制动力矩会增加很多，此时铁心已饱和，工作转矩增加不了，又会出现负的误差；当cosφ≠1时，相位角误差影响增加，所以cosφ=0.5的曲线比cosφ=1的曲线下降得更多。

　　为适应各种用户的需要，要求电能表在较宽的范围内正常工作，误差不超过其准确等级所规定的允许值。从最小误差角度出发，实际运用中的电能表，其所带负载电流应在50％I_b～180％I_b内。

2低压计量装置的选配

2．1单相负载的计量配置

　　常用的单相电能表，其实际可通过的最大额定电流和负载功率，如表1所示。

表１电能表可通过最大额定电流及负载功率

　　根据单相功率计算公式P=UIcosφ，单相供电中取U=220V，功率因数cosφ=0.8，同时系数K=0.8，计算出单相用户常见报装容量的最大功率及实用额定容量，具体数据见表2。

表 2 单相电能表选配表

　　根据上述计算及电能表最佳误差范围是负载电流为50％I_b～180％I_b可知，单相容量在7kW及以内的可直接接表计量。

　　单相负载超过7kW的应配置电流互感器。配置时应尽量使电流互感器一次电流与用户实用额定电流一致，电流互感器二次额定电流为5A。单相用户用电较为分散，据笔者长期实测，二次电流大多在0．5A～4．5A之间。配电流互感器后，为保证计量的准确性，电能表应选配3(6)A的容量，单相计量装置的选配详见表2。

2．2三相负载的计量配置

2．2．1三相平衡负载的计量配置

　　平衡的三相负载，如拖动三相电机可选配三相四线电能表计量，也可采用三只单相表分相计量，用公式I=(U=0.38kV,cosφ=0.85)计算出负载电流。如选用三相四线电能表，当电表最大额定电流大于负载电流时直接过表计量，电表额定电流不足时要配三只电流互感器，互感器一次电流应尽量为负载电流的2/3左右。配互感器后，应选用3只3(6)A电能表，若选用分相计量，每相计量装置的配置与单相供电的选配相同。

2．2．2三相不平衡负载的计量配置

　　农村配电变压器绝大多数高压侧为10kV，根据公式S=UI(低压额定电压为400V）计算出二次额定电流I_N2，取同时系数K=0.8求出低压侧实际额定电流I₂，根据I₂选配计量装置。常见农村配电变压器应配计量表见表3。

表 3 农村配变计量选择表

　　配电变压器一般要考虑今后的发展，有一定的备用容量，加上农村用电较为分散，有的地方同时系数远小于0.8。国家有关计量规程规定，0.5kV电流互感器的使用年限为10年，过期必须更换。综合上述原因，实际配置时，要具体看各配电台区的用电负荷及其特点来决定计量箱电流互感器的变比，一般实际配置的计量箱的电流互感器的变比都要比表3所算的小一个级别。如：10kV^。A配10/5；20kV^。A配20/5；30kV^。A配30/5等等。