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浅析谐波对感应式电能表计量的影响 [关键词] 谐波电流 感应式电能表 影响分析 对策研究 现代科技的发展，推动了电力设备的开发应用，导致用电负荷的非线性因素倍增，同时产生大量的谐波电流，协使电力系统中的电压和电流波形发生畸变，造成电能质量下降，从而对输电设备、测量仪器、计量仪表等产生不同程度的影响。 电能计量是电力能源管理的重要环节，感应式电能表是现代电力企业常用的电力计量仪器。由于开发技术的局限性，当谐波电流发生时，感应式电能表的计量精度将会存在很大误差，严重影响了电力能源供求双方的切身利益。因此，研究谐波对感应式电能表计量的影响及解决措施具有重要意义。本文结合谐波电流产生的原因，分析了谐波对感应式电能表的功能影响，阐述了应对实践性策略。 一、谐波电流产生的原因分析： 电力系统中，谐波电流产生的原因主要体现在以下几个方面： 1、受用户的非线性负荷影响: 电力系统产生谐波的主要原因在于非线性用电设备，由于非线性设备产生的谐波电流通过系统网络注入到系统电源中，当电流流经负载时与所加电压不呈线性关系，形成非正弦电流，导致基波电流波形和电压发生畸变，造成电能质量受到污染，同时产生高次谐波电流注入系统。 2、受系统自身局限性的影响; 由于制作工艺影响，电力系统发电机内部的定子和转子之间存在分布不均匀的气隙，三相电势中含有一定数量的奇次谐波。另外，电力系统变压器的励磁电流中含有奇次谐波，当变压器空载或过励磁时由此构成稳定性谐波源；当电网中投切空载变压器或电容器时，也会形成突发性谐波源。 3、受功率转换器的脉冲影响： 谐波电流的产生与功率转换器的脉冲数量相关。功率变换器的脉冲数越高，谐波分量的频率次数就越高，而振幅就越低。在供电网络阻抗下导致电压畸变，形成谐波。作用在同一线路中的不同频率正弦电势，促使电路中的电流成为各个不同频率电流分量的叠加，从而形成谐波电流。 二、感应式电能表的工作原理及变频特性： 感应式电能表的生产工艺复杂，生产环境对温度、湿度和空气净化度的要求较高，材料涉及广泛，感应式电能表的优势是具有动态连续的直观性计量功能。 1、感应式电能表的工作原理： 感应式电能表采用电磁感应原理，把电压、电流、相位转变为磁力矩，推动圆盘并带动齿轮驱动计度器鼓轮转动。当电能表电路接入后，分别产生相关的电压磁路和电流磁路，交变磁通穿过转盘而产生涡流，涡流相互作用在转盘中产生驱动转矩，进而形成电能计量数据。 2、感应式电能表的频率特性： 电能表的频率特性是研究波形畸变对电能表影响的重要依据。电能表接入电路，当电路电压电流发生变化时，由于转盘电阻含有感抗分量，其等效阻抗，电流绕组的磁通量、负荷的补偿力矩等将随谐波频率的变化而改变。造成电能表转速变慢，导致电能表产生数据误差。 三、谐波对感应式电能表计量功能的影响： 谐波电流的危害性极大，严重影响着电能的生产、输送和利用效率，加速电气设备的老化，降低设备使用功效。谐波电流可导致电力系统局部发生串并联谐振，使谐波含量放大，导致系统容量降低，造成电力能源的浪费。谐波会引发继电保护和自动计量装置的误动作，造成电能计量数据紊乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。谐波对感应式电能表计量功能的影响如下： 1、感应式电能表的功能具有一定的功率变频范围，只能针对基波电能和一定谐波电能进行计量。当电网存在高次谐波时，则会严重影响电能计量的精确度和科学性，谐波含量愈高电能计量的误差就愈大；当谐波含量超过相当规模时，电磁感应式电能表的数据误差更大。 2、谐波电流产生后，作为谐波源用户，产生谐波功率，对电网造成谐波污染，不仅对电力系统和线性负荷有害，而且还会使线性负荷用户谐波功率吸收增大了用电数额，对于电力企业而言，谐波电流的影响主要体现在线路电力损耗的增大，以及电力能源费用的经济损失。 四、改变谐波电流对感应式电能表影响的对策： 现代电力能源的开发与运行，要强化电能计量的管控措施。谐波电流造成的电压或电流波形畸变，对电力系统和线性用户造成了极大危害，同时也严重影响了电能的计量精度。现代市场环境下，为了优化电力计量的管理，必须改变谐波电流对电能表计量功能的影响： 1、改善供电系统配置，降低谐波源的谐波含量提高电网抗谐波的整体性能。 对于供电系统来说，谐波的产生不可避免，但通过加大供电系统短路容量、提高供电系统的电压等级、加大供电设备的容量、尽可能保持三相负载平衡等措施都可以提高电网抗谐波的能力。在线路中对谐波源采取措施，降低谐波源的谐波含量。 2、开发计量设备技术，限定感应式电能表准确反映基波分