簡(jiǎn)述電流互感器對(duì)電能計(jì)量的影響

（國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司萬(wàn)州分公司，重慶 404000）

1 概述

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，電能的應(yīng)用占據(jù)著重要的地位，也是目前人們生活生產(chǎn)中不可或缺的一部分。電能計(jì)量主要是電力企業(yè)保證其生產(chǎn)效益的基礎(chǔ)措施，其工作的有效性也決定了電力企業(yè)和電能用戶兩者的經(jīng)濟(jì)效益。電力計(jì)量裝置主要是由電流互感器、電能表和二次回路組成的，且電流互感器是這些設(shè)備中的重要設(shè)備，同時(shí)也是電能計(jì)量準(zhǔn)確性的重要保證之一。不僅如此，在目前的電力系統(tǒng)中，電流互感器也有著非常重要的作用，但這種設(shè)備在出現(xiàn)飽和或剩磁現(xiàn)象的時(shí)候，就會(huì)使得電能計(jì)量裝置中的電流出現(xiàn)一定的波動(dòng)，從而大大影響了電能計(jì)量的精準(zhǔn)性。下面就電流互感器和電能計(jì)量在電力應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，談一談消除其影響的策略。

2 電流互感器的結(jié)構(gòu)分析

電流互感器的核心原理主要是電磁感應(yīng)原理，其主要是由閉合的繞組和鐵芯以及絕緣外殼組成的。繞組分為一次繞組和兩次繞組，對(duì)于一次繞組來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠鋼碛泻苌俚脑褦?shù)，使得在實(shí)際檢測(cè)的時(shí)候，需要電流全部通過(guò)線路；而二次繞組因?yàn)槠漭^多的匝數(shù)，主要串聯(lián)在保護(hù)電路以及測(cè)量設(shè)備中，而由于其二次回路的閉合性，使得電流互感器能夠在近乎短路的狀態(tài)工作。電流互感器承載著一次和二次系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)功能，能夠?qū)⒋箅娏鬓D(zhuǎn)變成小電流，供向系統(tǒng)的各個(gè)部分，并且能夠真實(shí)的反應(yīng)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，同時(shí)也在保證著工作人員的安全。

3 電能計(jì)量裝置的誤差來(lái)源分析

電能計(jì)量裝置主要是用來(lái)計(jì)量電力企業(yè)銷(xiāo)售情況和電能用戶用電多少的主要裝置，也是兩者交易計(jì)算的法律證據(jù)，所以其計(jì)量結(jié)果的精準(zhǔn)性直接影響到了雙方交易的公平性和公正性，也直接影響了雙方的利益。而隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展，人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的電能質(zhì)量要求，經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善，電能計(jì)量的精準(zhǔn)性也成為了電力方面的重要部分。但是在目前的實(shí)際應(yīng)用中，電能計(jì)量還存在著一些不足，使得電能計(jì)量在工作中出現(xiàn)了一些誤差，影響了電能計(jì)量的精確開(kāi)展。

3.1.1 電能表選用不合理

在電能計(jì)量裝置的實(shí)際運(yùn)用中，由于電能用戶的負(fù)荷電流變化幅度較大等類(lèi)似情況，使得電流互感器長(zhǎng)期處于低載負(fù)荷點(diǎn)上運(yùn)行，從而使得電能計(jì)量發(fā)生誤差。此外當(dāng)用電能表和實(shí)際測(cè)量電能的相、線參數(shù)不一致的時(shí)候，就會(huì)引起一定的附加誤差，并且因?yàn)槿嗖黄胶?，使得中性點(diǎn)附近還存在著少量的電流，進(jìn)而產(chǎn)生附加誤差。

3.1.2 電能表質(zhì)量問(wèn)題

目前電子式電能表的誤差源主要在于電壓采樣器和電流采樣器。當(dāng)前部分電子式電能表的電流采樣器由錳銅合金板制成，其溫度系數(shù)小，電阻隨溫度變化而發(fā)生非線性變化。這會(huì)引起電子式電能表誤差對(duì)溫度影響呈現(xiàn)非線性變化。

3.2 電壓互感器的電壓降

根據(jù)相應(yīng)的電力知識(shí)，當(dāng)負(fù)載電流通過(guò)電壓互感器的串接點(diǎn)接觸電阻以及二次線本身的電阻，會(huì)產(chǎn)生一定的電壓降，從而使得電能表和電壓互感器兩端的電壓不相符，電能計(jì)量也會(huì)因此產(chǎn)生一定的誤差。

3.3 電流互感器的選用不合理

當(dāng)一次繞組中流過(guò)電流I1時(shí)，在一次繞組上就會(huì)存在一次磁動(dòng)勢(shì)I1W1。根據(jù)電磁感應(yīng)和磁動(dòng)勢(shì)平衡原理，在二次繞組中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流I2，并以二次磁動(dòng)勢(shì)I2W2去抵消一次磁動(dòng)勢(shì)I1W1。在實(shí)際中，要使電磁感應(yīng)這一能量轉(zhuǎn)換形式持續(xù)存在，就必須持續(xù)供給鐵芯一個(gè)激磁磁動(dòng)勢(shì)I0W1，方程式變?yōu)镮1W1＋I(xiàn)2W2＝I0W1。可見(jiàn)，激磁磁動(dòng)勢(shì)的存在，是電流互感器產(chǎn)生誤差的主要原因。激磁磁動(dòng)勢(shì)對(duì)互感器的具體影響體現(xiàn)在互感器的角差和比差。根據(jù)互感器的特性可以知道，只有保證一次電流在額定電流的百分之三十與百分之六十之間，才能使互感器達(dá)到最佳狀態(tài)，從而大大減小電流互感器的誤差。而目前對(duì)于電流互感器的選擇在此類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)方面的要求還過(guò)低，甚至有些電流互感器遠(yuǎn)遠(yuǎn)不符合上述標(biāo)準(zhǔn)，加大了電能計(jì)量工作達(dá)到精準(zhǔn)性的難度。

4 減小電流互感器對(duì)電能計(jì)量誤差的策略

4.1 采用高精度“S”電流互感器

在實(shí)際的電能運(yùn)輸中，一些電路的負(fù)荷電流經(jīng)常在不到額定負(fù)荷百分之三十的電能表中運(yùn)行。這要求供電企業(yè)必須采購(gòu)“S”級(jí)電流互感器，以保障電能計(jì)量在1%-120%負(fù)荷之間的準(zhǔn)確計(jì)量，

4.2 電流互感器的選擇

二次負(fù)荷在電流互感器中主要是指外接導(dǎo)線的電阻、電流線圈和電能表的阻抗以及接觸電阻。因此在對(duì)電流互感器進(jìn)行選擇的時(shí)候，應(yīng)該從這三個(gè)方面綜合的考慮電流互感器的二次容量大小，同時(shí)盡量選擇在電流回路中阻抗較低的電能表，比如電子式電能表等。此外還能夠用減小外接導(dǎo)線電阻等方法，進(jìn)一步的增加電能計(jì)量的精度。

4.3 一次電流及其二次負(fù)荷

在確定電流互感器額定一次電流的時(shí)候，應(yīng)該使其在正常工作中的實(shí)際負(fù)荷在額定負(fù)荷的百分之三十和百分之六十之間，如果不能保證此點(diǎn)要求，那么就應(yīng)該選擇高動(dòng)熱的穩(wěn)定電流互感器，使變比減少，達(dá)到電能計(jì)量的精度要求。對(duì)電流互感器的額定電流進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，能夠使電流互感器時(shí)刻都工作在最佳狀態(tài)上，從而最大程度的削減電能計(jì)量的誤差。并且還應(yīng)采用專(zhuān)用的計(jì)量用互感器或?qū)Ｓ玫母呔入娏骰ジ衅饔?jì)量用繞組。

4.4 對(duì)電流互感器進(jìn)行必要的檢修

對(duì)于電流互感器的檢測(cè)和檢修主要分為三個(gè)方面。首先在檢查流互感器的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)電流互感器的銘牌和實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行一定的核對(duì)，看其是否符合線路工作要求；其次應(yīng)該對(duì)電流互感器的一次或者二次回路進(jìn)行細(xì)致的檢查，其工作的側(cè)重點(diǎn)主要在于回路是否短路、偽接、開(kāi)路以及二次端子的換相和極性有沒(méi)有錯(cuò)接等等；最后應(yīng)該對(duì)電流互感器的接線部分進(jìn)行一定檢測(cè)，保證接線的正確性，從而減少電流回路開(kāi)路和二次回路換相以及電流互感器多點(diǎn)接地等可能導(dǎo)致計(jì)量差錯(cuò)甚至事故發(fā)生等情況的發(fā)生。

4.5 調(diào)整電流互感器的誤差

總體來(lái)說(shuō)，電能計(jì)量的誤差還是主要取決于互感器的誤差和電能表本身的誤差。因此在電能計(jì)量裝置的實(shí)際運(yùn)用中，應(yīng)該結(jié)合運(yùn)行環(huán)境的特點(diǎn)，對(duì)電流互感器和電壓互感器進(jìn)行科學(xué)合理的誤差補(bǔ)償，從而最大程度的減小互感器產(chǎn)生的誤差。除此之外，還可以對(duì)某些相的電壓互感器和電流互感器的角差及比差進(jìn)行合適的調(diào)整，從而使得兩類(lèi)互感器在進(jìn)行合成的時(shí)候，其產(chǎn)生的誤差被降到最低，進(jìn)而大大增加電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。

結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，人們對(duì)于電能的應(yīng)用也將越來(lái)越廣泛。而電能計(jì)量作為電力應(yīng)用的重要部分，在未來(lái)的發(fā)展中也將會(huì)有其新的意義和內(nèi)涵。本文通過(guò)科學(xué)的論述，解釋了電流互感器產(chǎn)生誤差的主要原因就是因?yàn)殍F心消耗了勵(lì)磁電流，并且在使用中也少計(jì)了很多的電量。因此，作為一名電能計(jì)量管理人員，在當(dāng)下更應(yīng)該對(duì)電流互感器的核心內(nèi)容進(jìn)行深入的了解，結(jié)合電流互感器在使用中對(duì)電能計(jì)量的影響因素，盡可能的保證電能計(jì)量的精準(zhǔn)性，從而最大程度的提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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