電流互感器誤差對計量裝置的影響

楊光（黑龍江省電力科學研究院，哈爾濱150000）

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電流互感器誤差對計量裝置的影響

楊光
（黑龍江省電力科學研究院，哈爾濱150000）

摘要：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)所需要的能源已逐漸由傳統(tǒng)的煤炭能源轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏δ茉矗瑫r人們的日常生活也與電能緊密相關。伴隨著我國電力設施的建設，在電網(wǎng)運行過程中也出現(xiàn)許多問題。作為供電企業(yè)應該科學計算電能的總量和損失量，這就需要供電企業(yè)在電網(wǎng)線路中安裝電流互感器，這樣就能準確地計算出供電量的數(shù)據(jù)。

關鍵詞：電流互感器；誤差計量；裝置；影響；方法

電力系統(tǒng)的整體運行離不開各個電力元件的協(xié)調(diào)工作，交流互感器是電力系統(tǒng)中重要的電力元件，在整個電力系統(tǒng)的運行中，電流互感器主要是對電磁進行感應。當電磁飽和且過剩時，電能的計量裝置就會由于電磁的過剩而出現(xiàn)問題，電流整體流向也會發(fā)生變化。這種情況通常是以電流波的形式出現(xiàn)，而電流波的流量主要是根據(jù)電流計量表中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)來計算誤差的，這就對電流互感器的整體設計提出了更高的要求，同時也對電能的計量有著重要的影響。

1　電流互感器的工作原理

圖1　電流互感器的相量圖Fig.1　Phasor diagram of current transformer

變壓器的基本運行主要在電流互感器的應用上，在這部分工作中，應注重調(diào)節(jié)變壓器的二次短路，在這個過程中的電路和一次繞組被串聯(lián)，進行電路測試。在電能表的整體組成中，電能表自身存在的電阻實際上是非常小的，這也就說明交互感應器所起的作用就是一個變壓器的調(diào)節(jié)。通過一定密度的范圍來進行電阻量的調(diào)節(jié)，而這個數(shù)值一般在0.08～0.1T，在數(shù)值接近磁安匝數(shù)時，I1N1表示一次安匝數(shù)，如圖1。這就詳細介紹了電流互感器相對應的相量圖，在圖中心表現(xiàn)出來的是10N1建立的磁通，U2表現(xiàn)出來的就是二次感應電壓，這兩次回路中的電流就可以用公式來表示為I1N1+I2N2=I0N1。

2　電流互感器的誤差分析

2.1勵磁電流產(chǎn)生的誤差

在電流互感器實際運行過程中，實際電流和額定電流會存在一定的差值，這主要是由勵磁電流所引起的，想要降低電流互感器的這種誤差就必須盡最大可能消除電流互感器的勵磁電流。但對于目前的科學技術來說這顯然不太可能，這種誤差與許多因素有關，比如當電流互感器一次側(cè)電流增大時，電流互感器的誤差就會隨著減小。但是如果電流互感器一次側(cè)的電流已經(jīng)超過額定電流的數(shù)倍時就會將電流互感器原有的磁化曲線改變，導致電流的比差和角差也隨之改變。電源頻率在逐漸增大時，電流互感器開始運行不會產(chǎn)生太大的影響，但是隨著時間的延長頻率誤差也會越來越大。

2.2電流互感器的剩磁現(xiàn)象

在電流互感器實際運行過程中，最為關鍵的一點還是剩磁問題，這是影響電流互感器產(chǎn)生誤差的一個要點。一次電流開斷瞬間鐵心當中的磁通會對剩磁的大小產(chǎn)生直接影響，在發(fā)生短路后，穩(wěn)態(tài)周期性短路電流以及二次回路阻抗將是決定磁通的主要因素。在一次電流互感器處于飽和狀態(tài)時斷路器發(fā)生跳閘現(xiàn)象，就會導致剩磁達到最大限度。在實際運行過程中剩磁會降低鐵心的磁導率，會呈現(xiàn)非線性的增大狀態(tài)。

2.3電表選擇不合理

電能表在日常生活中所起到的作用主要在于保證用戶大量電流的負荷量和變化過程中所產(chǎn)生的壓力和誤差幅度。在這種情況下，電流互感器如果長期受到負荷值的影響，就會導致電表產(chǎn)生較大的誤差。而電能能夠發(fā)生如此大的誤差，就應對電能表在實際運行時進行負荷點的檢測，只有這樣才能計算出誤差。另外，電能表與實際進行測量的電能數(shù)值在比對時應盡量保證平衡，各項參數(shù)有不一致的情況發(fā)生時，電能表就會產(chǎn)生一定的誤差值，這種誤差值被稱為三相不平衡。這種不平衡的現(xiàn)象就會使中性電能點上產(chǎn)生少量電流，這樣產(chǎn)生的較少附加誤差值在電子電能表上看，就主要采用采樣器和電流采樣器來減少這種附加誤差。

3　電流低壓感應器對減小電能計量誤差的方法

3.1電流互感器的選擇

電流互感器的二次負荷選擇上，主要是為了對外接導線電阻進行選擇，對電能表和電流線圈的電阻阻

抗進行接觸和選擇時，應進行電流互感和互感器的選擇性測試，主要是對電流互感器二次容量的大小進行測試。通過對電流的回路電阻進行電能表的電阻測試，能夠知道在選擇回流電路中電能表的數(shù)值，例如，在電子測試功能表的測試中，還可以接入外界電阻，以此來進一步增加電能計量的精準度。

3.2電流和二次負荷

通常情況下，電流互感器在有電流通過時，進行第一次電流流通測試應在額定電流范圍內(nèi)進行，在正常的工作過程中，電流的額定負荷電流量應保證在60% ～30%。如果不能很好地保證這個區(qū)間范圍內(nèi)的電流流量，那么就應采取高熱的、穩(wěn)定的電流互感器，這種方式會比變頻電流互感器中的電流少，那么為了電能表的計量精準，選擇電流互感器在電流的額定數(shù)值上，就應嚴謹且具有較強的科學合理性，使電流互感器時刻都處在一個最佳的工作狀態(tài)，以此來最大限度地減少電能的計量誤差。

4　結語

我國科學技術水平的不斷創(chuàng)新能夠推動電力能源的發(fā)展，而電力能源作為當今電力系統(tǒng)中的主體，也必將為社會的發(fā)展起到關鍵作用。因此，作為一名電力工作者，應對電流互感器的核心內(nèi)容進行不斷深入的了解，最大化地挖掘電流計量裝置的潛能，加深對設備的研究，不斷在實際應用中總結經(jīng)驗，盡可能保證電能計量的精準性。只有這樣才能最大限度地提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，為我國電力事業(yè)的發(fā)展再做貢獻。

參考文獻：

［1］李久紅.電流互感器的誤差及二次允許負載的計算方法［J］.陜西電力，2009，(04)：86.

［2］楊斌文,李文圣.淺談電流互感器的合理選用［J］.農(nóng)村電工，2009，(11)：46.

中圖分類號：TM45

文獻標志碼：A

文章編號：1674- 8646（2016）02- 0046- 02

收稿日期：2015- 12- 13