王婷

(國網(wǎng)山東省電力公司莘縣供電公司,山東 聊城 252400)

電流之所以出現(xiàn)暫態(tài)飽和問題，主要原因就是其一次直流中包含各種非周期分量，同時會出現(xiàn)較長的持續(xù)時間，對計量誤差產(chǎn)生了直接影響，這是直接推動因素。除此之外，計量誤差還會對電能表的考核質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。本文就此對互感器相關(guān)工作原理和誤差問題進行了系統(tǒng)的研究與分析。

1 互感器相關(guān)工作原理

互感器也可以叫做儀用變壓器。在現(xiàn)實應用過程中，電流的需求量大小范圍比較廣泛，包括從N的一次方到N的幾次方可以說是一應俱全，為了讓測量過程更加便捷，提高測量的安全性與可靠性，需要對所有的電流根據(jù)相應的標準進行統(tǒng)一的規(guī)劃，從而讓其能夠保持相同的水準，一次繞組和二次繞組還會出現(xiàn)感應電勢，感應電勢和纏繞匝數(shù)之間是一種正比關(guān)系，其中主要構(gòu)造包括端子、絕緣支撐、鐵心、二次線圈、一次線圈等構(gòu)件。

2 計量誤差種類和主要影響因素

（1）計量誤差分類。系統(tǒng)中出現(xiàn)最為頻繁的計量誤差就是角差和比差，兩者之間既存在一定的共性，同時還存在一定的差異。在現(xiàn)實問題當中，導致角差是正值，而比差是負值，在這種條件下，兩者的變化方向正好處于相反的狀態(tài)，從而產(chǎn)生計量誤差。

（2）誤差產(chǎn)生原因。導致計量誤差產(chǎn)生的原因主要包括2方面的內(nèi)容，分別是剩磁效應和勵磁效應。勵磁電流是導致計量誤差產(chǎn)生的重要原因之一。當互感器處于一種運行狀態(tài)時，會不可避免地遇到磁場問題，也可以說計量的過程中不可避免地會遇到勵磁電流，因此誤差問題也是無法避免的，為此只有通過降低勵磁電流來盡量縮減計量誤差。導致計量誤差產(chǎn)生的另一因素就是剩磁效應，在將設備和電源連接后，互感器的內(nèi)部磁芯就會出現(xiàn)一種磁場效應，但是和電源之間斷開后，磁場效應就會相繼消失，在磁場消失過程中會遺留剩磁，這也就是人們所說的剩磁效應。導致出現(xiàn)剩磁效應的主要原因就是設備內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的磁芯這一材料。

3 電流互感器的暫態(tài)飽和對于計量誤差所產(chǎn)生的影響

（1）對一次線圈的影響。在電路運行過程中通常會出現(xiàn)短路的問題，在這種狀態(tài)下，或是遇到其他的故障問題時，就會讓一次線圈中的不定期直流分量處于一種不斷上升的狀態(tài)，從而增加直流分量。非周期的直流分量一經(jīng)出現(xiàn)，就會導致一次電流出現(xiàn)畸形變化問題，從而對二次線圈中的流通電流產(chǎn)生不良影響。

（2）對二次線圈的影響。磁通量在運行中的改變是導致二次線圈發(fā)生變化的一大重要原因，當互感器處于正常運轉(zhuǎn)的狀態(tài)中時，或是使用普通的互感器設備時，設備內(nèi)部磁通量并不會發(fā)生太大的改變，從而能夠保證設備的正常運轉(zhuǎn)，不會出現(xiàn)勵磁電流的問題，但是在一次線圈中受到各種因素的影響時，就會導致線圈內(nèi)部的一次電流產(chǎn)生畸變現(xiàn)象，從而讓磁芯處于一種飽和狀態(tài)，出現(xiàn)勵磁電流的問題。包括突然出現(xiàn)的勵磁電流和線圈中的原有電流出現(xiàn)重疊問題，從而導致二次電流出現(xiàn)失真現(xiàn)象，呈現(xiàn)出一種暫態(tài)的飽和形態(tài)。在正常情況下，可以利用電表來進行具體的測量工作，從而能夠收集到兩者前后計量過程中產(chǎn)生的不同結(jié)果，分析其中的差異。在一般狀況下，對失真后狀態(tài)進行綜合計量，也就是當設備處于一種暫態(tài)飽和狀態(tài)時進行計量，所獲得的計量結(jié)果和正常條件下的測量結(jié)果相比，會相對較少，這就是所產(chǎn)生的計量誤差。為此在進行計量工作時可以通過仿真這一方式來進行，在仿真工作開始前，還需要建立相應的仿真模型，通過仿真模型能夠幫助解決誤差問題。

4 計量誤差解決方案

電能計量結(jié)果的準確性對于企業(yè)運行發(fā)展和國家安全等方面具有極大的影響，在大部分情況下，即使是很小的誤差，也會導致某一重要項目的完全失敗，從而帶來嚴重的損失，不管是多大的誤差，都會給企業(yè)和國家?guī)韲乐氐膿p失，計量的結(jié)果和企業(yè)中的經(jīng)濟效益具有直接影響。

（1）精確選擇變量和器件。首先應該選擇合適的計量方式和計量器，針對計量器所選擇的參數(shù)在一定程度上會對計量誤差產(chǎn)生直接影響，在分析計量過程中的各種問題時，通常會將相關(guān)影響歸屬到互感器參數(shù)選擇方面，判斷結(jié)果錯誤，會讓整個工作流程更加復雜、繁瑣，同時還會影響問題的解決效果。判斷的失誤還會讓整個工作流程更加繁瑣，同時還無法有效解決實際問題。針對這種狀況，應該科學選擇恰當?shù)挠嬃科髟O備，預防這種問題的再次發(fā)生。除此之外，計量方式選擇不當還會對計量過程產(chǎn)生不良影響，從而導致計量結(jié)果失誤，針對這種問題，應該充分結(jié)合具體情況中的不同特點，選擇科學的計量方式，盡量減少計量誤差。

其次是合理匹配電流誤差和電壓誤差。電流誤差與電壓誤差之間的差異導致計量結(jié)果誤差的發(fā)生。為此針對這種問題，應該規(guī)劃兩種誤差從而讓2種誤差中的角差與比差能夠滿足相應的要求。對于比差的要求就是符號相反，但是絕對值應該相同。至于對角差的要求就是符號相等，同時絕對值也應該相同。但是在大部分條件下，無法保證各種值的相等性，只能盡最大努力，讓它們盡量接近。最后就是導線的選擇，在選擇導線的過程中，特別是在選擇二次回路中的導線時，應該進行科學選擇，因為二次回路導線對于計量誤差具有極大的影響，為此應該選擇橫截面積與整體長度都能夠符合要求的導線，從而讓導線能夠和互感器之間互相適應，完美匹配。

（2）合理選擇互感器。本文中主要研究內(nèi)容就是互感器在暫態(tài)飽和的狀態(tài)下對于計量誤差所產(chǎn)生的各種影響，為此應該加強對于互感器的研究分析，在互感器各個參數(shù)領(lǐng)域的選擇過程中應該保持一種慎重的態(tài)度、在進行互感器選擇之前，應該提前進行詳細、精準的計算工作，其中主要參數(shù)包括額定功率、額定變比和額定電壓等內(nèi)容，其中二次額定負荷比還具有一定的準確度等級劃分。

在大部分情況下，和額定電流相比，正常負荷狀態(tài)下的電流只占額定電流的百分之六，假如電流整體超出了這一范圍，就需要對產(chǎn)生這種問題的原因進行詳細的分析，同時采取有效的解決措施進行應對，并通過準確的計算來獲得。額定電壓，在沒有出現(xiàn)各種問題的狀況下，和實際所測得的電壓數(shù)據(jù)相比，額定電壓要相對大一些。至于額定變比方面，想要明確額定變比的具體數(shù)值，就應該對互感器一次線圈中出現(xiàn)的一次電流來實施準確的計算。其中額定一次電流的計算公式如下，額定一次電流=0.8×一次電力負荷/額定電壓。二次負荷方面，二次負荷必須在額定負荷2.5層超上，最大條件下，也不能超過額定范圍，不然就會導致器械設備的損毀。額定功率方面，從相關(guān)公式中能夠看出，額定功率主要是通過額定電壓和額定電流的兩者的相乘來獲得的，從而能夠得到額定功率的具體數(shù)值。其實也是一種對電壓和電流進行控制的過程。準確度等級方面，準確度等級主要包括一等、二等、三等、四等、五等這5個等級，在使用不同計算裝置進行測量工作時，所需要的準確度等級也各不相同，為此需要結(jié)合相關(guān)標準進行科學選擇，從而挑選出和裝置最為匹配的準確度標準。

（3）科學選擇裝置。通過誤差補償裝置能夠有效降低互感器在暫態(tài)飽和狀態(tài)下所產(chǎn)生的各種誤差問題。誤差補償裝置的工作原理如下，通過有效措施將一次回路與二次回路之間進行隔離，通過這種方法，在一次回路出現(xiàn)故障問題時，就不會將影響擴大到二次回路當中，能夠避免連鎖效應，將二次回路進行獨立設置，從而降低誤差發(fā)生頻率。除此之外，對二次回路進行單獨設置還擁有其他的效用，能夠縮減設備運行過程中的接線失誤問題，從而降低回路發(fā)生故障問題的頻率。二次回路中的壓降現(xiàn)象也是導致計量結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因之一，但是通過對二次回路進行單獨設置這一方法，能夠有效解決壓降問題，從而減少計量過程中的誤差問題，提高計量結(jié)果的準確性，促進整個工作流程的順利進行。

5 結(jié)語

綜上所述，電流互感器中的暫態(tài)飽和問題對于計量過程的影響十分大，也是計量過程中主要的影響來源，具體的原理是在一次電流的基礎上對二次電流產(chǎn)生一定的影響，最終造成計量誤差。想要徹底解決這一問題，應該進行全面研究，徹底消除一次電流影響，避免二次電流影響，將兩者完全隔離開來。除此之外，應該結(jié)合其他的影響因素，比如參數(shù)和設備器件的選擇等，從而將其他因素所產(chǎn)生的影響徹底消除干凈。