簡述電流互感器對電能計量的影響

（國網(wǎng)重慶市電力公司萬州分公司，重慶 404000）

1 概述

在社會經(jīng)濟發(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)濟效益。電力計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，同時也是電能計量準(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)象的時候，就會使得電能計量裝置中的電流出現(xiàn)一定的波動，從而大大影響了電能計量的精準(zhǔn)性。下面就電流互感器和電能計量在電力應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題，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，對于一次繞組來說，因為其擁有很少的匝數(shù)，使得在實際檢測的時候，需要電流全部通過線路；而二次繞組因為其較多的匝數(shù)，主要串聯(lián)在保護電路以及測量設(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)的各個部分，并且能夠真實的反應(yīng)整個系統(tǒng)的實際運行情況，同時也在保證著工作人員的安全。

3 電能計量裝置的誤差來源分析

電能計量裝置主要是用來計量電力企業(yè)銷售情況和電能用戶用電多少的主要裝置，也是兩者交易計算的法律證據(jù)，所以其計量結(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的電能質(zhì)量要求，經(jīng)濟體制的不斷完善，電能計量的精準(zhǔn)性也成為了電力方面的重要部分。但是在目前的實際應(yīng)用中，電能計量還存在著一些不足，使得電能計量在工作中出現(xiàn)了一些誤差，影響了電能計量的精確開展。

3.1.1 電能表選用不合理

在電能計量裝置的實際運用中，由于電能用戶的負(fù)荷電流變化幅度較大等類似情況，使得電流互感器長期處于低載負(fù)荷點上運行，從而使得電能計量發(fā)生誤差。此外當(dāng)用電能表和實際測量電能的相、線參數(shù)不一致的時候，就會引起一定的附加誤差，并且因為三相不平衡，使得中性點附近還存在著少量的電流，進而產(chǎn)生附加誤差。

3.1.2 電能表質(zhì)量問題

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。這會引起電子式電能表誤差對溫度影響呈現(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，當(dāng)負(fù)載電流通過電壓互感器的串接點接觸電阻以及二次線本身的電阻，會產(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，電能計量也會因此產(chǎn)生一定的誤差。

3.3 電流互感器的選用不合理

當(dāng)一次繞組中流過電流I1時，在一次繞組上就會存在一次磁動勢I1W1。根據(jù)電磁感應(yīng)和磁動勢平衡原理，在二次繞組中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流I2，并以二次磁動勢I2W2去抵消一次磁動勢I1W1。在實際中，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)供給鐵芯一個激磁磁動勢I0W1，方程式變?yōu)镮1W1＋I2W2＝I0W1。可見，激磁磁動勢的存在，是電流互感器產(chǎn)生誤差的主要原因。激磁磁動勢對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，才能使互感器達到最佳狀態(tài)，從而大大減小電流互感器的誤差。而目前對于電流互感器的選擇在此類標(biāo)準(zhǔn)方面的要求還過低，甚至有些電流互感器遠(yuǎn)遠(yuǎn)不符合上述標(biāo)準(zhǔn)，加大了電能計量工作達到精準(zhǔn)性的難度。

4 減小電流互感器對電能計量誤差的策略

4.1 采用高精度“S”電流互感器

在實際的電能運輸中，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行。這要求供電企業(yè)必須采購“S”級電流互感器，以保障電能計量在1%-120%負(fù)荷之間的準(zhǔn)確計量，

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。因此在對電流互感器進行選擇的時候，應(yīng)該從這三個方面綜合的考慮電流互感器的二次容量大小，同時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，進一步的增加電能計量的精度。

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候，應(yīng)該使其在正常工作中的實際負(fù)荷在額定負(fù)荷的百分之三十和百分之六十之間，如果不能保證此點要求，那么就應(yīng)該選擇高動熱的穩(wěn)定電流互感器，使變比減少，達到電能計量的精度要求。對電流互感器的額定電流進行科學(xué)合理的選擇，能夠使電流互感器時刻都工作在最佳狀態(tài)上，從而最大程度的削減電能計量的誤差。并且還應(yīng)采用專用的計量用互感器或?qū)Ｓ玫母呔入娏骰ジ衅饔嬃坑美@組。

4.4 對電流互感器進行必要的檢修

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

4.5 調(diào)整電流互感器的誤差

總體來說，電能計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。因此在電能計量裝置的實際運用中，應(yīng)該結(jié)合運行環(huán)境的特點，對電流互感器和電壓互感器進行科學(xué)合理的誤差補償，從而最大程度的減小互感器產(chǎn)生的誤差。除此之外，還可以對某些相的電壓互感器和電流互感器的角差及比差進行合適的調(diào)整，從而使得兩類互感器在進行合成的時候，其產(chǎn)生的誤差被降到最低，進而大大增加電能計量的準(zhǔn)確性。

結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展，人們對于電能的應(yīng)用也將越來越廣泛。而電能計量作為電力應(yīng)用的重要部分，在未來的發(fā)展中也將會有其新的意義和內(nèi)涵。本文通過科學(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為鐵心消耗了勵磁電流，并且在使用中也少計了很多的電量。因此，作為一名電能計量管理人員，在當(dāng)下更應(yīng)該對電流互感器的核心內(nèi)容進行深入的了解，結(jié)合電流互感器在使用中對電能計量的影響因素，盡可能的保證電能計量的精準(zhǔn)性，從而最大程度的提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。

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