電流互感器誤差對計量裝置的影響

摘 要：隨著經濟的快速發展，工業生產所需要的能源已逐漸由傳統的煤炭能源轉變為電力能源，同時人民的日常生活也無時無刻需要電能來供應。伴隨著我國電力設施的大力建設，在電網運行過程中也出現許多問題。如何對電網進行實施檢測計量是最為關鍵的，我們所需要的電能是從發電廠生產的，最終的原始供電到線路運輸中都會產生線損和無功功率損失，這樣就會造成電能的損失。作為供電企業應該如何計算電能的總量和損失量，這就需要供電企業在電網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量。

關鍵詞：電流互感器，誤差，計量裝置，影響，措施

中圖分類號：TM452 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 04-0000-01

在電力系統中設備運行要由很多元器件構成一個主體，在其中最為重要的就是電流互感器，在電流飽和或者剩磁現象出現時，注入的電能計量裝置的電流就會產生畸變，就會以波形的形式存在，波形的存在會對計量表得到的數據產生誤差，所以說電流互感器對計量電能產生十分重要的影響。

一、簡析電流互感器的工作原理

變壓器的運行之所以被稱為是二次短路，其實是指串聯被測電路和一次繞組，二次繞組，電能表組成，然而電能表本身內阻十分小，這就相當于電流互感器基本就是一個變壓器。磁通密度在具體范圍內一般是位于0.08和0.1T之間的，I0N1表示的是激磁安匝數很小，I1N1表示一次安匝數，圖2詳細地描述了電流互感器對應的相量圖，圖中 表示鐵心中I0N1建立的磁通，U2表示二次感應電壓，二次回路中的電流I2，如果用公式表示就是I1N1+I2N2=I0N1由于I0N1十分小，幾乎就可以表示為I1N1+I2N2=0，這就說明I1N1和I2N2就是基本平衡的，大小相等方向相反的兩個相量，所以I1N1=I2N2，圖2電流互感器的相量圖。

二、電流互感器的誤差分析

（一）勵磁電流產生的誤差。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的電流已經超過額定電流的數倍時就會將電流互感器原有的磁化曲線所改變，導致電流的比差和角差也隨之改變。其次電源頻率在逐漸增大時，在電流互感器開始運行不會產生太大的影響，但是隨著時間的延長頻率誤差也會越來越大。

（二）電流互感器的剩磁現象。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生誤差的一大要點。一次電流開斷瞬間鐵心當中的磁通會對剩磁的大小產生直接影響，在發生短路后，穩態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時斷路器發生跳閘現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，會呈現非線性的增大狀態。

（三）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荷點上運行，從而使得電能計量發生誤差。此外當用電能表和實際測量電能的相、線參數不一致的時候，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，進而產生附加誤差，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，其溫度系數小，電阻隨溫度變化而發生非線性變化。這會引起電子式電能表誤差對溫度影響呈現非線性變化。

三、如何減小電流互感器對電能計量產生的誤差

（一）對于電流互感器的選擇。二次負荷在電流互感器中主要是指外接導線的電阻、電流線圈和電能表阻抗以及接觸電阻。因此在對電流互流器進行選擇的時候，應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線電阻等方法，進一步的增加電能計量的精度。

（二）一次電流及其二次負荷。在確定電流互感器額定一次電流的時候，應該使其在正常工作中的實際負荷在額定負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，那么就應該選擇高動熱的穩定電流互感器，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合理的選擇，能夠使電流互感器時刻都工作在最佳狀態上，從而最大程度的削減電能計量的誤差。并且還應采用專用的計量用互感器或專用的高精度電流互感器計量用繞組。

（二）調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，應該結合運行環境的特點，對電流互感器和電壓互感器進行科學合理的誤差補償，從而最大程度的減小互感器產生的誤差。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整，從而使得兩類互感器在進行合成的時候，其產生的誤差被降到最低進而大大增加電能計量的準確性。

四、結束語

隨著科學技術的不斷創新，電力能源已經成為當今社會發展的主體，因此，作為一名電能計量管理人員，在當下更應該對電流互感器的核心內容進行深入的了解，結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性，從而最大程度的提高電力企業的經濟效益。

參考文獻：

[1]孫向飛，束洪春，于繼來.電流互感器暫態飽和對和應涌流傳變的影響[J].電力自動化設備，2009.