電流互感器對電能計量的影響

謝軍

摘 要：我國是能源消費大國，用電量是反映國家經濟增長的重要依據。本文通過電流互感器工作原理剖析，了解電能計量在實際應用中誤差來源，對減小電能計量誤差方法進行了科學的分析，闡述電流互感器對電能計量的影響。

關鍵詞：電流互感器；電能計量；誤差分析

1 電流互感器的結構分析

1.1 電流互感器簡介

電流互感器作為一次系統和二次系統間的聯絡元件，它可以將一次系統的大電流轉化為二次系統的小電流，將電流作為測量儀表和繼電器的電流線圈的供電來源，從而檢測出電氣設備是否能夠正常運行或者是否出現故障，使一次側高壓設備和比如測量儀表或繼電器等二次側設備相互隔離，從而使工作人員的環境更加安全。同時，使二次側設備變得更加標準，體積更加小型，結構更加輕便，價格更實惠，更有利于通過低壓小截面的方式控制電纜，能夠不受距離限制進行電量測量。假如電力系統因故造成短路情況，能夠使測量儀表等較多二次設備不會遭受較大傷害。

1.2 電流互感器原理

電流互感器的原理就是以電磁感應為基礎的。電流互感器的結構主要是鐵心和繞組組成，注意鐵心必須是閉合的。它的繞組匝數不多，將其栓在需要測量電量的線路中，因此經常是全部電流流過，第二次繞組的匝數較第一次增多，將其串連在測量儀表和回路之間，注意電流互感器在工作時，要保證它的2次回路必須從始至終都是閉合的，因為測量電量的儀表和保護回路串聯線圈的阻抗較小，所以電流互感器相當于處在短路狀態。

2 電能計量的影響因素

2.1 電能表選擇不當

通過測試計算數據可以得出，在電能表進行電能計量時，由于用戶產生的負荷電流并不具備一定的穩定性，負荷電流量時高時低，或者是負荷電流量要高于電流互感器所規定的電流量。一旦低載負荷點數值長時間處于較低運行狀態上，就會導致計量結果出現大的偏差。因為，三相負載中電流量是不平衡的，而中間點一般情況下會存在電流，所以，根據公式Ib=In-Ia-Ic，Ib產生的相應功率較低，因此，就會引發三相電三線電能表測量電能值更多的變化和誤差。

2.2 電能表自身的問題

經濟市場背景下，部分電能表生產商為了在價格戰中占有一定位置，直接對所生產的電能表設計做出改變，使用三類磁鋼和稀土磁鋼作為生產電能表的原材料，這樣的做法就導致了電能表質量受到影響。即使通過安裝前的性能測試，再投入使用以后，也會因為磁鋼質量存在的問題，經常發生斷磁現象，致使電能表阻尼力矩降低，電能表實際轉速加快，導致實際計量值存在較大的誤差。

2.3 電壓互感器二次導線

通過二次連接導線接觸電阻，或者是串接點接觸電阻時，這二者都會影響電壓互感器的負載電流，進而直接致使電壓值降低。由于以上原因，多出電能表的電壓值和二次線圈中所產生電壓值并不相等，所以計量值上也會產生一定的誤差。

2.4 電流互感器選擇不合適

當電流互感器進行工作時，一次電流經過一次繞組，就會使用消耗磁的方法，讓二次繞組產生相應的電動勢能，然后使鐵芯產生磁通量。實際上，鐵芯對勵磁電流進行消耗的同時，也會造成電流互感器出現測量上的誤差。引起這種誤差的主要原因是因為互感器比值誤差和角差所引起的，而鐵芯抗角、鐵芯損耗電量角、外接負載阻抗都與比差和角差緊密相關；而互感器電流特性曲線和負載特性鹽線的誤差特二次負荷在百分之二十五到百分之百之間，一次電流的額定值是是>30%、≦60%，才能保證處在最佳狀態上，這種情況下產生的誤差不會過大，能夠有效的控制在規定范圍內。例如，電子表被大范圍使用，其中二次負荷最為主要的就是，電能表的阻抗和接觸電阻值都要小于機械表，多數電子表的二次負荷值都達不到1VA。

3 電流互感器產生電能計量誤差的應對措施

3.1 使用精度較高的“S”級電流互感器

電能運輸過程中，有很多電路當中的負荷電流都會在30%額定負荷的情況下運行。在此狀況下，為確保電能計量準確度，企業必須對電流互感器進行更換，盡量使用“S”級的電流互感器，以此消除誤差。

3.2 合理選取電流互感器

在電流互感器當中，二次負荷指的是外接導線電阻、電能表阻抗與接觸電阻等。所以，在選取電流互感器時，應從二次負荷的角度入手，根據實際要求對互感器二次容量進行綜合考慮，同時盡可能選取阻抗相對較小的電能表。另外，在實際工作中，可適時采取降低外接電阻等有效方法來提升電能計量的準確度。

3.3 一次電流與二次負荷

在對互感器一次電流進行確定時，應保證其實際負荷達到額定狀態下的30%～60%，若在實際情況中無法實現，則需選用動熱相對較高的電流互感器，以此降低變比，實現提高電能計量準確度的目的。科學選定額定電流是確保電流互感器正常運行的基礎，而且還能保證互感器始終處在最佳的運行狀態，進而間接消除計量誤差。另外，在科學選定額定電流的同時，還應配備電能計量專用互感器與繞組，從而為電能計量提供良好的保障。

3.4 定期檢修保養電流互感器

在電力行業中，檢修保修是一項極為重要的工作，主要包括三方面。首先，在對電流互感器進行檢修時，應先對裝置銘牌信息進行充分的了解，掌握其實際工作情況，與標準的線路工作要求進行對比，及時發現線路中存在的問題和異常；其次，針對互感器一次與二次回路實施全面且細致的排查，查明線路中是否存在短路、開路等情況，并對端子換相情況進行檢查，一經發現錯接等問題，需立即采取有效措施進行整改；最后，檢測互感器的接線，確保接線規范性與可靠性，進而降低事故發生幾率，為電能的準確計量奠定良好的基礎。

4 結語

隨著社會經濟的發展，人們對于電能的應用更加廣泛。本文通過科學的論述，解釋了電流互感器產生誤差的主要原因是鐵心消耗勵磁電流，并且在使用中也少計了很多的電量。因此，作為一名計量工作人員，對電流互感器的工作原理進行更深入的了解，結合電流互感器對電能計量的影響因素，盡可能保證電能計量的準確性，從而提高電力與企業雙方效能水平，達到共羸發展的目標。

參考文獻

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