試論電流互感器對(duì)電能計(jì)量的影響

陳紅向

（國網(wǎng)福建省電力有限公司三明供電公司）

試論電流互感器對(duì)電能計(jì)量的影響

陳紅向

（國網(wǎng)福建省電力有限公司三明供電公司）

近年來，我國的電力企業(yè)得到了快速的發(fā)展，電力企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益就需要對(duì)電能采取計(jì)量措施，因此，電能計(jì)量是否準(zhǔn)確將直接關(guān)系到電能用戶和電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。電能計(jì)量裝置由各種類型電能表、計(jì)量用電壓、電流互感器及其計(jì)量二次回路、電能計(jì)量屏（柜、箱）等組成。其中電流互感器是這些部件中非常重要的設(shè)備之一，它將直接影響到電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。本文筆者首先論述了電流互感器的結(jié)構(gòu)，然后分析了導(dǎo)致電能計(jì)量裝置出現(xiàn)誤差的因素，在此基礎(chǔ)上，提出了提高電流互感器電能計(jì)量準(zhǔn)確性的有效措施，希望能夠?yàn)楹罄m(xù)電能計(jì)量準(zhǔn)確性的研究提供一些值得借鑒的思路。

電能計(jì)量；電流互感器；誤差

電能計(jì)量是保證電力企業(yè)生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)，同時(shí)它也關(guān)系到電能用戶和電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此，保證電能計(jì)量的準(zhǔn)確性是非常重要的。就一般情況而言，電流互感器如果在運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)生剩磁或飽和的情況，那么電能計(jì)量裝置就可能會(huì)產(chǎn)生電流波動(dòng)，這樣就可能會(huì)大大的影響電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。因此，通過分析電流互感器的結(jié)構(gòu)可以找到造成電能計(jì)量裝置出現(xiàn)誤差的來源，然后有針對(duì)性的運(yùn)用能夠減少電能計(jì)量裝置出現(xiàn)誤差的措施，從而保證其準(zhǔn)確性。

1 分析電流互感器的結(jié)構(gòu)

電流互感器主要是由絕緣外殼、閉合繞組以及鐵芯組成的，它的主要工作原理是電磁感應(yīng)。其中繞組包括一次繞組、兩次繞組，前者的匝數(shù)比較少，在檢測(cè)的時(shí)候電流必須要經(jīng)過整個(gè)線路，而后者卻具有較多的匝數(shù)，其回路的閉合性比較好，因此即使處于短路狀態(tài)也可以正常的工作。電流互感器所發(fā)揮的功能性作用比較強(qiáng)，它可以有效的把一次和二次系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，同時(shí)還能夠把大電流轉(zhuǎn)變成較小的電流，進(jìn)而為系統(tǒng)的各部分進(jìn)行供應(yīng)，而且還可以真實(shí)的反映系統(tǒng)整體的運(yùn)行情況，從而保證相關(guān)人員工作時(shí)的安全性。

2 導(dǎo)致電能計(jì)量裝置出現(xiàn)誤差的因素分析

一般情況下，電能計(jì)量是通過運(yùn)用電能表來計(jì)數(shù)的，在此過程中如果產(chǎn)生誤差就會(huì)很容易被發(fā)現(xiàn)。而電流互感器則不同，在電能計(jì)量的時(shí)候如果是它出現(xiàn)誤差就會(huì)影響電能計(jì)量的整個(gè)結(jié)果，這是非常復(fù)雜的而且還不易發(fā)現(xiàn)。在進(jìn)行電能計(jì)量的時(shí)候，萬一電流互感器出現(xiàn)誤差或發(fā)生故障，就可能會(huì)嚴(yán)重的影響電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。

電能計(jì)量裝置是電力企業(yè)銷售情況的主要體現(xiàn)，電能計(jì)量裝置同時(shí)也能夠體現(xiàn)用戶的實(shí)際用電量，通過其可以明確記錄用戶消耗的電能量，這樣就可以使電能用戶和電力企業(yè)之間完成電能的交易計(jì)算。因此，為了保證電能用戶和電力企業(yè)的公正性和公平性必須最大限度的提高電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性，這對(duì)雙方的利益有著直接的關(guān)系。尤其是現(xiàn)如今人們?nèi)粘Ｎ镔|(zhì)文化生活水平在不斷的提高，電能質(zhì)量和電能需求也面臨著更加嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，提高電能計(jì)量的準(zhǔn)確性有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是現(xiàn)階段，電能計(jì)量裝置仍然不夠完善，在其實(shí)際使用的過程中出現(xiàn)誤差是無可避免的，這樣就可能會(huì)大大的影響電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。由此可見，全面細(xì)致的分析電能計(jì)量裝置出現(xiàn)誤差的原因及其影響因素，保證電能計(jì)量的準(zhǔn)確性是非常重要的[2]。

2.1 未能選擇合理的電能表

電能計(jì)量裝置出現(xiàn)誤差的其中一個(gè)重要因素就是未能選擇合理的電能表，如果電能用戶的負(fù)荷電流出現(xiàn)大的變化幅度，那么電流互感器就可能會(huì)處于長時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行，這樣就可能會(huì)導(dǎo)致電能計(jì)量出現(xiàn)誤差。除此之外，如果實(shí)際測(cè)量的電能與電能表顯示的三相不平衡或者線、相參數(shù)不一致的時(shí)候，也可能會(huì)出現(xiàn)誤差，進(jìn)而對(duì)電能計(jì)量的準(zhǔn)確性造成影響。

2.2 電能表質(zhì)量存在問題

對(duì)于電子式電能表造成出現(xiàn)誤差的因素還可能是電流采樣器和電壓采樣器，現(xiàn)階段大部分的電流采樣器基本上都是采用錳銅合金板來進(jìn)行制造的，因?yàn)樗哂休^小的穩(wěn)定系數(shù)，隨著溫度的改變電阻的變化會(huì)呈現(xiàn)出非線性，在這種情況下，因?yàn)槭艿綔囟茸兓挠绊戨娔鼙淼恼`差也可能會(huì)呈現(xiàn)出非線性的變化。

2.3 電壓互感器的電壓降

按照相關(guān)的電力理論知識(shí)，如果在電壓互感器的二次線電阻或者是串接點(diǎn)接觸電阻上有負(fù)載電流通過的時(shí)候就可能會(huì)出現(xiàn)電壓降，這在一定程度上就可能會(huì)導(dǎo)致電壓互感器和電能表兩端電壓不一致，這樣電能計(jì)量也可能出現(xiàn)誤差。

2.4 電流互感器不夠合理

根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)平衡和電磁感應(yīng)原理，電流互感器出現(xiàn)誤差另外一個(gè)主要原因就是激磁磁動(dòng)勢(shì)，互感器的比差和角差是互感器受到激磁磁動(dòng)勢(shì)影響的具體體現(xiàn)。由互感器的特性我們可以得知，互感器運(yùn)行的最佳狀態(tài)是一次電流的額定電流范圍在30～60%之間，這樣就會(huì)在很大程度上使電流互感器的誤差減小。但是現(xiàn)階段，在選擇電流互感器的時(shí)候，對(duì)這方面標(biāo)準(zhǔn)的要求還相對(duì)較低，更有甚者所使用的電流互感器根本無法達(dá)到上述的標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)電能計(jì)量的精準(zhǔn)性造成了很大的影響[1]。

3 提高電流互感器電能計(jì)量準(zhǔn)確性的有效措施

3.1 選擇合適的電流互感器

在電能實(shí)際運(yùn)輸?shù)倪^程中，個(gè)別電路負(fù)荷電流在電能表中的運(yùn)行狀態(tài)都達(dá)不到額定負(fù)荷的30%，這時(shí)相關(guān)的供電企業(yè)就必須選擇使用S級(jí)的電流互感器，從而確保電能計(jì)量的負(fù)荷范圍在1～120%。

在電流互感器中，二次負(fù)荷主要指的是接觸電阻、電能表的阻抗和電流線圈以及外接導(dǎo)線電阻。所以在選擇電流互感器的過程中，對(duì)于電流互感器二次容量的大小從這三方面進(jìn)行綜合考慮，與此同時(shí)，還應(yīng)該盡可能的選擇諸如電子式電能表這類阻抗比較低的電能表。另外一方面，還可以通過減小外接導(dǎo)線電阻這樣的方法來提高電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。

3.2 確定正確的一次電流和二次負(fù)荷

在對(duì)電流互感器的一次額定電流進(jìn)行確定時(shí)，必須在正常運(yùn)行狀態(tài)下實(shí)際負(fù)荷的范圍應(yīng)該在額定負(fù)荷的30～60%之間，如果無法滿足該要求就必須選擇比較穩(wěn)定的高動(dòng)熱電流互感器，降低其變化的可能性，從而提高電能計(jì)量的準(zhǔn)確度。科學(xué)合理的選擇電流互感器的額定電流，確保電流互感器的工作狀態(tài)時(shí)刻都保持最佳，最大限度的降低電能計(jì)量過程中出現(xiàn)的誤差。與此同時(shí)，還應(yīng)該選擇計(jì)量專業(yè)的計(jì)量繞組和專業(yè)的高精度電流互感器。

3.3 定期檢修電流互感器

要想提高電流互感器電能計(jì)量的準(zhǔn)確性還應(yīng)該定期檢修電流互感器，保證實(shí)際應(yīng)用情況和銘牌相符合，此外還必須確保電流互感器的實(shí)際運(yùn)行情況滿足線路工作的具體要求。與此同時(shí)，還應(yīng)該檢查電流互感器的一次回路和二次回路，確保其回路連接正常。為了保證電流互感器在運(yùn)行的過程中其接線正常，還必須檢測(cè)接線部分，盡可能的避免出現(xiàn)計(jì)量誤差或事故。

3.4 對(duì)電流互感器存在的誤差進(jìn)行及時(shí)調(diào)整

電能計(jì)量出現(xiàn)誤差的一個(gè)最根本原因就是電能表和電流互感器本身存在的誤差，因此在其實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候，就必須科學(xué)合理的補(bǔ)償電能表和電流互感器本身的誤差，同時(shí)根據(jù)電能計(jì)量裝置實(shí)際的運(yùn)行環(huán)境，盡可能的避免互感器產(chǎn)生誤差。除此之外，還需要科學(xué)合理的調(diào)整電流互感器和電壓互感器的比差和角度，從而當(dāng)電流互感器和電壓互感器在合成的時(shí)候，盡可能使其誤差在最低的水平，最大限度的提高電能計(jì)量的精確性[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電能在各領(lǐng)域的應(yīng)用也更加廣泛，電能計(jì)量的準(zhǔn)確性要求自然也就提高了，為了保障電能用戶和電力企業(yè)的合法權(quán)益，從事電能計(jì)量相關(guān)工作的管理者必須詳細(xì)的了解電流互感器最核心的內(nèi)容，同時(shí)深入的剖析影響電能計(jì)量的因素，保證電腦計(jì)量的準(zhǔn)確性，從而使電力企業(yè)和電能用戶的經(jīng)濟(jì)效益得到有效的提高，促進(jìn)電力企業(yè)穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展。

[1]劉曉茹.電流互感器對(duì)電能計(jì)量的影響[J].科技與企業(yè)，2015，18：182．

[2]周潔，蒲綏寧.淺析電流互感器對(duì)電能計(jì)量的影響[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，29：163．

[3]陳黎來.電流互感器對(duì)電能計(jì)量的影響[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2011，01：138～141．

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1004-7344（2016）26-0064-02

2016-9-2