电能计量电流互感器现场检定方法和技术探讨

电能计量电流互感器现场检定方法和技术探讨

郑益新

南方电网有限责任公司曲靖麒麟供电局云南曲靖655000

摘要：一些设备处在室外环境，长期经受阳光的暴晒和雨水的侵蚀，极易发生损坏，需要定期检定和维护。比如电流互感器等户外设备，由于设备长时间暴露在空气中运行，易受环境、负荷影响，使得互感器上油箱外罩油位观察窗及一次接头部分容易被氧化和被外部环境污秽物污染，从而引发油位观察窗模糊、渗油等缺陷，需要定期进行维护更换。由于电流互感器外罩处在高空，如遇高空作业车及作业平台无法抵达设备指定位置时，就需要检定人员攀爬到电流互感器上方进行检定、试验作业，不但工作效率低，还存在一定的安全作业危险性。为了提高工作效率，降低高空作业风险，又能可靠地检定、试验，减少设备停电时间，本文主要就电能计量电流互感器现场检定方法和技术进行探讨分析，并提出一些个人观点，以供参考。

一、引言

变电检定、试验很多是高空作业，需要高空作业车或检定升降平台。然而，受变电站检定通道、停电范围、安全距离的限制，高空作业车或检定升降平台有时不能到达检定位置。这就使得一次检定要浪费大量的时间、人力、财力，工作效率较低。而且，高空作业风险较高，若检定人员怕麻烦，就存在检定不到位的可能。通过对大量变电站不同型号的电流互感器的现场检定的归类统计，分析电流互感器基础构架结构及尺寸，选择适合槽钢底座构架尺寸的固定方式及对不同间距尺寸槽钢的通用性，明确了整套检定的设计方案。

二、引起电能计量电流互感器误差大的原因

电能计量电流互感器有三部分组成:分别是电能表、电流电压互感器以及连接电能表与互感器之间的电气元件。［1］对应以上三部分，每一部分都会存在误差，因此造成电能计量电流互感器误差的原因也可以从三方面进行考虑:电能表误差、互感器合成误差以及PT二次回路压降三者引起的合成误差。而三者相加就称为电能计量电流互感器的综合误差。

γ=γb+γh+γd

γ:电能计量电流互感器的综合误差

γb:电能表的误差

γh:电流、电压互感器的合成误差

γd:电压互感器二次回路压降引起的合成误差

(一)电能表误差

电能表误差可从电能表选型不当、电能表自身误差、负载影响、使用不规范四方面考虑。

(二)互感器合成误差

经过电流互感器、电压互感器转换后的二次电流或电压不可能与一次电流或电压完全相等，毫无误差，即二次电流或者电压与互感器的额定变比的乘机不可能等于一次电流或电压，因此存在比差;而将二次电压或电流的相位逆时针转180°后，与一次电压或电流的相位也不可能重合，因此存在角差。由于互感器存在比差和角差使得电能计量电流互感器有误差，称为互感器的合成误差。以电流互感器为例，由于电流互感器将一次电流I1转换为二次电流I2的设备，而在转换的过程中，由于励磁电流Ie的存在，而励磁电流Ie是由一次电流提供，使得一次电流I1不能毫无损耗的转换为二次电流I2，产生了变比误差。励磁电流Ie不仅在铁芯中会产生磁通，还会产生铁芯损耗，包括涡流损耗和磁滞损耗。互感器线圈是感性元件，励磁电流Ie与二次电流I2有一定的相位差，就产生了角度误差。其次电流互感器的二次容量的选择也影响着互感器的误差，电流互感器的二次容量需满足电能表电流回路线圈阻抗、连接用导线电阻以及其他连接组件的接触电阻。针对电流互感器基础槽钢的结构和尺寸特点，采用专门针对槽钢锁紧的装置，将槽钢上下两边卡紧，背面采用螺杆形式顶死，保证锁紧效果。而且，锁紧不会受到槽钢方向的影响，同时可以使用任何尺寸的槽钢结构。在将底部锁紧装置固定好之后，可根据需要的作业高度和方向自行调节绝缘平台的高度和方向。通过调节立柱上的锁紧装置对平台进行锁紧。立柱顶部设有防冲击安全带挂环，在检定人员作业时可将安全带挂入挂环内，保证检定人员安全。

(三)电压互感器二次回路压降

自身阻抗和接触阻抗。自身阻抗主要为电缆的阻抗为主，电缆的阻抗与其长度成正比，与其截面积成反比。接触阻抗是导体与导体之间所呈现的阻抗，这类阻抗易被外在条件所影响，如温度、湿度等变化。举两个例子，在雨天测得的阻值往往比晴天的小一些;金属表面氧化生锈会增加接触电阻。电气元件的自身阻抗是稳定的，只会随着温度的变化极其小幅的变化，而电气元件的接触电阻则是不稳定的，而且可能变大也可能变小。所以在电压互感器二次回路实际检测中，实际测量值往往比计算值大很多，就是因为有接触电阻的随机性存在。

三、电能计量电流互感器现场检定方法和技术

(一)选用高精度电子式电能表

由于电力电子技术的发展，电子式电能表代替了以往使用的感应式电能表，较感应式电能表而言，电子式电能表由于采用了集成电路元件，计量电路中阻抗小，功耗小，起动功率也小，且灵敏度较高。而感应式电能表存在电子式电能表没有的机械问题，当机械转盘由于磨损等原因导致电能表越走越慢，会使误差变大。

(二)选用合适的电流、电压互感器

由于电流、电压互感器存在比差和角差，在比差方面，选取电流、电压互感器比差符号相反、大小相等的互感器;在角差方面，选取符号相同、大小相等的互感器。这样可以使得互感器的合成误差尽可能的小。［4］

(三)降低电压互感器二次回路压降

(1)减少电压互感器二次回路导线的长度或者减小其截面积，由于一般电厂的电压互感器都安装在母线上或者出线上，而表计一般都在继电保护室。我们可以通过将表计安装在母线室附近或者增加一路电缆从而增加导线的截面积，达到减少线阻的目的。

(2)更换内阻较低的计量熔丝/开关，由于熔丝的不稳定性，容易产生接触不好而发热，以及触头氧化，将引起接触电阻增大，二次回路熔丝电压就增大。选用计量专用的低电压降的开关，能克服熔丝特性所产生的不稳定性，降低其两端的电压降，从而降低电压互感器二次回路电压降。

(3)使用独立的计量回路电压互感器，如果多条线路共用一组母线电压互感器，由于二次回路

（四）做好安装环节的把控

从电力计量误差的控制角度来说，要从电力计量装置安装环节入手，坐好强有力的把控。在安装环节必须要做好装置选择的把控，例如电流互感器装置的选择，要做好变比的控制，保证装置的使用性能。在安装作业环节，严格按照安装流程组织开展安装作业，保证装置安装的质量和效果，做好安装质量的严格把控。完成安装作业后，要进行装置运行调试，最大程度上保证电力计量的质量和效益，推动电力企业的持续化发展。

四、结语

电能计量电流互感器是发电厂与国家电网进行电贸易结算的法律依据，其准确性直接影响双方的经济利益，尤其对发电厂这样的大用户来说，由于发电量很大，对电能计量电流互感器的准确性要求也越高。本文对从电能表、互感器、二次回路压降三方面对影响电能计量电流互感器准确性的因素进行了分析和总结，并针对每一个影响电能计量电流互感器误差的因素提出了一些实际的解决方案。

参考文献:

［1］王昕．EDMI电能表对电能计量电流互感器的在线补偿．云南电力技术，2002-03-30．

［2］朱少波．运行中电能计量电流互感器二次回路缺陷分析．广西电力，2007-04-15．

［3］DL/T448-2000《电能计量电流互感器技术管理规程》．

［4］哈秀娟．电能计量电流互感器的综合误差对计量的影响分析．内蒙古电力技术，2006-12-20．

［5］吴海芳，冯茗俊．降低TV二次回路压降提高电能计量精度．华东电力，2010-09-24．