淺析電流互感器對(duì)電能計(jì)量的影響

周潔 蒲綏寧

摘 要：近年來，電力企業(yè)取得了較快的發(fā)展，電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益需要通過電能計(jì)量這個(gè)基礎(chǔ)措施來實(shí)現(xiàn)，所以電能計(jì)量的準(zhǔn)確性與電力企業(yè)和電能用戶的經(jīng)濟(jì)利益也息息相關(guān)。電能計(jì)量裝置通常由電流互感器、電能表和二次回路三部分組成，而在這些組成部件中，電流互感器作為重要設(shè)備之一，對(duì)電能計(jì)量的準(zhǔn)確的具有非常重要的影響。文中通過對(duì)電流互感器的結(jié)構(gòu)和電能計(jì)量裝置的誤差來源進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)減少電流互感器對(duì)電能計(jì)量誤差產(chǎn)生的策略進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：電流互感器；電能計(jì)量；誤差分析

前言

電力企業(yè)生產(chǎn)效率需要以電能計(jì)量來進(jìn)行保證，而且電能計(jì)量也直接關(guān)系到電力企業(yè)和電能用戶的經(jīng)濟(jì)效益，這就需要確保電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。而且電能計(jì)量裝置中其中最為重要的組成部分即是電流互感器，所以其對(duì)電能計(jì)量準(zhǔn)確性的影響較大。通常情況下，電流互感器在運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)飽和和剩磁現(xiàn)象時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致電能計(jì)量裝置出現(xiàn)電流波動(dòng)，從而對(duì)電能計(jì)量的準(zhǔn)確性帶來較大的影響。所以通過對(duì)電流互感器結(jié)構(gòu)的分析，從而判斷出電能計(jì)量裝置誤差的來源，并采取切實(shí)可行的策略來減少電流互感器對(duì)電能計(jì)量裝置誤差的產(chǎn)生，確保電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。

1 電流互感器的結(jié)構(gòu)分析

電流互感器其由閉合的繞組、鐵芯和絕緣外殼組成，通過電磁感應(yīng)原理來進(jìn)行工作。其繞組由一次繞組和兩次繞組兩部分組成，一次繞組具有較少的匝數(shù)，需要在檢測(cè)時(shí)電流通過全部線路，而二次繞組由于其匝數(shù)較多，而且回路具有較好的閉合性，所以在近乎短路的狀態(tài)下也能進(jìn)行工作。電流互感器發(fā)揮著較強(qiáng)的功能性作用，不僅能夠?qū)⒁淮蜗到y(tǒng)和二次系統(tǒng)有效的聯(lián)絡(luò)起來，而且可以將大電流轉(zhuǎn)變?yōu)樾‰娏?，從而供?yīng)給系統(tǒng)的各個(gè)部分，同時(shí)對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況也能夠進(jìn)行真實(shí)的反映，確保工作人員能夠安全的進(jìn)行工作。

2 電能計(jì)量裝置的誤差來源分析

電力企業(yè)銷售情況需要由電能計(jì)量裝置來進(jìn)行體現(xiàn)，同時(shí)電能計(jì)量裝置也是電力用戶用電量多少的計(jì)量裝置，通過電能計(jì)量裝置所記錄的電能量，從而完成電力企業(yè)和電能用戶之間的交易計(jì)算，所以電能計(jì)量裝置的精準(zhǔn)性是交易雙方公平性和公正性的基礎(chǔ)，直接關(guān)系到雙方的切身利益。特別是在當(dāng)前人們物質(zhì)文化生活不斷提升的情況下，對(duì)電能的需求及電能的質(zhì)量要求不斷提升，電能計(jì)量的精確性更具有極為現(xiàn)實(shí)的意義。目前電能計(jì)量裝置還存在著一些不完善的地方，在具體運(yùn)行過程中不可避免地會(huì)存在著一些誤差，從而對(duì)電能計(jì)量的精確性產(chǎn)生較大的影響，所以我們需要針對(duì)電能計(jì)量裝置誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，確保電能計(jì)量的精確性。

2.1 電能表選用不合理

電能表選用不合理是導(dǎo)致電能計(jì)量裝置產(chǎn)生誤差的重要因素，當(dāng)電能用戶負(fù)荷電流變化幅度較大時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致電流互感器長(zhǎng)時(shí)間處于低載負(fù)荷點(diǎn)上進(jìn)行運(yùn)行，從而使電能計(jì)量誤差的產(chǎn)生。同時(shí)電能表與實(shí)際測(cè)量電能的相、線參數(shù)不一致或是三相不平衡時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致誤差的存在，從而影響計(jì)量的準(zhǔn)確性。

2.2 電能表質(zhì)量問題

由于電壓采樣器和電流采樣器也會(huì)導(dǎo)致電子式電能表誤差的產(chǎn)生，目前很大一部分電能表的電流采樣器都是由錳銅合金板制造的，由于其溫度系數(shù)較小，電阻會(huì)隨著溫度的變化而呈現(xiàn)非線性變化，這樣也會(huì)導(dǎo)致電能表誤差在溫度影響下呈現(xiàn)非線性變化。

2.3 電壓互感器的電壓降

根據(jù)相應(yīng)的電力知識(shí)，當(dāng)負(fù)載電流通過電壓互感器的串接點(diǎn)接觸電阻以及二次線本身的電阻，會(huì)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(jì)量也會(huì)因此產(chǎn)生一定的誤差。

2.4 電流互感器的選用不合理

根據(jù)電磁感應(yīng)和磁動(dòng)勢(shì)平衡原理，激磁磁動(dòng)勢(shì)的存在，是電流互感器產(chǎn)生誤差的主要原因。激磁磁動(dòng)勢(shì)對(duì)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(dá)到最佳狀態(tài)，從而大大減小電流互感器的誤差。而目前對(duì)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(jì)量工作達(dá)到精準(zhǔn)性的難度。

3 減小電流互感器對(duì)電能計(jì)量誤差的策略

3.1 采用高精度“S”電流互感器

在實(shí)際的電能運(yùn)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(yùn)行。這要求供電企業(yè)必須采購(gòu)“S”級(jí)電流互感器，以保障電能計(jì)量在1～120%負(fù)荷之間的準(zhǔn)確計(jì)量。

3.2 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(duì)電流互感器進(jìn)行選擇的時(shí)候，應(yīng)該從這三個(gè)方面綜合的考慮電流互感器的二次容量大小，同時(shí)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(jìn)一步的增加電能計(jì)量的精度。

3.3 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(shí)候，應(yīng)該使其在正常工作中的實(shí)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(diǎn)要求，那么就應(yīng)該選擇高動(dòng)熱的穩(wěn)定電流互感器，使變比減少，達(dá)到電能計(jì)量的精度要求。對(duì)電流互感器的額定電流進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，能夠使電流互感器時(shí)刻都工作在最佳狀態(tài)上，從而最大程度的削減電能計(jì)量的誤差。并且還應(yīng)采用專用的計(jì)量用互感器或?qū)Ｓ玫母呔入娏骰ジ衅饔?jì)量用繞組。

3.4 對(duì)電流互感器進(jìn)行必要的檢修

需要對(duì)電流互感器進(jìn)行檢查，確保其銘牌與實(shí)際應(yīng)用情況相符合，同時(shí)還要確保其與線路的工作要求相符合。還需要對(duì)電流互感器的一次和二次回路進(jìn)行檢查，看其回路的連接是否正常。另外為了確保電流互感器的接線正確，則需要對(duì)接線部分進(jìn)行檢測(cè)，避免計(jì)量差錯(cuò)及事故的發(fā)生。

3.5 調(diào)整電流互感器的誤差

導(dǎo)致電能計(jì)量誤差產(chǎn)生的最根本原因是電流互感器誤差和電能表本身的誤差，所以在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要對(duì)這二者的誤差進(jìn)行科學(xué)合理的補(bǔ)償，并結(jié)合電能計(jì)量裝置運(yùn)行的環(huán)境，最大限度的減少互感器誤差的產(chǎn)生，同時(shí)還要科學(xué)合理的對(duì)電壓和電流互感器的角度和比差進(jìn)行調(diào)整，從而確保電壓互感器和電流互感器在合成過程中其誤差處于最低水平，確保電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語

近年來，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展帶動(dòng)下，電能得以更加廣泛的應(yīng)用，這就對(duì)電能計(jì)量的準(zhǔn)確性提出了更高的要求，為了確保電力企業(yè)與電能用戶的合法權(quán)益能夠得到保障，則需要電能計(jì)量管理人員更深入的對(duì)電流互感器的核心內(nèi)容進(jìn)行了解，并對(duì)其在電能計(jì)量中的影響因素進(jìn)行深入剖析，確保電能計(jì)量的精確性，從而有效的提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，加快電力企業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。

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