0.2S級(jí)電流互感器替換0.5級(jí)電流互感器可行性研究

唐念坡

（北京首都機(jī)場(chǎng)動(dòng)力能源有限公司，北京 100621）

0 引言

電流互感器是電能計(jì)量裝置不可缺少的一個(gè)計(jì)量部件，據(jù)統(tǒng)計(jì)某供電公司通過電流互感器計(jì)量電量占總計(jì)量電量的90%以上，所以電流互感器產(chǎn)生的計(jì)量誤差會(huì)對(duì)電能計(jì)量裝置的計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生較大影響。由于在電能計(jì)量中，絕大多數(shù)用戶的負(fù)荷往往會(huì)隨著季節(jié)的不同或生產(chǎn)規(guī)律的變化而發(fā)生改變，導(dǎo)致計(jì)量用電流互感器一次側(cè)電流在年度或月度中的部分時(shí)間內(nèi)，低于額定電流的15%甚至5%以下，而到了用電高峰或生產(chǎn)高峰時(shí)，負(fù)荷電流往往又能達(dá)到額定電流的80%以上。對(duì)于這種負(fù)荷變動(dòng)區(qū)間比較大，而有些時(shí)候又近似于空載的用戶，選用哪種等級(jí)哪種類型的電流互感器可以降低計(jì)量誤差，是本次研究的主要內(nèi)容。

1 電流互感器在電能計(jì)量裝置中的作用

電流互感器可以將大電流通過一定的變比變換成最大不超過5 A 或最大不超過1 A 的小電流，供電能表使用。如變比為1000/5的電流互感器，可以把1000 A 的電流轉(zhuǎn)換成5 A 的電流；變比為1000/1 的電流互感器，可以把1000 A 的電流轉(zhuǎn)換成1 A 的小電流，通過這種方式可以擴(kuò)大電能表的量程，縮小了儀表的體積并隔離了一次側(cè)的大電流保護(hù)了人員的安全和表具的安全。

2 電流互感器在電能計(jì)量中所計(jì)量電量占比分析

根據(jù)中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，DL/T 448—2016《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》的規(guī)定，電能計(jì)量裝置包括電能表、電流互感器、電壓互感器、二次回路、電能計(jì)量箱（柜）等，其中電流互感器是電能計(jì)量裝置中的重要組成部分。據(jù)統(tǒng)計(jì)某電力公司2018 年供電總量為562 752 795 kW·h，140 套高壓計(jì)量裝置計(jì)量電量占全部用電量的74.83%，用電量為421 090 174 kW·h；866 套經(jīng)低壓電流互感器計(jì)量的計(jì)量裝置計(jì)量電量占全部用電量的20.88%，用電量為117 494 059 kW·h；10 006 塊直入式電表計(jì)量方式計(jì)量電量占全部用電量的4.29%，用電量為24 168 562 kW·h。由此可見，電流互感器產(chǎn)生的計(jì)量誤差，會(huì)對(duì)整套電能計(jì)量裝置的計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生較大影響。

3 電能計(jì)量裝置應(yīng)配置的電流互感器準(zhǔn)確度等級(jí)

《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》DL/T 448—2016 中規(guī)定，Ⅰ、Ⅱ電能計(jì)量裝置應(yīng)配置0.2S 級(jí)的電流互感器；Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ電能計(jì)量裝置應(yīng)配置0.5S 級(jí)的電流互感器。據(jù)統(tǒng)計(jì)某電力公司在各類電能計(jì)量裝置中使用的計(jì)量用電流互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5 級(jí)，已達(dá)不到規(guī)程的要求。

4 電流互感器價(jià)格對(duì)比

0.5 級(jí)電流互感器變比100/5、150/5、200/5 價(jià)格為25 元；變比300/5、400/5 價(jià)格為30 元；變比500/5、600/5 價(jià)格為40 元；變比800/5 價(jià)格為45 元。0.2S 級(jí)電流互感器變比100/5、150/5、200/5 價(jià)格為66 元。變比300/5、400/5、500/5 價(jià)格為55 元；變比600/5 價(jià)格為60 元；變比800/5 價(jià)格為65 元。

5 規(guī)程要求的誤差限值對(duì)比

《測(cè)量用電流互感器》JJG 313—2010 中對(duì)電流互感器誤差限值做出了要求。當(dāng)周圍氣溫為0～40℃，相對(duì)濕度<80%，環(huán)境電磁干擾和機(jī)械振動(dòng)可忽略時(shí)，測(cè)量用電流互感器在額定頻率、額定功率因數(shù)及二次負(fù)荷為額定二次負(fù)荷的（25～100）%的任一數(shù)值時(shí)，0.5 級(jí)與0.2S 級(jí)電流互感器的誤差不得超過表1 的限值。

表1 0.2S 與0.5 級(jí)電流互感器的誤差限值對(duì)比

6 實(shí)例驗(yàn)證與綜合評(píng)價(jià)

為了檢驗(yàn)0.5 級(jí)電流互感器與0.2S 級(jí)電流互感器的實(shí)際誤差與規(guī)程要求限值誤差的差別，分別選取了型號(hào)為L(zhǎng)MZJ1（LMZ1）-0.5 級(jí)的3 只電流互感器和型號(hào)為BH-0.66-0.2S 級(jí)的3 只電流互感器進(jìn)行檢定，檢定結(jié)果全部合格。下面依據(jù)檢定證書出具的檢定結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)見表2。

7 結(jié)語(yǔ)

從以上分析可以看出，2 種類型的電流互感器之間存在計(jì)量差異，BH-0.66-0.2S 級(jí)電流互感器替換LMZ1-0.5 級(jí)電流互感器符合規(guī)程要求。BH-0.66-0.2S 級(jí)電流互感器比LMZ1-0.5級(jí)電流互感器在額定負(fù)荷的20%以下時(shí)誤差低，LMZ1-0.5 級(jí)電流互感器比BH-0.66-0.2S 級(jí)電流互感器在額定負(fù)荷的（100～120）% 時(shí)誤差低。0.2S 級(jí)電流互感器對(duì)于負(fù)荷變動(dòng)區(qū)間比較大，而有些時(shí)候又接近空載的用戶，測(cè)量結(jié)果更接近于真實(shí)的數(shù)值。缺點(diǎn)是0.2S 電流互感器單價(jià)略高于0.5 級(jí)電流互感器。

表2 0.5 級(jí)與0.2S 級(jí)電流互感器的綜合評(píng)價(jià)