電力計(jì)量互感器誤差的現(xiàn)場測試技術(shù)

馬遠(yuǎn)武，李明橙，蘇劍鋒

（廣州高鐵計(jì)量檢測股份有限公司，廣東 廣州 511430）

當(dāng)前，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度持續(xù)加快，尤其是改革開放更為深入之際，電力行業(yè)的受關(guān)注程度明顯提高。從廣大民眾的角度來看，電能表計(jì)費(fèi)是否準(zhǔn)確頗受重視，然而互感器具有的準(zhǔn)確度則未能得到關(guān)注，如果此方面存在問題，綜合誤差就難以避免，這對電能計(jì)量產(chǎn)生的影響是非常大的。只有保證互感器準(zhǔn)確度能夠符合既定要求，方可保證現(xiàn)場鑒定、周期檢定順利展開。當(dāng)然，測試設(shè)備的使用是較為頻繁的，這使得電能計(jì)量難以得到有效保障。這就要求電力企業(yè)必須要將互感器準(zhǔn)確度現(xiàn)場測試落實(shí)到位。

1 互感器誤差的現(xiàn)場測試現(xiàn)狀

1.1 電量傳統(tǒng)測試方法

在開展電力測量工作時(shí)，傳統(tǒng)方法即將電流互感器或者是電壓互感器的作用充分發(fā)揮出來。相關(guān)人員在正式測量前要完成好互感器的檢測，了解其出現(xiàn)的變化，明確互感器等級，在此基礎(chǔ)上予以選擇，可以保證精準(zhǔn)度，使測量工作順利開展。展開測量工作時(shí)，測試線路的安裝必須要和國內(nèi)現(xiàn)行規(guī)定相符，而要達(dá)成這個(gè)目的，相關(guān)人員必須要擁有較高的專業(yè)技術(shù)。對傳統(tǒng)方法予以分析可知，存在的主要問題是投入的時(shí)間、精力較大，而且連接線路較為復(fù)雜。比方說，在對110kV電流互感器進(jìn)行測量時(shí)，如果選用傳統(tǒng)方法的話，電流互感器、負(fù)荷箱、電抗器、電容器等均是不可缺少的，一旦連接出現(xiàn)問題，那么人員安全就難以保證，因此說，電力人員除了要有較高的專業(yè)素養(yǎng)外，對電力安全方面的相關(guān)知識也應(yīng)該有切實(shí)了解。

1.2 電子式電流互感器現(xiàn)場測試概述

傳統(tǒng)測試方法的弊端是明顯的，為了使得電量測試能夠順利完成，電子式互感器現(xiàn)場測試裝置開始得到應(yīng)用。對此種裝置分析可知，其充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠保證檢測流程更為簡單，時(shí)間利用率可以大幅提高，除此以外還可保證檢測數(shù)據(jù)能夠真正做到實(shí)時(shí)傳輸、保存，沒有人員參與的情況下也可利用業(yè)務(wù)平臺來完成數(shù)據(jù)的比對，其自動(dòng)化程度是非常高的，人為失誤帶來的影響能夠大幅降低。

1.3 整體檢定

對當(dāng)下使用的電子式電流互感器現(xiàn)場測試裝置進(jìn)行分析可知，其具有明顯的優(yōu)勢，體積相對較小，而且重量較輕，工作人員在對其進(jìn)行搬運(yùn)時(shí)不會出現(xiàn)明顯的障礙，整個(gè)搬運(yùn)過程能夠在短時(shí)間內(nèi)完成。在對此種裝置實(shí)際應(yīng)用時(shí)，即使數(shù)據(jù)變化較大，整個(gè)測量工作也可以順利完成，如電流超過1200A的話，對測量也不會產(chǎn)生較大影響。測試裝置完成好數(shù)據(jù)收集之后，選擇計(jì)量比較法對數(shù)據(jù)展開分析，這樣可以保證結(jié)果更加準(zhǔn)確，真實(shí)性、有效性得到大幅提升。當(dāng)然，在對電子式電流互感現(xiàn)場測試裝置應(yīng)用的過程中，如果互感器電流并不符合既定要求，測試裝置就可對校驗(yàn)系統(tǒng)予以轉(zhuǎn)換，啟用外推模式來完成低電流的檢測工作。負(fù)荷外推法的優(yōu)勢是明顯的，導(dǎo)線的用量能夠切實(shí)減少，而且測量數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。從電力人員的角度來說，在對此種裝置實(shí)際應(yīng)用的過程中，測量裝置極性、變比并不需要考慮。即使存在剩磁問題，這個(gè)裝置也能夠立即將退磁功能啟動(dòng)，這樣一來，剩磁對檢測結(jié)果就不會產(chǎn)生影響[1]。

2 電力計(jì)量互感器誤差原因分析

2.1 電流互感器誤差

從電力計(jì)量互感誤差的現(xiàn)狀來看，最為常見的是電流互感器誤差、電壓互感器誤差，前者即在對電力系統(tǒng)計(jì)量的過程中，互感器的合成出現(xiàn)了誤差。在電能計(jì)量裝置中，電流互感器雖然處于運(yùn)行中，然而和既定標(biāo)準(zhǔn)并不相符，這樣就會使得計(jì)量誤差難以避免。由理論角度來看，電流互感器必須要保證其勵(lì)磁電流高于0，然而從實(shí)際情況來看，同一個(gè)交變磁通對一次線圈、二次線圈交聯(lián)，一次、二次繞組的匝數(shù)、電流相位均是相同的。另外，其電流互感器的鐵芯結(jié)構(gòu)、材料性能是存在區(qū)別的，如此就會導(dǎo)致電流互感器中必然存在勵(lì)磁電流，進(jìn)而使得誤差出現(xiàn)，帶來的最終結(jié)果就是電力系統(tǒng)無法保持正常穩(wěn)定的運(yùn)行。

2.2 電壓互感器誤差

電壓互感器誤差出現(xiàn)的原因是一次繞組電阻、漏抗素偶會導(dǎo)致空載、負(fù)載，這樣就會引起誤差，除此以外，勵(lì)磁電流也會使得非線性空載出現(xiàn)，這樣一來，誤差也是難以避免的。引起誤差的原因有很多種，其中最為常見的是勵(lì)磁電流、一次繞組阻抗、二次繞組阻抗。所以在對誤差進(jìn)行調(diào)試的過程中，必須要根據(jù)實(shí)際情況，由專業(yè)人員完成好全面分析工作，在此基礎(chǔ)上完成方案的制定，如此保證誤差調(diào)試的結(jié)果更為理想[2]。

3 電力系統(tǒng)計(jì)量中互感器誤差的現(xiàn)場測試技術(shù)

3.1 電流互感器誤差分析儀

在現(xiàn)階段，電流互感器誤差分析儀開始得到應(yīng)用，這使得傳統(tǒng)測試方法出現(xiàn)了明顯的變化，通過電子技術(shù)就可對互感器誤差直接測算，需要投入的人力則是非常少的。對分析儀實(shí)際使用過程中，參與的技術(shù)人員在1-2人就可滿足實(shí)際需要，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)完成整個(gè)測試工作技術(shù)應(yīng)用更加簡便，這樣就可以保證工作效率大幅提高。對電流互感器誤差分析儀予以分析可知，通過二次施加電壓的方式來對電流互感器工作的現(xiàn)狀展開模擬，進(jìn)而獲得相關(guān)的參數(shù)。在此之后還要完成數(shù)學(xué)模型的建立，這樣就能夠完成誤差的計(jì)算。在開展現(xiàn)場檢測時(shí)，對電流互感器誤差分析儀充分利用能夠使得檢測效率明顯提高，因而在電力計(jì)量中對其進(jìn)行應(yīng)用是較為常見的。

3.2 結(jié)果處理誤差分析

對傳統(tǒng)測試方法應(yīng)用時(shí)，要保證國家既定的計(jì)量檢定要求得到有效落實(shí)，測量所得的結(jié)果相較于互感器誤差應(yīng)該要稍小，控制在20%以內(nèi)，相較于檢驗(yàn)儀器，誤差則要控制在10%以內(nèi)，如此方可保證要求得到切實(shí)滿足。相較于傳統(tǒng)測量儀器，電流互感器誤差分析儀的優(yōu)勢是明顯的，除了可以保證檢測結(jié)果更為準(zhǔn)確，其構(gòu)造、組成更加簡單。從這兩種誤差檢測所得的結(jié)果來看，展開檢測過程中必須保留原始數(shù)據(jù)，尤其要保證所有的測試點(diǎn)都不在誤差范圍以外，如此可以使得誤差檢測更加穩(wěn)定，和國內(nèi)現(xiàn)行的規(guī)范要求相符，保證誤差合格。當(dāng)然，一項(xiàng)運(yùn)行變差，或是多項(xiàng)運(yùn)行變差并未在基本誤差之外，同樣可以認(rèn)定為合格。

3.3 互感器誤差檢測結(jié)果校準(zhǔn)

從互感器誤差檢驗(yàn)的實(shí)際情況來說，校準(zhǔn)方式的選擇是需要重點(diǎn)關(guān)注的，常用的有兩種方法，即間接對比法和整體檢定法。在對間接對比法應(yīng)用的過程中，除了要完成好傳統(tǒng)測量，還需應(yīng)用電流互感器誤差分析儀，在分別獲得檢定結(jié)果之后展開比較，分項(xiàng)數(shù)據(jù)、對應(yīng)點(diǎn)均要做好對比工作，確保差值是最為合理的。差值和限定數(shù)值完全相符，表示檢定所得結(jié)果是合理的。在對整體檢定法予以實(shí)際應(yīng)用時(shí)，必須要保證量值傳遞這個(gè)問題能夠切實(shí)解決，相關(guān)人員要對比例標(biāo)準(zhǔn)展開分析、研究，在展開檢測工作時(shí)對此標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)關(guān)注。另外，百分表、測阻抗等也是不可忽視的，這些功能的檢查應(yīng)該切實(shí)做到位，如此方可使得檢定工作更具實(shí)效性。整體檢定方法的運(yùn)用更為便捷，并可將檢測的整個(gè)過程清晰呈現(xiàn)出來[3]。

4 電力計(jì)量互感器誤差的現(xiàn)場測試技術(shù)存在的主要問題

4.1 現(xiàn)場測試裝置落后

在對測試設(shè)備予以應(yīng)用時(shí)，想要保證絕對精確是難以實(shí)現(xiàn)的，誤差必然會出現(xiàn)，即使采用的現(xiàn)場測試技術(shù)具有一定的先進(jìn)性，恒定差值依然存在。導(dǎo)致此種問題出現(xiàn)的原因是使用的設(shè)備和工業(yè)要求有明顯的差距。另外，現(xiàn)場環(huán)境并不理想，如果設(shè)備功能較為單一的話，那么生產(chǎn)的實(shí)際需要就難以得到切實(shí)滿足。選用的設(shè)備在智能化方面達(dá)不到要求，那么在對相關(guān)的數(shù)據(jù)展開計(jì)算、轉(zhuǎn)換時(shí)則需要投入大量人力，資源消耗也是較大的。從電力計(jì)量設(shè)備的應(yīng)用來看，必須要保證測量精度大幅提高，測試方法也應(yīng)該具有便捷性，功能也要更為多樣，這樣計(jì)量工作才能順利展開。此外要充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，確保運(yùn)算速度大幅提升，數(shù)據(jù)處理更為準(zhǔn)確，尤其要保證設(shè)備自檢目標(biāo)能夠切實(shí)達(dá)成。

4.2 電子裝置現(xiàn)場測定存在誤差

開展現(xiàn)場測定工作時(shí)，產(chǎn)生影響的因素是較多的，這就使得測定工作受到很大影響，并導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)誤差。就電流互感器而言，在進(jìn)行實(shí)際測量的過程中，阻抗、零位之類的因素均會導(dǎo)致誤差產(chǎn)生，如果測試儀器的存放出現(xiàn)問題，故障的發(fā)生幾率就會明顯增加。對電子計(jì)量裝置、普通計(jì)量設(shè)備進(jìn)行比較可知，兩者遵循的原理是有很大差異的，如果選擇的校準(zhǔn)方式不合適的話，特殊補(bǔ)償誤差結(jié)構(gòu)應(yīng)用發(fā)生偏差的概率是較大的，所以要保證校準(zhǔn)方法能夠滿足實(shí)際需要。當(dāng)下常通過簡潔對比法來完成校準(zhǔn)工作，也就是對傳統(tǒng)、電子這兩種計(jì)量設(shè)備同時(shí)應(yīng)用，并針對兩個(gè)測量結(jié)果展開比較，這樣就可將差值呈現(xiàn)出來。

5 如何解決電力計(jì)量互感器誤差現(xiàn)場測試技術(shù)的具體方案

5.1 使用先進(jìn)的現(xiàn)場裝置

在對現(xiàn)場裝置進(jìn)行選擇時(shí)，必須要確保其更具先進(jìn)性，負(fù)載箱、測試參數(shù)以及外磁場的劃分必須是最為合理的。采用間接對比法的話，要針對傳統(tǒng)檢定裝置、電子式現(xiàn)場互感器檢定裝置遵循的原理展開全面分析，確保其是最為適合的。從現(xiàn)場測試技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀來看，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)是必須要重點(diǎn)關(guān)注的，確保能夠做到全面把控，尤其要整體檢測誤差有效管控。確定電力計(jì)量互感器裝置應(yīng)用的方法時(shí)須保證設(shè)置的數(shù)量是最為合適的，保證二次電源施加不會受到影響。從電力計(jì)量互感器誤差現(xiàn)場測試的整個(gè)過程來看，應(yīng)該對具體的工作狀態(tài)展開模擬，確保自動(dòng)化管理能夠切實(shí)達(dá)成，將測試參數(shù)、外磁場之類的數(shù)值予以明確，保證誤差不會超出既定范圍。對量值傳遞進(jìn)行規(guī)避是需要關(guān)注的，選擇最為合適的現(xiàn)場測試技術(shù)，將分項(xiàng)環(huán)節(jié)布控切實(shí)做到位，電子式裝置存在的整體誤差要進(jìn)行檢定。除此以外，在對檢定裝置展開分析時(shí)，導(dǎo)納、阻抗、零位等方面的功能均要重視，檢定操作應(yīng)該更加流暢，而且專業(yè)性也要大幅提高。

5.2 減少整體誤差

怎樣才能保證整體誤差大幅減少，這是相關(guān)人員必須要考慮的問題，尤其要對下面幾點(diǎn)予以關(guān)注：首先是要依據(jù)用戶變壓器容量選擇最為適合的電力計(jì)量互感器，如此可以使得誤差發(fā)生幾率降低。其次是進(jìn)行測試的過程中應(yīng)該選擇專門的測試線，正式測試之前要完成好退磁工作。測量結(jié)果存在明顯誤差的話，則要尋找到具體的原因，確定儀器使用、測量方法是不是合適，將問題消除后方可展開測量。最后是要對現(xiàn)場誤差測試展開有效的監(jiān)管，現(xiàn)行的規(guī)章制度必須執(zhí)行到位，保證測試能夠更為規(guī)范。除此以外，在展開測量的過程中還要通過有效途徑解決相關(guān)的影響因素，環(huán)境溫度、相對濕度、電磁干擾、測試參數(shù)等都需要重視，這樣才能保證外部影響控制在最小范圍內(nèi)。

5.3 增加設(shè)備信息分析能力

若想現(xiàn)場測試技術(shù)的應(yīng)用效果更為理想，要保證儀器設(shè)備具有較高信息分析能力，技術(shù)精確度也要達(dá)到既定要求。首先，對現(xiàn)場測試技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)該要對通信設(shè)備進(jìn)行完善，確保其綜合自動(dòng)化程度大幅提升，而且要依據(jù)實(shí)際需要對設(shè)備適當(dāng)增加。其次，依據(jù)電力計(jì)量的實(shí)際需要來完成好信息的調(diào)試、檢驗(yàn)工作，尤其是要將相關(guān)的分析工作有效落實(shí)，等級分配明確，即分成最重要、重要以及一般這幾個(gè)等級。最后，對于采取電子式現(xiàn)場方面的問題要正確遵循電流互感器的工作原理，因?yàn)槠浼夹g(shù)原理與傳統(tǒng)的工作原理存在著很大的不同。對于電力計(jì)量互感器誤差的現(xiàn)場測試技術(shù)中的電流互感器，其電流匝數(shù)補(bǔ)償誤差的電流互取方面的技術(shù)是很重要的。所以我們要積極培養(yǎng)關(guān)于電流互感器以及電壓互感器相對應(yīng)高科技人才，提高其對設(shè)備與儀器的分析能力。

5.4 互感器現(xiàn)場測試設(shè)備的管理與維護(hù)

對于互感器現(xiàn)場測試設(shè)備應(yīng)制訂相關(guān)規(guī)定進(jìn)行管理與維護(hù)。所有設(shè)備均應(yīng)妥善儲存與保管，存放在空氣中不含有腐蝕性氣體、環(huán)境溫濕度適宜的室內(nèi)。在運(yùn)輸過程中要做好防震保護(hù)措施，避免因震動(dòng)造成裝置故障。使用過程中，拆接導(dǎo)線接頭時(shí)不要過度用力，以免裝置內(nèi)部固定松動(dòng)?；ジ衅鳜F(xiàn)場測試設(shè)備一旦出現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系廠方進(jìn)行維修。同時(shí)，所有測試設(shè)備應(yīng)具有良好的溯源性，按要求定期送檢。

6 結(jié)束語

綜上所述，電力計(jì)量互感器誤差現(xiàn)場測試技術(shù)不僅提高了電力企業(yè)對計(jì)量互感器的檢驗(yàn)效率，而且保障了工作人員的人身安全。雖然目前這種技術(shù)還存在一些問題，但相信通過不斷實(shí)踐，一定能使電力計(jì)量互感器誤差的現(xiàn)場測試技術(shù)越來越成熟。