王曉媛?曹冉

[摘 要]互感器作為電能計量裝置的重要組成部分，其對電能計量準(zhǔn)確度的影響重大，因而有必要了解其在電能計量裝置中存在的常見問題，特別是配置問題，以更好地降低互感器因素對電能計量準(zhǔn)確度的影響，提高電能計量的準(zhǔn)確度。

[關(guān)鍵詞]電能計量；互感器；誤差；配置

一、電能計量與互感器

1.電能計量。電能計量裝置是一種專門用于測量記錄電能量的計量設(shè)備，在電能的生產(chǎn)、變送、監(jiān)控、統(tǒng)計和使用等環(huán)節(jié)中必不可少，其包括各種類型電能表、計量用電流、電壓互感器及其二次回路、電能計量柜（箱）等。

2.互感器。電流互感器是利用電磁互感原理，將高壓大電流或低壓大電流，變換成低電壓小電流的電氣裝置，其構(gòu)造與普通變壓器相似，主要由鐵心、一次繞組和二次繞組等幾個主要部分組成。運(yùn)行中電流互感器一次繞組內(nèi)的電流取決于線路的負(fù)載電流，與二次負(fù)荷無關(guān)。接在二次繞組的計量儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，在電流互感器正常運(yùn)行時，接近于短路狀態(tài)，相當(dāng)于一個短路運(yùn)行的變壓器。但由于電流互感器的二次確有負(fù)荷，一次電流通過鐵心和繞組感應(yīng)傳遞到二次時，需要給鐵心勵磁，此外兩側(cè)繞組上的壓降，均會帶來能量損失，引起電流互感器的測量誤差。 電壓互感器實(shí)際上是一個帶鐵心的變壓器，把高電壓按比例關(guān)系變換成100V或更低等級的標(biāo)準(zhǔn)二次電壓，供保護(hù)、計量儀表裝置使用。同時，使用電壓互感器可以將高電壓與電氣工作人員隔離。電壓互感器的運(yùn)行情況相當(dāng)于二次側(cè)開路的變壓器，其負(fù)載為阻抗較大測量儀表，其二次電流產(chǎn)生的壓降和勵磁電流的存在是電壓互感器誤差之源。

3.計量用互感器的作用。在電能計量中，通過互感器，將交流電中的高電壓、大電流變換成一個安全且標(biāo)準(zhǔn)化的低電壓、小電流，以便連接標(biāo)準(zhǔn)化的計量儀表，用于測量電壓、電流、電功率、電能等電量，同時有效地避免了高電壓、大電流對人身和計量儀表可能造成的不利影響。

4.互感器與電能計量裝置綜合誤差。綜上所訴，電能計量裝置綜合誤差包括電能表的誤差、電流互感器的合成誤差、電壓互感器的合成誤差和電壓互感器二次回路壓降引起的誤差。 由于互感器長年運(yùn)行在現(xiàn)場，受其二次回路電阻、二次負(fù)載、功率因數(shù)以及電壓和頻率變化等多項(xiàng)因素的影響，而電能表實(shí)行定期輪換制，其誤差可以在負(fù)荷點(diǎn)下測試調(diào)整到最小，且其與實(shí)際二次接線回路的運(yùn)行參數(shù)無關(guān)，所以，電流、電壓互感器的合成誤差、電壓互感器二次回路壓降引起的誤差在很大程度上決定了電能計量裝置的綜合誤差，解決好裝置中互感器存在的問題，有利于降低電能計量裝置的綜合誤差。

二、電能計量裝置中互感器的常見問題

1.選用不當(dāng)。電能計量裝置中互感器選用的不當(dāng)，主要表現(xiàn)為互感器準(zhǔn)確度等級太低和配備不合理。根據(jù)DL/T448-2000《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》第5.3條的規(guī)定，Ⅰ、Ⅱ類電能計量裝置互感器準(zhǔn)確度等級不應(yīng)低于0.2級，但早期的電廠和變電站，互感器準(zhǔn)確度等級普遍偏低，顯然不符合規(guī)程規(guī)定。另外，要徹底解決互感器配備不合理的問題。根據(jù)規(guī)定，電能計量裝置應(yīng)按負(fù)荷的類別選擇相應(yīng)準(zhǔn)確度等級的電能表和電流、電壓互感器，并在設(shè)備投運(yùn)前做好試驗(yàn)調(diào)校工作，使裝置的誤差滿足規(guī)程的要求。如果配備不合理，就會增大計量裝置的誤差，例如經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的電流互感器配備過大問題，出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象，不僅設(shè)備浪費(fèi)，還增大了電能計量的誤差。

2.超差?；ジ衅鞒钪饕憩F(xiàn)為互感器本身的比值、相位存在誤差超差和安裝錯誤引起的超差。根據(jù)DL/T448-2000《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》第7.3條的規(guī)定，高壓互感器每10年現(xiàn)場檢驗(yàn)1次，又據(jù)JJG313-2010《測量用電流互感器》JJG314-2010《測量用電壓互感器》檢定規(guī)程的規(guī)定，測量用電流互感器、電壓互感器的檢定周期分別為2年和4年。因此，必須嚴(yán)格按照規(guī)定，開展互感器的現(xiàn)場檢驗(yàn)，當(dāng)互感器誤差超差時，應(yīng)查明原因，制定整改或更換計劃，盡快解決。

3.負(fù)載超范圍。現(xiàn)場互感器的二次負(fù)荷是影響電能計量裝置安全、準(zhǔn)確、可靠的最重要環(huán)節(jié)之一，二次負(fù)荷的變化很容易引起互感器誤差的變化，即計量性能的改變。根據(jù)DL/T448-2000《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》第5.4條的規(guī)定，互感器實(shí)際二次負(fù)荷須在25%～100%額定負(fù)荷范圍內(nèi)，超出這個范圍時，互感器容易超差。因此，為保證電能計量的準(zhǔn)確性，必須定期對現(xiàn)場互感器的二次負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，負(fù)載超范圍時應(yīng)及時查明原因，盡快整改。

4.電壓互感器二次回路壓降問題。電壓互感器的負(fù)載電流通過二次連接導(dǎo)線及串接點(diǎn)的接觸電阻時會產(chǎn)生電壓降，這樣加在負(fù)載上的電壓就不等于電壓互感器二次線圈電壓，因此產(chǎn)生計量誤差。根據(jù)DL/T448-2000《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》第5.3條的規(guī)定，對于Ⅰ、Ⅱ類用于貿(mào)易結(jié)算的電能計量裝置，電壓互感器的二次壓降不大于額定二次電壓的0.2%，其它計量裝置，則應(yīng)不大于額定二次電壓的0.5%。 由于電壓互感器二次回路壓降直接影響電能計量的準(zhǔn)確性，甚至對系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，因此降低二次回路壓降也是我們保證計量準(zhǔn)確、可靠的重要措施，目前常用的方法主要有降低二次回路阻抗和減小二次回路電流。

三、電能計量裝置中互感器的合理配置

1.電流互感器的配置。計量用電流互感器，在選用上應(yīng)與用電負(fù)荷電流大小變化相匹配，使之既能滿足負(fù)荷在滿載時最大電流的需要，又能滿足負(fù)荷在輕載時最小電流的需要，配置過大或過小，都會影響計量精度，增加線損。在電流互感器的選用上，首先是其額定電壓Ue應(yīng)與被測線路線電壓Ux相適應(yīng)，且滿足Ue≥Ux；二是對額定電流的確定，電路中的一次運(yùn)行負(fù)荷電流，應(yīng)保證在正常運(yùn)行中的實(shí)際負(fù)荷電流，達(dá)到額定值的60%左右，至少不得低于30%，同時應(yīng)在電流互感器二次電流10%～120%范圍內(nèi)，電流過大過小都會使電流互感器的精度降低，過大還容易燒毀互感器；三是對額定功率因數(shù)的確定，計量用電流互感器額定二次負(fù)荷的功率因數(shù)應(yīng)為0.8～1.0；四是對準(zhǔn)確度等級的選擇，電能計量裝置應(yīng)按其所計電量的多少和計量對象的重要程度，根據(jù)DL/T448-2000《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》中的規(guī)定選擇準(zhǔn)確度等級符合要求的電流互感器；另外是額定容量的選擇，電流互感器的額定二次電流，應(yīng)根據(jù)二次回路中所帶負(fù)載電流的大小來選擇。

2.電流、電壓互感器的組合配對。針對電流、電壓互感器的誤差，進(jìn)行組合配對，保證互感器合成誤差盡量小。配對原則是最大程度配用電流互感器和電壓互感器的比差符號相反，數(shù)值相等或相近；角差符號相同，數(shù)值相等或相近。這樣，可以忽略互感器的合成誤差，最大限度減少計量裝置綜合誤差。

參考文獻(xiàn)：

[1]DL/T448-2000電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程[S].

[2]JJG313-2010測量用電流互感器[S]. [3]JJG314-2010測量用電壓互感器[S].