洪成偉（黑龍江省電力科學(xué)研究院，哈爾濱150000）

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探究電力互感器飽和誤差對(duì)計(jì)量表精準(zhǔn)度的影響

洪成偉
（黑龍江省電力科學(xué)研究院，哈爾濱150000）

摘要：隨著科學(xué)的進(jìn)步，電力互感器的應(yīng)用更加廣泛，作為電能計(jì)量裝置的一個(gè)重要部分，我們還是應(yīng)該對(duì)電力互感器的核心內(nèi)容進(jìn)行深入的了解，對(duì)其各項(xiàng)元件的結(jié)構(gòu)與原理了然于心。做到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，以減少電力互感器飽和誤差對(duì)計(jì)量表產(chǎn)生的影響。在工程實(shí)際的運(yùn)用中可以結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際、各項(xiàng)環(huán)境因素，對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：電力互感器；計(jì)量表精準(zhǔn)度；影響

合理的運(yùn)用電力互感器、電能表，可以將電力互感器飽和誤差對(duì)計(jì)量表精準(zhǔn)度產(chǎn)生的影響降低。如果電力互感器飽和，就會(huì)產(chǎn)生一定的波動(dòng)，這些波動(dòng)將大大影響電力計(jì)量裝置在測(cè)量中的精準(zhǔn)度。

1　電力互感器的工作原理

隨著科學(xué)的進(jìn)步，人們對(duì)于電力互感器的應(yīng)用更加廣泛，作為電能計(jì)量裝置的一個(gè)重要部分，我們還是應(yīng)該對(duì)電力互感器的核心內(nèi)容進(jìn)行深入了解。電力互感器其實(shí)和變壓器的原理及結(jié)構(gòu)基本相同，我們?nèi)粘＝佑|最多的莫過(guò)于變壓器，平時(shí)生活中使用的電器都是通過(guò)變壓器將電能轉(zhuǎn)化的。其結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)絕緣的繞組組成，分別是一次繞組和二次繞組。其電力互感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖以及內(nèi)部接線圖如圖1、圖2所示。

圖1　電力互感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖Fig.1　Internal structure of electric transformer

圖2　電力互感器內(nèi)部接線圖Fig.2　Cut- away drawing of electric transformer

由于電力表本身的內(nèi)阻十分小，因此它自身就相當(dāng)于一個(gè)小型的變壓器，磁通密度一般在0.08～0.1T。圖3簡(jiǎn)單描繪了電力互感器中的向量圖。

圖3　電力互感器中的向量圖Fig.3　Vector diagram of electric transformer

2　電力互感器對(duì)電能計(jì)量產(chǎn)生的誤差分析

在電力系統(tǒng)運(yùn)行中需要有很多的元器件相互配合，在這些元器件中最重要的就是電力互感器。當(dāng)主體內(nèi)電力互感器中的電流飽和或者有剩磁現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，往往會(huì)導(dǎo)致電能計(jì)量器中的電流發(fā)生畸變，隨后會(huì)以電波的形式存在于主體中，這些電波會(huì)對(duì)計(jì)量表精準(zhǔn)度造成較大的影響。因此電力互感器飽和誤差對(duì)計(jì)量表精準(zhǔn)度是一個(gè)十分重要的影響因素。

對(duì)于元件器內(nèi)的一次電流及二次負(fù)荷來(lái)講，正常工作狀態(tài)下的負(fù)荷處于額定負(fù)荷的40%～60%，一旦負(fù)荷超出這個(gè)范圍，那么電力互感器的變比就會(huì)增大，同時(shí)對(duì)電能計(jì)量的精度產(chǎn)生影響。所以只有將工作產(chǎn)生的負(fù)荷控制在40%～60%，同時(shí)選用高動(dòng)熱的穩(wěn)定電力互感器，才會(huì)保證電能計(jì)量的精度不受影響，同時(shí)可以相對(duì)提高電力互感器的使用壽命。電力互感器飽

和會(huì)產(chǎn)生二次負(fù)荷，二次負(fù)荷在電力互感器中主要由外界導(dǎo)線的電阻、電流圈以及電能表阻抗組成。當(dāng)電能表的電流回路阻抗較小時(shí)，能夠減小電力互感器飽和誤差，保證計(jì)量表精準(zhǔn)度。

電能計(jì)量裝置運(yùn)行時(shí)，由于電力互感器的電流飽和，會(huì)導(dǎo)致電力互感器很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)處于低載負(fù)荷的點(diǎn)上運(yùn)行，進(jìn)而導(dǎo)致電能計(jì)量產(chǎn)生誤差。當(dāng)實(shí)際測(cè)量中的相出現(xiàn)線參數(shù)連接不一致的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致三相電流的不平衡，使得測(cè)量單位附近還存在少量的電流，因此會(huì)產(chǎn)生附加的誤差。當(dāng)電力互感器中的電流飽和時(shí)，會(huì)引起電力互感器中的電壓不斷下降，負(fù)載的電流就會(huì)通過(guò)互感器與二次線電阻之間串聯(lián)起來(lái)，使電壓下降，從而導(dǎo)致電能表的兩端與電壓設(shè)計(jì)不相符，這樣就會(huì)導(dǎo)致電能計(jì)量的測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生了一些誤差。

3　減小電力互感器對(duì)電能計(jì)量產(chǎn)生的誤差影響

電力互感器對(duì)電能計(jì)量產(chǎn)生的誤差是必不可免的，但是我們可以對(duì)其產(chǎn)生的誤差原因進(jìn)行分析，采取得當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)減小電力互感器對(duì)電能計(jì)量產(chǎn)生的影響。

采用高精度“s”電力互感器，在電力互感器中經(jīng)常出現(xiàn)電路負(fù)荷不在額定負(fù)荷的40%的電能表中運(yùn)行，這就使得不少企業(yè)使用技術(shù)相對(duì)較好的高精度“s”電力互感器來(lái)保障電能計(jì)量在1%～2%，這樣才能保障電能計(jì)量產(chǎn)生的誤差減少。考慮到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，科學(xué)合理地對(duì)電能計(jì)量裝置所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。從而大大減少電力互感器飽和誤差對(duì)計(jì)量表精準(zhǔn)度的影響。

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Exploration on the Influence of Electric Transformer Saturation Errors on the Accuracy of the Meter

HONG Cheng-wei
(Electric Power Research Institute of Heilongjiang Province, Harbin 150000, China)

Abstract:With the development of science and technology, the application of electric transformer is more widely.As an important part of the energy metering device, we should have in-depth understanding of electric transformer and its structure and principle of each element.Try to reduce the impact of electric transformer saturation error on the meter.Combined with the actual situation of sites and the environmental factors, make analysis of specific issues.

Key words:Electric transformer; Accuracy of the meter; Influence

中圖分類號(hào)：TM732

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-8646（2016）02-0034-02

收稿日期：2015- 12- 24