楊光（黑龍江省電力科學(xué)研究院，哈爾濱150000）

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電流互感器誤差對(duì)計(jì)量裝置的影響

楊光
（黑龍江省電力科學(xué)研究院，哈爾濱150000）

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)所需要的能源已逐漸由傳統(tǒng)的煤炭能源轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏δ茉?，同時(shí)人們的日常生活也與電能緊密相關(guān)。伴隨著我國(guó)電力設(shè)施的建設(shè)，在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中也出現(xiàn)許多問(wèn)題。作為供電企業(yè)應(yīng)該科學(xué)計(jì)算電能的總量和損失量，這就需要供電企業(yè)在電網(wǎng)線路中安裝電流互感器，這樣就能準(zhǔn)確地計(jì)算出供電量的數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：電流互感器；誤差計(jì)量；裝置；影響；方法

電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行離不開(kāi)各個(gè)電力元件的協(xié)調(diào)工作，交流互感器是電力系統(tǒng)中重要的電力元件，在整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，電流互感器主要是對(duì)電磁進(jìn)行感應(yīng)。當(dāng)電磁飽和且過(guò)剩時(shí)，電能的計(jì)量裝置就會(huì)由于電磁的過(guò)剩而出現(xiàn)問(wèn)題，電流整體流向也會(huì)發(fā)生變化。這種情況通常是以電流波的形式出現(xiàn)，而電流波的流量主要是根據(jù)電流計(jì)量表中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算誤差的，這就對(duì)電流互感器的整體設(shè)計(jì)提出了更高的要求，同時(shí)也對(duì)電能的計(jì)量有著重要的影響。

1　電流互感器的工作原理

圖1　電流互感器的相量圖Fig.1　Phasor diagram of current transformer

變壓器的基本運(yùn)行主要在電流互感器的應(yīng)用上，在這部分工作中，應(yīng)注重調(diào)節(jié)變壓器的二次短路，在這個(gè)過(guò)程中的電路和一次繞組被串聯(lián)，進(jìn)行電路測(cè)試。在電能表的整體組成中，電能表自身存在的電阻實(shí)際上是非常小的，這也就說(shuō)明交互感應(yīng)器所起的作用就是一個(gè)變壓器的調(diào)節(jié)。通過(guò)一定密度的范圍來(lái)進(jìn)行電阻量的調(diào)節(jié)，而這個(gè)數(shù)值一般在0.08～0.1T，在數(shù)值接近磁安匝數(shù)時(shí)，I1N1表示一次安匝數(shù)，如圖1。這就詳細(xì)介紹了電流互感器相對(duì)應(yīng)的相量圖，在圖中心表現(xiàn)出來(lái)的是10N1建立的磁通，U2表現(xiàn)出來(lái)的就是二次感應(yīng)電壓，這兩次回路中的電流就可以用公式來(lái)表示為I1N1+I2N2=I0N1。

2　電流互感器的誤差分析

2.1勵(lì)磁電流產(chǎn)生的誤差

在電流互感器實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)際電流和額定電流會(huì)存在一定的差值，這主要是由勵(lì)磁電流所引起的，想要降低電流互感器的這種誤差就必須盡最大可能消除電流互感器的勵(lì)磁電流。但對(duì)于目前的科學(xué)技術(shù)來(lái)說(shuō)這顯然不太可能，這種誤差與許多因素有關(guān)，比如當(dāng)電流互感器一次側(cè)電流增大時(shí)，電流互感器的誤差就會(huì)隨著減小。但是如果電流互感器一次側(cè)的電流已經(jīng)超過(guò)額定電流的數(shù)倍時(shí)就會(huì)將電流互感器原有的磁化曲線改變，導(dǎo)致電流的比差和角差也隨之改變。電源頻率在逐漸增大時(shí)，電流互感器開(kāi)始運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生太大的影響，但是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)頻率誤差也會(huì)越來(lái)越大。

2.2電流互感器的剩磁現(xiàn)象

在電流互感器實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，最為關(guān)鍵的一點(diǎn)還是剩磁問(wèn)題，這是影響電流互感器產(chǎn)生誤差的一個(gè)要點(diǎn)。一次電流開(kāi)斷瞬間鐵心當(dāng)中的磁通會(huì)對(duì)剩磁的大小產(chǎn)生直接影響，在發(fā)生短路后，穩(wěn)態(tài)周期性短路電流以及二次回路阻抗將是決定磁通的主要因素。在一次電流互感器處于飽和狀態(tài)時(shí)斷路器發(fā)生跳閘現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致剩磁達(dá)到最大限度。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中剩磁會(huì)降低鐵心的磁導(dǎo)率，會(huì)呈現(xiàn)非線性的增大狀態(tài)。

2.3電表選擇不合理

電能表在日常生活中所起到的作用主要在于保證用戶(hù)大量電流的負(fù)荷量和變化過(guò)程中所產(chǎn)生的壓力和誤差幅度。在這種情況下，電流互感器如果長(zhǎng)期受到負(fù)荷值的影響，就會(huì)導(dǎo)致電表產(chǎn)生較大的誤差。而電能能夠發(fā)生如此大的誤差，就應(yīng)對(duì)電能表在實(shí)際運(yùn)行時(shí)進(jìn)行負(fù)荷點(diǎn)的檢測(cè)，只有這樣才能計(jì)算出誤差。另外，電能表與實(shí)際進(jìn)行測(cè)量的電能數(shù)值在比對(duì)時(shí)應(yīng)盡量保證平衡，各項(xiàng)參數(shù)有不一致的情況發(fā)生時(shí)，電能表就會(huì)產(chǎn)生一定的誤差值，這種誤差值被稱(chēng)為三相不平衡。這種不平衡的現(xiàn)象就會(huì)使中性電能點(diǎn)上產(chǎn)生少量電流，這樣產(chǎn)生的較少附加誤差值在電子電能表上看，就主要采用采樣器和電流采樣器來(lái)減少這種附加誤差。

3　電流低壓感應(yīng)器對(duì)減小電能計(jì)量誤差的方法

3.1電流互感器的選擇

電流互感器的二次負(fù)荷選擇上，主要是為了對(duì)外接導(dǎo)線電阻進(jìn)行選擇，對(duì)電能表和電流線圈的電阻阻

抗進(jìn)行接觸和選擇時(shí)，應(yīng)進(jìn)行電流互感和互感器的選擇性測(cè)試，主要是對(duì)電流互感器二次容量的大小進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)對(duì)電流的回路電阻進(jìn)行電能表的電阻測(cè)試，能夠知道在選擇回流電路中電能表的數(shù)值，例如，在電子測(cè)試功能表的測(cè)試中，還可以接入外界電阻，以此來(lái)進(jìn)一步增加電能計(jì)量的精準(zhǔn)度。

3.2電流和二次負(fù)荷

通常情況下，電流互感器在有電流通過(guò)時(shí)，進(jìn)行第一次電流流通測(cè)試應(yīng)在額定電流范圍內(nèi)進(jìn)行，在正常的工作過(guò)程中，電流的額定負(fù)荷電流量應(yīng)保證在60% ～30%。如果不能很好地保證這個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)的電流流量，那么就應(yīng)采取高熱的、穩(wěn)定的電流互感器，這種方式會(huì)比變頻電流互感器中的電流少，那么為了電能表的計(jì)量精準(zhǔn)，選擇電流互感器在電流的額定數(shù)值上，就應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)且具有較強(qiáng)的科學(xué)合理性，使電流互感器時(shí)刻都處在一個(gè)最佳的工作狀態(tài)，以此來(lái)最大限度地減少電能的計(jì)量誤差。

4　結(jié)語(yǔ)

我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷創(chuàng)新能夠推動(dòng)電力能源的發(fā)展，而電力能源作為當(dāng)今電力系統(tǒng)中的主體，也必將為社會(huì)的發(fā)展起到關(guān)鍵作用。因此，作為一名電力工作者，應(yīng)對(duì)電流互感器的核心內(nèi)容進(jìn)行不斷深入的了解，最大化地挖掘電流計(jì)量裝置的潛能，加深對(duì)設(shè)備的研究，不斷在實(shí)際應(yīng)用中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，盡可能保證電能計(jì)量的精準(zhǔn)性。只有這樣才能最大限度地提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展再做貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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［2］楊斌文,李文圣.淺談電流互感器的合理選用［J］.農(nóng)村電工，2009，(11)：46.

中圖分類(lèi)號(hào)：TM45

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674- 8646（2016）02- 0046- 02

收稿日期：2015- 12- 13