探析电力计量互感器误差现场的测试技术郭韶杰

探析电力计量互感器误差现场的测试技术郭韶杰

郭韶杰

（国网北京市电力公司电力科学研究院北京市100075）

摘要：随着我国电网覆盖面积的增加和电力体制改革的不断推进，提高电力计量准确性已经成为电力公司亟需解决的问题，提高电力计量互感器误差现场检测质量更是成为影响电能表技术准确性的关键。本文探讨了我国当前电力计量互感器装置现场检测技术存在的问题，并提出了提高电力力量互感器误差现场测量技术水平的策略建议，为电力计量互感器误差现场检测工作的开展提供资料参考。

关键词：电力计量；互感器；误差；现场检测

电能计量装置组成成分包括电能表互感器及互感器二次回路等，针对电能计量装置两个组成部分，规程规定必须对其进行强制检定，从而为供电方及用电方提供必要的利益保障。在实际应用中，如果出现计量误差的情况，将会对电力系统正常运行产生影响。所以，当电流互感器的误差超过规程的规定值时，可以针对不同的情况，结合现场的实际，采取不同的处理方法，确保电流互感器的误差在规定的范围内，以保证继电保护装置动作的正确性和计量装置计量的准确性。

1电流互感器的工作原理

通常我们所使用的变压器以及电流互感器不管是在运作的基本原理上还是在内部结构的构造上都是一致的，构成部分为两个绕组，也就是匝数分别为N1和N2的一次和二次绕组共同构成，这两个绕组相互之间是绝缘的，而且同时在闭合铁心上进行缠绕。将待测电路与一次绕组以及电流表当中的电流线圈与二次绕组串联起来，由于电能表当中的电流线圈造成的内阻小到可以忽略不计，因此这时电流互感器和变压器并无二异，该变压器在运行的过程中为二次短路。电流互感器的磁路会形成磁通密度，在对磁通密度进行设计的过程中，通常范围都会较低，一般会控制在0.08-0.1T之间，造成的磁损耗也很小。

2电流互感器的误差分析

2.1传统测试装置综合误差

参考国家计量检定规程《测量用电流互感器》（JJG313～1994）：标准互感器测量误差比被检互感器误差小于20%；校验仪造成误差不超过10%；电源频率、数据处理、负载箱、外磁场等造成误差不超过20%；各项均方根总和综合误差不超过1/3被检定互感器误差限。

2.2电子式现场检定装置

电子式电流互感器现场准确度测试仪的出现，对传统测试方法进行了改善，同时，在工作效率方面也能进行保证。电子式测量仪在重量方面只有20kg，因此，在使用方面非常的方便。电子式互感器现场精确度测试仪的主要工作原理是电子式测量仪向电流互感器施工电压，然后对互感器的实际工作状态进行模拟，对互感器的参数进行精确的测试。根据电流互感器的误差原理建立数学模型，然后对电流互感器的误差进行计算，电力计量人员在工作中只要进行简单的操作，就能将校验工作完成。

两种方法的比较电子式现场装置和传统方式进行比较具有很多的优点，但是，电子式现场装置在原理方面还存在着一些欠缺，在准确度方面要进行改善，电子式现场装置在使用方面对测量的对象也有一定的限制，因此，其测量的地位还没有确定，因此对这种装置要进行不断的改进。

3电力计量互感器误差的现场测试技术存在问题

3.1电子装置现场测定存在误差

在对于电力计量互感器误差的现场测试技术，其本身的电子装置在进行现场测定是存在一定的误差的。首先技术装置中最重要的使用是电流互感器和电压互感器，尤其在使用电流互感器其数量大，在对于电子式整体装置在阻抗、零位等技术操作存在了不同程度的误差等等。

3.2测量的局限性

在对电子式互感器进行现场测量的时候，普通的调试设备一般很难将调试需要一次回路电流提升到测试需要的额定电流值，这主要是由于在检测中一次连接所使用的导线比较长，而且由于需要的电源容量也非常大，所以升流极为困难。而对于一次母线被封闭在金属管体内的GIS式互感器来说，这个问题尤为突出。

3.3现有的检定标准与规程的局限性

虽然在电子式互感器的检测方面已经出台了相关的国际标准以及国家标准，但是由于这些标准在制定的过程中可供参考的实际运行经验较少，所以这些标准已经不能适应电子式互感器发展的要求，电子式互感器与传统的互感器相比较不仅其转换原理与传统的互感器有极大的区别而且由于设备中包含了较多的电子元件，所以其运行的时候产生的误差数据的重复性的研究方面还是一片空白，应对此方面进行有效的研究以填补这方面的检测缺陷。

3.4信息分析能力不明确

对于电力计量互感器误差的现场测试技术，目前其技术对于电力计量互感器误差的现场测试技术分析不明确。尤其在对于电力计量互感器误差的现场测试技术来说，不会综合自动化变电站中所使用的自动化设备，尤其对于其技术没有认真的分析和了解，而且同时在设备中的电流互感器使用方向不明确等等。

4解决电力计量互感器误差的现场测试技术策略

4.1合理选择电流互感器

（1）电流互感器二次容量的选择。接入电流互感器的二次负荷包括电能表电流线圈阻抗、外接导线电阻、接触电阻。所以，在选择电流互感器时，应从三方面考虑二次容量大小，通过选用电流回路负荷阻抗较小的表计，如用电子式电能表来满足二次容量的要求。还可利用降低外接导线电阻的方法。因此，当二次回路连接导线的长度一定时，其截面应按电流互感器的额定二次负荷计算确定，一般应不小于4mm2。（2）电流互感器变比的选择。由互感器电流特性曲线、负荷特性曲线、误差特性可知道，二次负荷要控制在25%～100%之间，一次电流为其额定值60%左右，至少不得低于30%，才能使电流互感器运行在最优状态，从而降低电流互感器误差。当实际负荷电流小于30%时，应采用二次绕组具有抽头的多变比或S级电流互感器，或采用具有较高额定短时热电流和动稳定电流，且接近实际负荷电流的小量程电流互感器。

4.2使用先进现场装置

第一，我们要加强关注和使用国产电子式电流互感测试仪，因为国产电子式电流互感测试仪可以更加方便快捷的计量，也可以更加有效的提高其技术的精确度以及其技术的自动化等。所以，我们可以认真研究并从中借鉴和使用其管理功能、通讯功能以及显示功能等等。第二，在我们使用电力计量互感器时，就目前单对于电流互感器使用情况来说，其负载箱引起误差小、测试参数小以及外磁场影响低等，所以更要加强对于其技术原理的发展。尤其要学习国外一些先进的技术。

4.3间接比对法/替代法

因电子式现场互感器检定装置与传统检定装置工作原理存在差异，因此，电子式现场互感器检定装置仅适合匝数补偿误差电流互感器。若被检互感器采取特殊补偿误差结构，测量结果便会存在一定偏差，所以，将检定普通高精度互感器应用于电子式装置误差测试不可取，而必须借助间接对比法（替代法）。何谓间接对比法？其是对同台对校品，按照一定的先后顺序采用传统比对法――电子式检定装置开展检定工作，比较得到的两组数据的对应点，从而求得差值。

4.4增大二次电缆的截面积或者减少电缆的长度

增大电流回路二次电缆的截面积或者减少电缆的长度实际是减少二次回路导线的阻抗，减少二次负载。当继电保护装置或计量装置的阻抗和安装位置无法改变时，通常可以选择增大二次电缆的截面来减少二次负载；当继电保护装置或计量装置的安装位置可以改变时，通常选择减少二次电缆的长度来减少二次负载。

4.5增加设备信息分析能力

第一，对于电力计量互感器误差的现场测试技术，首先要综合自动化的网络系统的通信设备，同时要对于电流互感器和电压互感器可以增加完整的独立设备。第二，我们可以根据不同的电子计量来合理的分析其信息调试和检验。第三，在对于采取电子式现场方面的问题要正确使用电流互感器的工作原理。

5结语

传统的电力计量互感器误差测试设备体积庞大，已经无法满足电力互感器装置误差检测的工作要求。为了确保电力计量表的技术精度，就需要积极应用新设备和新技术。现如今先进的电力计量互感器误差检测设备已经能够满足电力计量互感器误差检测的工作要求，如何在电力计量互感器误差检测中应用好新技术和新设备，更是成为电力互感器检测工作的重点。

参考文献：

[1]杨雪.电力系统计量中互感器误差的现场测试技术[J].科学与财富，2014（12）：188-188.

[2]刘桐然,崔艳梅,刘亚静,等电流互感器现场测试技术分析[J].电工文摘，2014（6）：43-46.