电容电流对输电线路电能计量的影响

杨国松

摘 要：在输电线路处于空载热备用运行状态（刀闸合上，开关断开）时，客观上线路相间及对地会产生了容性充电电流，电流大小和线路长度之间成正比关系，对安装在电源处电能表的计量造成了影响，相位差的合成决定了电能表走字的正反方向。本文主要分析了空载热备用线路接线，容性电流的产生，电容电流对空载热备用线路电能计量的影响。

关键词：分布电容电流；热备用线路；电能计量

中图分类号：TM933 文献标识码：A

一、典型案例分析

辽河油田电力集团公司热电厂与某地市级供电公司盘山一次变之间有两条66kV输电线路，分别是盘发一线（6.7km）、盘发二线（6.7km），油田的盘东变从盘山一次变引出66kV输电线路盘东线（6.4km）；油田的欢一变从盘锦供电公司曙光一次变引出两条66kV输电线路曙欢一线（18.458km），曙欢二线（17.104km）。如表1。

某地市级供电公司以一次变计量电能表反向无功有电量，按照用电营业规则规定，客户向电网倒送无功视同为使用无功，要进行功率因数电费考核为由，对辽河油田电力集团公司做出处罚。油田电力集团公司认为，这些线路在当月都处于热备用状态（即刀闸在合位，开关处于断开位置），实际并没有使用，供电公司对辽河油田的处罚显失公平。

二、容性电流的产生与估算

当交流电压加在输电线路上，在三相导线周围会出现交变电场，在它的作用下，容性电流出现在各个导线间，以及导线与大地之间，进而形成了容性充电功率。

线路处于空载热备用状态时，假如对相间电容电流的影响进行忽略，则产生的电流应为对地的电容电流，方向应为流向合闸侧，可以采用简易公式估算数值。

若线路有专有的架空地线，可以使用系数3.3计算单相接地电容电流。假如属于电缆线路，则必须根据电缆生产商家给出的电容参数，准确计算无功电流。

三、电容电流对电能计量装置的影响

（一）CT的影响

容性无功电流在输电线路上通过CT感应到二次侧，使电能表进行计量，互感器需要有激磁电流，以便对铁心激磁和消耗功率，同时也使电流互感器产生了误差。其中比值误差与相位角误差共同构成了电流互感器的误差。相位角误差主要是二次电流反向后与一次电流的相角差，当前者超过后者则表现为正值；反之，出现滞后时则是负值。根据下式可以对CT相位角误差进行计算：

通过上式可知，CT一次电流越小，则I0/I1则越大，在正方向相位角误差也就越大，通过研究历次电流互感器检验报告可知，由于电流变化使CT相位角误差形成非常陡峭的曲线，当一次电流极小时，二次电流超前一次电流相位差。

（二）PT以及PT二次回路对电能计量装置相位的影响

由于激磁电流与绕组阻抗的出现，相位偏移也产生在电压互感器二次电压与一次电压之间，二次电压反向超前一次电压形成了正δ相位角差，滞后则形成了负δ相位角差。

δ包括了空载相位角误差和负载相位角误差，电压变化、二次负载以及负载功率因素对δ的大小和正负造成了影响。按照相量进行分析，δ可能是正值也可能是负值。变电站电压互感器二次出线端和电能表之间通过导线进行连接，形成电压致使电能表输入端电压出现相位偏移，对于电能来说，这部分产生的误差要远大于PT自身误差，出现的相位角误差是：

从上式知道，通过PT二次压降形成的相位差δ和导线电阻及回路负载电纳之间是正比关系，导线越长，负载功率因数也就越低，通常情况下δ是正值，也就是电能表输入端电压超前于PT二次出口电压。

（三）电容电流对热备用线路电能计量影响的解决对策

当输电线路存在着比较小的有功负荷时，因为客观存在的电容进一步产生了无功充电功率，极有可能造成用户由于较低的cosφ而受到惩罚。

1要想降低线路充电无功功率对电能计量的影响，需要积极对合成相位角误差有效减小，通过0.2S级电流互感器的配置对小电流情况下相位误差进行减小，同时也降低了PT二次回路负载，提升了二次负载功率因数。

2要求电力调度部门有关工作人员，及时登记在线路空载热备用操作中的起止有功电量、功率因数、时间等信息，在电量结算时积极剔除有功电量。

3用户在线路带电之后按照生产要求积极增加有功负荷，避免线路无功充电功率造成较低的cosφ而产生受罚现象。假如用户属于双回供电线路，线路带电之后，形成了极小的有功负荷，用户可以协商供电方，停止使用一条线路。如此在一条线路上可以转移全部有功负荷。

结语

随着电力的迅速市场化，在计量电能中对电力营销提出了更加严格的要求。同时电力用户近些年来不断提高的法律意识与专业知识，对电力企业的计量方法也形成了新的意见。希望电力调度部门工作人员登记好线路空载热备用工作中的有关数据，在结算电量时积极剔除有功电量。

参考文献

[1]钟新华.配电网电容电流估算公式的修正[J].供用电，2010（1）.

[2]刘强，刘永放.空载热备用输电线路电能表计量分析[J].电测与仪表，2009（02）.endprint

摘 要：在输电线路处于空载热备用运行状态（刀闸合上，开关断开）时，客观上线路相间及对地会产生了容性充电电流，电流大小和线路长度之间成正比关系，对安装在电源处电能表的计量造成了影响，相位差的合成决定了电能表走字的正反方向。本文主要分析了空载热备用线路接线，容性电流的产生，电容电流对空载热备用线路电能计量的影响。

关键词：分布电容电流；热备用线路；电能计量

中图分类号：TM933 文献标识码：A

一、典型案例分析

辽河油田电力集团公司热电厂与某地市级供电公司盘山一次变之间有两条66kV输电线路，分别是盘发一线（6.7km）、盘发二线（6.7km），油田的盘东变从盘山一次变引出66kV输电线路盘东线（6.4km）；油田的欢一变从盘锦供电公司曙光一次变引出两条66kV输电线路曙欢一线（18.458km），曙欢二线（17.104km）。如表1。

某地市级供电公司以一次变计量电能表反向无功有电量，按照用电营业规则规定，客户向电网倒送无功视同为使用无功，要进行功率因数电费考核为由，对辽河油田电力集团公司做出处罚。油田电力集团公司认为，这些线路在当月都处于热备用状态（即刀闸在合位，开关处于断开位置），实际并没有使用，供电公司对辽河油田的处罚显失公平。

二、容性电流的产生与估算

当交流电压加在输电线路上，在三相导线周围会出现交变电场，在它的作用下，容性电流出现在各个导线间，以及导线与大地之间，进而形成了容性充电功率。

线路处于空载热备用状态时，假如对相间电容电流的影响进行忽略，则产生的电流应为对地的电容电流，方向应为流向合闸侧，可以采用简易公式估算数值。

若线路有专有的架空地线，可以使用系数3.3计算单相接地电容电流。假如属于电缆线路，则必须根据电缆生产商家给出的电容参数，准确计算无功电流。

三、电容电流对电能计量装置的影响

（一）CT的影响

容性无功电流在输电线路上通过CT感应到二次侧，使电能表进行计量，互感器需要有激磁电流，以便对铁心激磁和消耗功率，同时也使电流互感器产生了误差。其中比值误差与相位角误差共同构成了电流互感器的误差。相位角误差主要是二次电流反向后与一次电流的相角差，当前者超过后者则表现为正值；反之，出现滞后时则是负值。根据下式可以对CT相位角误差进行计算：

通过上式可知，CT一次电流越小，则I0/I1则越大，在正方向相位角误差也就越大，通过研究历次电流互感器检验报告可知，由于电流变化使CT相位角误差形成非常陡峭的曲线，当一次电流极小时，二次电流超前一次电流相位差。

（二）PT以及PT二次回路对电能计量装置相位的影响

由于激磁电流与绕组阻抗的出现，相位偏移也产生在电压互感器二次电压与一次电压之间，二次电压反向超前一次电压形成了正δ相位角差，滞后则形成了负δ相位角差。

δ包括了空载相位角误差和负载相位角误差，电压变化、二次负载以及负载功率因素对δ的大小和正负造成了影响。按照相量进行分析，δ可能是正值也可能是负值。变电站电压互感器二次出线端和电能表之间通过导线进行连接，形成电压致使电能表输入端电压出现相位偏移，对于电能来说，这部分产生的误差要远大于PT自身误差，出现的相位角误差是：

从上式知道，通过PT二次压降形成的相位差δ和导线电阻及回路负载电纳之间是正比关系，导线越长，负载功率因数也就越低，通常情况下δ是正值，也就是电能表输入端电压超前于PT二次出口电压。

（三）电容电流对热备用线路电能计量影响的解决对策

当输电线路存在着比较小的有功负荷时，因为客观存在的电容进一步产生了无功充电功率，极有可能造成用户由于较低的cosφ而受到惩罚。

1要想降低线路充电无功功率对电能计量的影响，需要积极对合成相位角误差有效减小，通过0.2S级电流互感器的配置对小电流情况下相位误差进行减小，同时也降低了PT二次回路负载，提升了二次负载功率因数。

2要求电力调度部门有关工作人员，及时登记在线路空载热备用操作中的起止有功电量、功率因数、时间等信息，在电量结算时积极剔除有功电量。

3用户在线路带电之后按照生产要求积极增加有功负荷，避免线路无功充电功率造成较低的cosφ而产生受罚现象。假如用户属于双回供电线路，线路带电之后，形成了极小的有功负荷，用户可以协商供电方，停止使用一条线路。如此在一条线路上可以转移全部有功负荷。

结语

随着电力的迅速市场化，在计量电能中对电力营销提出了更加严格的要求。同时电力用户近些年来不断提高的法律意识与专业知识，对电力企业的计量方法也形成了新的意见。希望电力调度部门工作人员登记好线路空载热备用工作中的有关数据，在结算电量时积极剔除有功电量。

参考文献

[1]钟新华.配电网电容电流估算公式的修正[J].供用电，2010（1）.

[2]刘强，刘永放.空载热备用输电线路电能表计量分析[J].电测与仪表，2009（02）.endprint

摘 要：在输电线路处于空载热备用运行状态（刀闸合上，开关断开）时，客观上线路相间及对地会产生了容性充电电流，电流大小和线路长度之间成正比关系，对安装在电源处电能表的计量造成了影响，相位差的合成决定了电能表走字的正反方向。本文主要分析了空载热备用线路接线，容性电流的产生，电容电流对空载热备用线路电能计量的影响。

关键词：分布电容电流；热备用线路；电能计量

中图分类号：TM933 文献标识码：A

一、典型案例分析

辽河油田电力集团公司热电厂与某地市级供电公司盘山一次变之间有两条66kV输电线路，分别是盘发一线（6.7km）、盘发二线（6.7km），油田的盘东变从盘山一次变引出66kV输电线路盘东线（6.4km）；油田的欢一变从盘锦供电公司曙光一次变引出两条66kV输电线路曙欢一线（18.458km），曙欢二线（17.104km）。如表1。

某地市级供电公司以一次变计量电能表反向无功有电量，按照用电营业规则规定，客户向电网倒送无功视同为使用无功，要进行功率因数电费考核为由，对辽河油田电力集团公司做出处罚。油田电力集团公司认为，这些线路在当月都处于热备用状态（即刀闸在合位，开关处于断开位置），实际并没有使用，供电公司对辽河油田的处罚显失公平。

二、容性电流的产生与估算

当交流电压加在输电线路上，在三相导线周围会出现交变电场，在它的作用下，容性电流出现在各个导线间，以及导线与大地之间，进而形成了容性充电功率。

线路处于空载热备用状态时，假如对相间电容电流的影响进行忽略，则产生的电流应为对地的电容电流，方向应为流向合闸侧，可以采用简易公式估算数值。

若线路有专有的架空地线，可以使用系数3.3计算单相接地电容电流。假如属于电缆线路，则必须根据电缆生产商家给出的电容参数，准确计算无功电流。

三、电容电流对电能计量装置的影响

（一）CT的影响

容性无功电流在输电线路上通过CT感应到二次侧，使电能表进行计量，互感器需要有激磁电流，以便对铁心激磁和消耗功率，同时也使电流互感器产生了误差。其中比值误差与相位角误差共同构成了电流互感器的误差。相位角误差主要是二次电流反向后与一次电流的相角差，当前者超过后者则表现为正值；反之，出现滞后时则是负值。根据下式可以对CT相位角误差进行计算：

通过上式可知，CT一次电流越小，则I0/I1则越大，在正方向相位角误差也就越大，通过研究历次电流互感器检验报告可知，由于电流变化使CT相位角误差形成非常陡峭的曲线，当一次电流极小时，二次电流超前一次电流相位差。

（二）PT以及PT二次回路对电能计量装置相位的影响

由于激磁电流与绕组阻抗的出现，相位偏移也产生在电压互感器二次电压与一次电压之间，二次电压反向超前一次电压形成了正δ相位角差，滞后则形成了负δ相位角差。

δ包括了空载相位角误差和负载相位角误差，电压变化、二次负载以及负载功率因素对δ的大小和正负造成了影响。按照相量进行分析，δ可能是正值也可能是负值。变电站电压互感器二次出线端和电能表之间通过导线进行连接，形成电压致使电能表输入端电压出现相位偏移，对于电能来说，这部分产生的误差要远大于PT自身误差，出现的相位角误差是：

从上式知道，通过PT二次压降形成的相位差δ和导线电阻及回路负载电纳之间是正比关系，导线越长，负载功率因数也就越低，通常情况下δ是正值，也就是电能表输入端电压超前于PT二次出口电压。

（三）电容电流对热备用线路电能计量影响的解决对策

当输电线路存在着比较小的有功负荷时，因为客观存在的电容进一步产生了无功充电功率，极有可能造成用户由于较低的cosφ而受到惩罚。

1要想降低线路充电无功功率对电能计量的影响，需要积极对合成相位角误差有效减小，通过0.2S级电流互感器的配置对小电流情况下相位误差进行减小，同时也降低了PT二次回路负载，提升了二次负载功率因数。

2要求电力调度部门有关工作人员，及时登记在线路空载热备用操作中的起止有功电量、功率因数、时间等信息，在电量结算时积极剔除有功电量。

3用户在线路带电之后按照生产要求积极增加有功负荷，避免线路无功充电功率造成较低的cosφ而产生受罚现象。假如用户属于双回供电线路，线路带电之后，形成了极小的有功负荷，用户可以协商供电方，停止使用一条线路。如此在一条线路上可以转移全部有功负荷。

结语

随着电力的迅速市场化，在计量电能中对电力营销提出了更加严格的要求。同时电力用户近些年来不断提高的法律意识与专业知识，对电力企业的计量方法也形成了新的意见。希望电力调度部门工作人员登记好线路空载热备用工作中的有关数据，在结算电量时积极剔除有功电量。

参考文献

[1]钟新华.配电网电容电流估算公式的修正[J].供用电，2010（1）.

[2]刘强，刘永放.空载热备用输电线路电能表计量分析[J].电测与仪表，2009（02）.endprint