浅析如何降低互感器的合成误差

2015-10-21邱林

建筑工程技术与设计 2015年30期

邱林

摘要：互感器在实际运行中如何降低误差、确保互感器计量的准确可靠，二次负荷、互感器的变比、二次功率因数的合理设计、配置、选型原则，强调应全面开展互感器二次负荷现场检验工作。

关键词：互感器误差二次负荷配置现场检验

作为电力系统当中必不可少的一个关键性配套设备，互感器在电力系统的可靠、安全运行方面起到了十分重要的影响，其主要作用是根据额定的电流、电压比把一次电流与电压转化成二次侧电流、电压，以满足相关测量、控制、保护仪器仪表以及继电保护装置的使用要求。

电力计量作为现在电力营销管理系统中的一个重要环节，它的准确与否，直接关系到供用电双方的经济效益。随着我国社会经济的持续发展，人们对用电需求的不断增大，用电质量不断提高的情况下，如何降低误差，促进合理用电，加速发展就显得尤为重要。

一、减小互感器合成误差、提高互感器计量准确度的主要方案

长期以来，电力系统电网中各计量点电量都以安装在计量点的电能表读数来结算，而对于互感器的合成误差常常被忽略。目前在电力系统的具体过程当中对于减小互感器合成误差、提高互感器计量准确度普遍存在着了解不够充分准确的情况，具体表现为：误以为在选配了符合DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》当中所规定的等级或更高等级的互感器，并根据《互感器检定规程》相关标准检测与周期检测合格后便一定可以实现互感器合成误差减小、计量准确度提高的目标。然而根据对互感器工作原理与误差特征的分析表明单一强调这两个方面是远远不够的，通常根据相关规程检测合格的互感器仅仅能够说明其在额定检定的情况下误差合格。按照DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》的相關内容指出，要想保证电流互感器、电压互感器在具体运行工作中的误差不超过规定范围必须严格达到以下几个标准，若有任一条件不符合便会导致误差变大且计量的准确度降低。

1、一次电流（电压）条件：电流互感器应保证其正常运行中的实际负荷电流达到额定值的60%，应不超过30%～120%额定值的范围之内。

2、二次负荷条件：互感器的实际二次负荷必须达到25%～100%额定范围内方能保证其误差合格。

3、二次功率因数条件：同《互感器检定规程》当中的检定标准一致，规定互感器的实际二次功率因数需接近于额定二次功率的因数。

二、实际运行过程中计量装置出现互感器计量准确度降低原因分析

1、电流互感器的一次电流长时间处于低负荷甚至小于5%额定值、高于120%额定值的超负荷条件下运行，造成了误差的大大增加。其原因主要包括：

（1）在设计计量方案时所核算的电力客户负荷电流不够准确而使得所选配的互感器额定电流缺乏合理性；相关供电企业没有对客户生产经营情况的变化做好准确及时地了解，从而没有对计量方案进行合理的变更。

（2）在一些计量方案当中配置了会使低负荷误差进一步加大的非S级电流互感器。针对0.2级电流互感器处于5%～120%的额定电流以内才能确保计量的准确度，且针对0.2S级的电流互感器要想确保其计量准确度则必须使其保持在1%～120%的额定电流范围当中。同时1%、5%额定电流点的允许比差限分别是±0.75%和±0.35%，目前20%额定电流点允许比差限可达到±0.2%。

2、电压互感器、电流互感器的实际二次负荷值比额定值高。根据相关工作数据的调查表明，一些电流、电压互感器的二次负荷值甚至能够高达额定值的三倍。

（1）、部分计量装置开关场电流互感器同电能表之间存在着≥200m的间距，一些计量装置当中接入了同电能计量没有关系的设备而缺少对专业计量电流互感器、专用绕组等设备的配备；同时电流互感器中额定二次负荷值的选型不合理、二次回路导线选用了过小的截面也是造成实际二次负荷远远大于额定值的重要原因。

（2）、变电所或变电所大多在计量装置的电能表当中过多地接入母线公用电压互感器，或者接入其他无关设备而没有接入专用计量电压互感器、专用绕组，且电压互感器额定二次负荷值选型过小最终使得实际二次负荷值高于额定值。

（3）、互感器运行过程中很容易随着时间的推移以及维护工作不到位出现设备二次回路导线破损、老化、接点松动或腐蚀生锈等问题，又缺少有效的手段及时监控掌握，造成实际二次负荷值长时间高于额定值，一些采用多股铜芯线作为回路的互感器更易出现这些故障。

3、电压互感器的实际二次功率因数同额定值间具有较大的差异使得误差相应的增大。电压互感器回路当中所接入的设备类型对其二次功率的实际因素起到了一定的影响。通常互感器厂家生产的常规电压互感器的额定值为感性0.8-1。

三、针对怎样降低互感器合成误差、提高互感器计量准确性，确保供电企业的经济效益不受损害，应着重考虑以下几方面：

（一）、互感器的配置应满足DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》的要求，优化设计方案。

1、为减少合成误差，在安装互感器时应考虑互感器的合理匹配问题：即尽量使接到电能表同一原件的电流、电压互感器比差符号相反，数值相近；角差符号相同，数值相近。

2、新装用户合理选用电流互感器变比，提高计量精准性，降低计量误差。在实际工作中可通过用电采集系统实时对客户的负荷变化状况做好掌握，并及时完成电流互感器额定电流比的重新选定与执行。

3、增大电压互感器的二次回路导线截面，缩短二次导线距离，减小测量误差。

4、根据DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》要求，35kV以下贸易结算用电能计量装置中电压互感器二次回路应不装设熔断器，35kV以上与35kV以下贸易结算用电能计量装置中电压互感器二次回路应不装设隔离开关辅助接点。二次回路需使用铜质单芯绝缘线为导线。应按计量点配置计量用电流、电压互感器或者专用二次绕组，其二次回路不得接入与电能计量无关的设备，并严格执行。

5、计量回路要独立，电流回路要与继电保护、远动装置分开，电压回路要放专线，导线截面应按DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》要求选择电压二次回路压降值应符合要求。

（二）、加强现场工作采取的措施

1、按规程规定对运行互感器开展周期误差检定。

2、对于新投运的互感器，应现场检验实际二次负荷，以验证计量方案是否合理。

3、采用现场检验法对改造、变更过的二次回路的实际二次负荷进行确定。

4、对于运行中的互感器二次回路可能出现导线破损、老化及锈蚀松动情况，只有定期进行二次负荷检验，这些问题才能得到及时解决。

5、互感器安装时可用少量凡士林在互感器螺丝与连接导线处涂抹，以防止过早氧化及生锈，在开展周检工作同时，建议对计量二次回路氧化或生锈连接导线进行更新，或将氧化、生锈部分用砂布打磨后重新安装。

6、在实际工作中，借助对用电信息采集系统及失压计时仪等来收集、分析数据以便于及时发现、处理各种故障和问题。

在电力体制改革和发展中，电力企业从生产型逐步转变成生产经营型，明确了电力企业既要以提高社会综合经济效益，也要以提高自身经济效益为目标。本文在分析互感器工作条件与误差原因的基础上提出了减少合成误差的有效方案，在保障供电企业、用电客户权益的同时有利于用电市场的可持续。

参考文献：

[1] DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》

[2] 陈向群《电能计量技能考核培训教材》中国电力出版社。