电力计量互感器误差的现场测试技术

2021-01-03马远武李明橙苏剑锋

科技创新与应用 2021年18期

马远武，李明橙，苏剑锋

（广州高铁计量检测股份有限公司，广东广州 511430）

当前，国内经济的发展速度持续加快，尤其是改革开放更为深入之际，电力行业的受关注程度明显提高。从广大民众的角度来看，电能表计费是否准确颇受重视，然而互感器具有的准确度则未能得到关注，如果此方面存在问题，综合误差就难以避免，这对电能计量产生的影响是非常大的。只有保证互感器准确度能够符合既定要求，方可保证现场鉴定、周期检定顺利展开。当然，测试设备的使用是较为频繁的，这使得电能计量难以得到有效保障。这就要求电力企业必须要将互感器准确度现场测试落实到位。

1 互感器误差的现场测试现状

1.1 电量传统测试方法

在开展电力测量工作时，传统方法即将电流互感器或者是电压互感器的作用充分发挥出来。相关人员在正式测量前要完成好互感器的检测，了解其出现的变化，明确互感器等级，在此基础上予以选择，可以保证精准度，使测量工作顺利开展。展开测量工作时，测试线路的安装必须要和国内现行规定相符，而要达成这个目的，相关人员必须要拥有较高的专业技术。对传统方法予以分析可知，存在的主要问题是投入的时间、精力较大，而且连接线路较为复杂。比方说，在对110kV电流互感器进行测量时，如果选用传统方法的话，电流互感器、负荷箱、电抗器、电容器等均是不可缺少的，一旦连接出现问题，那么人员安全就难以保证，因此说，电力人员除了要有较高的专业素养外，对电力安全方面的相关知识也应该有切实了解。

1.2 电子式电流互感器现场测试概述

传统测试方法的弊端是明显的，为了使得电量测试能够顺利完成，电子式互感器现场测试装置开始得到应用。对此种装置分析可知，其充分利用计算机技术，能够保证检测流程更为简单，时间利用率可以大幅提高，除此以外还可保证检测数据能够真正做到实时传输、保存，没有人员参与的情况下也可利用业务平台来完成数据的比对，其自动化程度是非常高的，人为失误带来的影响能够大幅降低。

1.3 整体检定

对当下使用的电子式电流互感器现场测试装置进行分析可知，其具有明显的优势，体积相对较小，而且重量较轻，工作人员在对其进行搬运时不会出现明显的障碍，整个搬运过程能够在短时间内完成。在对此种装置实际应用时，即使数据变化较大，整个测量工作也可以顺利完成，如电流超过1200A的话，对测量也不会产生较大影响。测试装置完成好数据收集之后，选择计量比较法对数据展开分析，这样可以保证结果更加准确，真实性、有效性得到大幅提升。当然，在对电子式电流互感现场测试装置应用的过程中，如果互感器电流并不符合既定要求，测试装置就可对校验系统予以转换，启用外推模式来完成低电流的检测工作。负荷外推法的优势是明显的，导线的用量能够切实减少，而且测量数据更为准确。从电力人员的角度来说，在对此种装置实际应用的过程中，测量装置极性、变比并不需要考虑。即使存在剩磁问题，这个装置也能够立即将退磁功能启动，这样一来，剩磁对检测结果就不会产生影响[1]。

2 电力计量互感器误差原因分析

2.1 电流互感器误差

从电力计量互感误差的现状来看，最为常见的是电流互感器误差、电压互感器误差，前者即在对电力系统计量的过程中，互感器的合成出现了误差。在电能计量装置中，电流互感器虽然处于运行中，然而和既定标准并不相符，这样就会使得计量误差难以避免。由理论角度来看，电流互感器必须要保证其励磁电流高于0，然而从实际情况来看，同一个交变磁通对一次线圈、二次线圈交联，一次、二次绕组的匝数、电流相位均是相同的。另外，其电流互感器的铁芯结构、材料性能是存在区别的，如此就会导致电流互感器中必然存在励磁电流，进而使得误差出现，带来的最终结果就是电力系统无法保持正常稳定的运行。

2.2 电压互感器误差

电压互感器误差出现的原因是一次绕组电阻、漏抗素偶会导致空载、负载，这样就会引起误差，除此以外，励磁电流也会使得非线性空载出现，这样一来，误差也是难以避免的。引起误差的原因有很多种，其中最为常见的是励磁电流、一次绕组阻抗、二次绕组阻抗。所以在对误差进行调试的过程中，必须要根据实际情况，由专业人员完成好全面分析工作，在此基础上完成方案的制定，如此保证误差调试的结果更为理想[2]。

3 电力系统计量中互感器误差的现场测试技术

3.1 电流互感器误差分析仪

在现阶段，电流互感器误差分析仪开始得到应用，这使得传统测试方法出现了明显的变化，通过电子技术就可对互感器误差直接测算，需要投入的人力则是非常少的。对分析仪实际使用过程中，参与的技术人员在1-2人就可满足实际需要，利用计算机技术完成整个测试工作技术应用更加简便，这样就可以保证工作效率大幅提高。对电流互感器误差分析仪予以分析可知，通过二次施加电压的方式来对电流互感器工作的现状展开模拟，进而获得相关的参数。在此之后还要完成数学模型的建立，这样就能够完成误差的计算。在开展现场检测时，对电流互感器误差分析仪充分利用能够使得检测效率明显提高，因而在电力计量中对其进行应用是较为常见的。

3.2 结果处理误差分析

对传统测试方法应用时，要保证国家既定的计量检定要求得到有效落实，测量所得的结果相较于互感器误差应该要稍小，控制在20%以内，相较于检验仪器，误差则要控制在10%以内，如此方可保证要求得到切实满足。相较于传统测量仪器，电流互感器误差分析仪的优势是明显的，除了可以保证检测结果更为准确，其构造、组成更加简单。从这两种误差检测所得的结果来看，展开检测过程中必须保留原始数据，尤其要保证所有的测试点都不在误差范围以外，如此可以使得误差检测更加稳定，和国内现行的规范要求相符，保证误差合格。当然，一项运行变差，或是多项运行变差并未在基本误差之外，同样可以认定为合格。

3.3 互感器误差检测结果校准

从互感器误差检验的实际情况来说，校准方式的选择是需要重点关注的，常用的有两种方法，即间接对比法和整体检定法。在对间接对比法应用的过程中，除了要完成好传统测量，还需应用电流互感器误差分析仪，在分别获得检定结果之后展开比较，分项数据、对应点均要做好对比工作，确保差值是最为合理的。差值和限定数值完全相符，表示检定所得结果是合理的。在对整体检定法予以实际应用时，必须要保证量值传递这个问题能够切实解决，相关人员要对比例标准展开分析、研究，在展开检测工作时对此标准重点关注。另外，百分表、测阻抗等也是不可忽视的，这些功能的检查应该切实做到位，如此方可使得检定工作更具实效性。整体检定方法的运用更为便捷，并可将检测的整个过程清晰呈现出来[3]。

4 电力计量互感器误差的现场测试技术存在的主要问题

4.1 现场测试装置落后

在对测试设备予以应用时，想要保证绝对精确是难以实现的，误差必然会出现，即使采用的现场测试技术具有一定的先进性，恒定差值依然存在。导致此种问题出现的原因是使用的设备和工业要求有明显的差距。另外，现场环境并不理想，如果设备功能较为单一的话，那么生产的实际需要就难以得到切实满足。选用的设备在智能化方面达不到要求，那么在对相关的数据展开计算、转换时则需要投入大量人力，资源消耗也是较大的。从电力计量设备的应用来看，必须要保证测量精度大幅提高，测试方法也应该具有便捷性，功能也要更为多样，这样计量工作才能顺利展开。此外要充分利用计算机技术，确保运算速度大幅提升，数据处理更为准确，尤其要保证设备自检目标能够切实达成。

4.2 电子装置现场测定存在误差

开展现场测定工作时，产生影响的因素是较多的，这就使得测定工作受到很大影响，并导致结果出现误差。就电流互感器而言，在进行实际测量的过程中，阻抗、零位之类的因素均会导致误差产生，如果测试仪器的存放出现问题，故障的发生几率就会明显增加。对电子计量装置、普通计量设备进行比较可知，两者遵循的原理是有很大差异的，如果选择的校准方式不合适的话，特殊补偿误差结构应用发生偏差的概率是较大的，所以要保证校准方法能够满足实际需要。当下常通过简洁对比法来完成校准工作，也就是对传统、电子这两种计量设备同时应用，并针对两个测量结果展开比较，这样就可将差值呈现出来。

5 如何解决电力计量互感器误差现场测试技术的具体方案

5.1 使用先进的现场装置

在对现场装置进行选择时，必须要确保其更具先进性，负载箱、测试参数以及外磁场的划分必须是最为合理的。采用间接对比法的话，要针对传统检定装置、电子式现场互感器检定装置遵循的原理展开全面分析，确保其是最为适合的。从现场测试技术应用的现状来看，关键节点是必须要重点关注的，确保能够做到全面把控，尤其要整体检测误差有效管控。确定电力计量互感器装置应用的方法时须保证设置的数量是最为合适的，保证二次电源施加不会受到影响。从电力计量互感器误差现场测试的整个过程来看，应该对具体的工作状态展开模拟，确保自动化管理能够切实达成，将测试参数、外磁场之类的数值予以明确，保证误差不会超出既定范围。对量值传递进行规避是需要关注的，选择最为合适的现场测试技术，将分项环节布控切实做到位，电子式装置存在的整体误差要进行检定。除此以外，在对检定装置展开分析时，导纳、阻抗、零位等方面的功能均要重视，检定操作应该更加流畅，而且专业性也要大幅提高。

5.2 减少整体误差

怎样才能保证整体误差大幅减少，这是相关人员必须要考虑的问题，尤其要对下面几点予以关注：首先是要依据用户变压器容量选择最为适合的电力计量互感器，如此可以使得误差发生几率降低。其次是进行测试的过程中应该选择专门的测试线，正式测试之前要完成好退磁工作。测量结果存在明显误差的话，则要寻找到具体的原因，确定仪器使用、测量方法是不是合适，将问题消除后方可展开测量。最后是要对现场误差测试展开有效的监管，现行的规章制度必须执行到位，保证测试能够更为规范。除此以外，在展开测量的过程中还要通过有效途径解决相关的影响因素，环境温度、相对湿度、电磁干扰、测试参数等都需要重视，这样才能保证外部影响控制在最小范围内。

5.3 增加设备信息分析能力

若想现场测试技术的应用效果更为理想，要保证仪器设备具有较高信息分析能力，技术精确度也要达到既定要求。首先，对现场测试技术在实际应用时应该要对通信设备进行完善，确保其综合自动化程度大幅提升，而且要依据实际需要对设备适当增加。其次，依据电力计量的实际需要来完成好信息的调试、检验工作，尤其是要将相关的分析工作有效落实，等级分配明确，即分成最重要、重要以及一般这几个等级。最后，对于采取电子式现场方面的问题要正确遵循电流互感器的工作原理，因为其技术原理与传统的工作原理存在着很大的不同。对于电力计量互感器误差的现场测试技术中的电流互感器，其电流匝数补偿误差的电流互取方面的技术是很重要的。所以我们要积极培养关于电流互感器以及电压互感器相对应高科技人才，提高其对设备与仪器的分析能力。

5.4 互感器现场测试设备的管理与维护

对于互感器现场测试设备应制订相关规定进行管理与维护。所有设备均应妥善储存与保管，存放在空气中不含有腐蚀性气体、环境温湿度适宜的室内。在运输过程中要做好防震保护措施，避免因震动造成装置故障。使用过程中，拆接导线接头时不要过度用力，以免装置内部固定松动。互感器现场测试设备一旦出现问题，应及时联系厂方进行维修。同时，所有测试设备应具有良好的溯源性，按要求定期送检。