一种利用多抽头电流互感器提高计量准确度的方法

【摘要】本文提出了基于多抽头复变比电流互感器提高计量精度的方法，该方法能够保证1%到120%实际负载率范围内电能计量准确度的方法，该方法避免了停电人工调整电流互感器接线带来的种种麻烦，提高了工作效率。同时，总结了在实际运行中需要注意的问题。

【关键词】多抽头电流互感器；电能计量；准确度

1.引言

电能计量是电网经济、稳定运行的重要组成部分，是电力生产销售的重要环节。电能计量的准确性、可靠性受到供电企业的一贯重视。特别是在县级供电企业中，农村供电线路普遍存在负荷变化大，季节性负荷明显，日负荷峰谷差大等特点。计量用电流互感器容易出现实际负载率超过120%或低于20%的极端情况，这两种情况会出现计量“死角”。现有的“S”级电流互感器普遍可以做到两种倍率的双绕组，但在负载变化时需手动调整变比，分别计算电度，造成频繁停电，给用户带来极大的经济损失和不便，也给供电企业的电费管理结算带来了较大麻烦。

本文提出了一种基于多抽头多变比电流互感器配合自动转换装置，实现低负荷、超负荷电流互感器计量精度不降低，无需手动调整CT变比的方法。该方法在实际中已经大量应用，能够有效提高供电计量精度，减少电量损失，减少电费结算管理不便，提高企业的经济效益。

2.多抽头电流互感器工作原理

如图1所示，普通S级电流互感器的准确计量区间为额定电流的20%-80%，超出范围就会出现漏计和少计。目前高压计量装置普遍采用单一变比，对于日负荷和季负荷变化大的用户，实现高低负荷都能采用合适的变比准确计量是做不到的，而多抽头电流互感器则可以解决这一问题。

3.多抽头电流互感器提高计量精度的方法

本文提出了一种基于多抽头电流互感器提升计量精度的方法，可以保证在小电流和超负荷条件下不需要人工倒换电流互感器的接线，实现变比自动切换，增加了安全性，提高了可靠性，增加售电量，减少劳动强度。

3.1 多抽头电流互感器提高计量精度的原理

图2中I1为一次侧电流；TA1为多变比互感器；TA2为计量用高精度电流互感器；TA3为保护用电流互感器；K11为静态电流互感器K1的常闭节点；K21为继电器K2的常闭节点；K22、K23为继电器K2的常开节点。假设TA1的大变比为K，小变比为K/5，那么TA2的变比需选择为5A/1A。由于静态继电器需电流互感器二次线圈提供的负荷小于1VA，其值非常小，这样电流互感器TA3可以采用系统中保护用互感器的剩余线圈（也可采用单独的电流互感器），或者将静态电流继电器串联到保护用电流互感器的二次侧与其他设备共同使用，也可直接采用TA1互感器的二次线圈，根据现场情况可灵活选择。

当系统中电流大于额定电流的20%时，电流继电器K1动作，常闭节点K11断开，K2中间继电器失电，那么K21闭合，K22和K23断开，这样TA1大变比二次线圈工作，直接接入电能表，这样接入到电能表中的互感器变比为K。当电流小于20%时，电流继电器K1返回，其常闭节点K11闭合，继电器K2得电，那么K21断开，K22和K23闭合，这样TA1小变比互感器工作，经互感器TA2接入电能表开展计量工作，此时电流互感器的综合变比为TA1工作变比为K/5与电流互感器TA2变比的乘积，则其接入电能表的互感器综合变比仍为K。这样，本计量系统工作时在大变比和小变比之间转换都采用同一电能表进行计量，中间过程也避免了人工更换计量线圈和电能表。

3.2 综合误差分析

TA2为低压小电流小变比电流互感器其准确度可以做到不低于0.2S级，TA1在实际中也普遍采用0.2S级互感器。在系统电流为额定电流20%-120%之间变比时，其工作电流互感器的误差极限为TA1大变比线圈误差极限，如表1所示。当系统负荷电流在额定电流1%到20%之间工作，TA1中的小变比电流线圈和电流互感器TA2工作，如表2所示，此时的综合误差为两者的误差极限之和。由以上推论可知，在20%以下低负荷下计量准确度有法可依，保证了计量精度。

为了验证本方案推论的正确性，选用TA1电流互感器大变比为200/5，小变比为40/5，准确级为0.2S级，带负载能力为10VA。TA2为5A/1A的电流互感器，准确度为0.1级，带负载能力为10VA。静态电流继电器动作电流值设定为40A。按照本方法原理图图2所示的接线方式建立了计量系统，并对接入电能表的互感器综合误差进行了测试。试验设备为HZDT-3A全自动互感器误差测试台，标准为带升流的0.02S级电流互感器。其实验结果如表3所示。

4.运行中的注意事项

（1）在分析调查用户的负荷变化、计量方式、供电设备参数、用电设备使用等基础上，计算出用户的平均负荷，结合计量方式和变压器容量，利用公式B=S/1.732Ucos确定倍率。

（2）计量元器件的精度要求。计量元器件主要涉及表计、二次回路、电压互感器、电流互感器等，其中任何一种都应达到DL-488计量装置校验规程的要求，否则将直接影响计量准确度。

5.结束语

本文提出的基于带抽头的S级电流互感器计量系统也可以在1%到120%的宽负荷电流范围内保证测量准确度，并通过试验进行了验证。同时对在运行实践中的注意事项进行了总结。本方法可以在运行过程中不需要人工更换带抽头的电流互感器的接线，自动切换变比，提高了劳动效率，增加了供电量，提高了安全性和可靠性。

参考文献

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作者简介：赵颖博（1981—），男，河南新野人，河南省新野县电业局工程师，主要从事于电力系统运行维护及工程管理工作。