简述电流互感器对电能计量的影响

摘 要：本文介绍了电流互感器的结构组成，阐述了电能计量在实际应用中的误差分析，并且对减小电能计量误差的策略进行了科学的探究，阐述电流互感器对电能计量的影响。

关键词：电流互感器；电能计量；误差分析

中图分类号：TM452 文献标识码：A

1 概述

在社会经济发展中，电能的应用占据着重要的地位，也是目前人们生活生产中不可或缺的一部分。电能计量主要是电力企业保证其生产效益的基础措施，其工作的有效性也决定了电力企业和电能用户两者的经济效益。电力计量装置主要是由电流互感器、电能表和二次回路组成的，且电流互感器是这些设备中的重要设备，同时也是电能计量准确性的重要保证之一。不仅如此，在目前的电力系统中，电流互感器也有着非常重要的作用，但这种设备在出现饱和或剩磁现象的时候，就会使得电能计量装置中的电流出现一定的波动，从而大大影响了电能计量的精准性。下面就电流互感器和电能计量在电力应用过程中出现的问题，谈一谈消除其影响的策略。

2 电流互感器的结构分析

电流互感器的核心原理主要是电磁感应原理，其主要是由闭合的绕组和铁芯以及绝缘外壳组成的。绕组分为一次绕组和两次绕组，对于一次绕组来说，因为其拥有很少的匝数，使得在实际检测的时候，需要电流全部通过线路；而二次绕组因为其较多的匝数，主要串联在保护电路以及测量设备中，而由于其二次回路的闭合性，使得电流互感器能够在近乎短路的状态工作。电流互感器承载着一次和二次系统之间的联络功能，能够将大电流转变成小电流，供向系统的各个部分，并且能够真实的反应整个系统的实际运行情况，同时也在保证着工作人员的安全。

3 电能计量装置的误差来源分析

电能计量装置主要是用来计量电力企业销售情况和电能用户用电多少的主要装置，也是两者交易计算的法律证据，所以其计量结果的精准性直接影响到了双方交易的公平性和公正性，也直接影响了双方的利益。而随着电力技术的不断发展，人们日益增长的电能质量要求，经济体制的不断完善，电能计量的精准性也成为了电力方面的重要部分。但是在目前的实际应用中，电能计量还存在着一些不足，使得电能计量在工作中出现了一些误差，影响了电能计量的精确开展。

3.1.1 电能表选用不合理

在电能计量装置的实际运用中，由于电能用户的负荷电流变化幅度较大等类似情况，使得电流互感器长期处于低载负荷点上运行，从而使得电能计量发生误差。此外当用电能表和实际测量电能的相、线参数不一致的时候，就会引起一定的附加误差，并且因为三相不平衡，使得中性点附近还存在着少量的电流，进而产生附加误差。

3.1.2 电能表质量问题

目前电子式电能表的误差源主要在于电压采样器和电流采样器。当前部分电子式电能表的电流采样器由锰铜合金板制成，其温度系数小，电阻随温度变化而发生非线性变化。这会引起电子式电能表误差对温度影响呈现非线性变化。

3.2 电压互感器的电压降

根据相应的电力知识，当负载电流通过电压互感器的串接点接触电阻以及二次线本身的电阻，会产生一定的电压降，从而使得电能表和电压互感器两端的电压不相符，电能计量也会因此产生一定的误差。

3.3 电流互感器的选用不合理

当一次绕组中流过电流I1时，在一次绕组上就会存在一次磁动势I1W1。根据电磁感应和磁动势平衡原理，在二次绕组中就会产生感应电流I2，并以二次磁动势I2W2去抵消一次磁动势I1W1。在实际中，要使电磁感应这一能量转换形式持续存在，就必须持续供给铁芯一个激磁磁动势I0W1，方程式变为I1W1+I2W2=I0W1。可见，激磁磁动势的存在，是电流互感器产生误差的主要原因。激磁磁动势对互感器的具体影响体现在互感器的角差和比差。根据互感器的特性可以知道，只有保证一次电流在额定电流的百分之三十与百分之六十之间，才能使互感器达到最佳状态，从而大大减小电流互感器的误差。而目前对于电流互感器的选择在此类标准方面的要求还过低，甚至有些电流互感器远远不符合上述标准，加大了电能计量工作达到精准性的难度。

4 减小电流互感器对电能计量误差的策略

4.1 采用高精度“S”电流互感器

在实际的电能运输中，一些电路的负荷电流经常在不到额定负荷百分之三十的电能表中运行。这要求供电企业必须采购“S”级电流互感器，以保障电能计量在1%-120%负荷之间的准确计量，

4.2 电流互感器的选择

二次负荷在电流互感器中主要是指外接导线的电阻、电流线圈和电能表的阻抗以及接触电阻。因此在对电流互感器进行选择的时候，应该从这三个方面综合的考虑电流互感器的二次容量大小，同时尽量选择在电流回路中阻抗较低的电能表，比如电子式电能表等。此外还能够用减小外接导线电阻等方法，进一步的增加电能计量的精度。

4.3 一次电流及其二次负荷

在确定电流互感器额定一次电流的时候，应该使其在正常工作中的实际负荷在额定负荷的百分之三十和百分之六十之间，如果不能保证此点要求，那么就应该选择高动热的稳定电流互感器，使变比减少，达到电能计量的精度要求。对电流互感器的额定电流进行科学合理的选择，能够使电流互感器时刻都工作在最佳状态上，从而最大程度的削减电能计量的误差。并且还应采用专用的计量用互感器或专用的高精度电流互感器计量用绕组。

4.4 对电流互感器进行必要的检修

对于电流互感器的检测和检修主要分为三个方面。首先在检查流互感器的时候，应该对电流互感器的铭牌和实际应用情况进行一定的核对，看其是否符合线路工作要求；其次应该对电流互感器的一次或者二次回路进行细致的检查，其工作的侧重点主要在于回路是否短路、伪接、开路以及二次端子的换相和极性有没有错接等等；最后应该对电流互感器的接线部分进行一定检测，保证接线的正确性，从而减少电流回路开路和二次回路换相以及电流互感器多点接地等可能导致计量差错甚至事故发生等情况的发生。

4.5 调整电流互感器的误差

总体来说，电能计量的误差还是主要取决于互感器的误差和电能表本身的误差。因此在电能计量装置的实际运用中，应该结合运行环境的特点，对电流互感器和电压互感器进行科学合理的误差补偿，从而最大程度的减小互感器产生的误差。除此之外，还可以对某些相的电压互感器和电流互感器的角差及比差进行合适的调整，从而使得两类互感器在进行合成的时候，其产生的误差被降到最低，进而大大增加电能计量的准确性。

结语

随着社会经济的进一步发展，人们对于电能的应用也将越来越广泛。而电能计量作为电力应用的重要部分，在未来的发展中也将会有其新的意义和内涵。本文通过科学的论述，解释了电流互感器产生误差的主要原因就是因为铁心消耗了励磁电流，并且在使用中也少计了很多的电量。因此，作为一名电能计量管理人员，在当下更应该对电流互感器的核心内容进行深入的了解，结合电流互感器在使用中对电能计量的影响因素，尽可能的保证电能计量的精准性，从而最大程度的提高电力企业的经济效益。

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