浅析电流互感器及其二次回路引起的计量误差

【摘要】2 电流互感器二次负荷超出允许值引起的计量误差 电流互感器的额定二次负荷，是指在保证电流互感器准确度的条件下，允许电流互感器二次所接的测量仪表、继电器、电能表以及二次导线...

摘 要：电能计量是电力企业生产经营管理及电网安全运行的重要环节，电能计量装置的准确性不仅事关电力工业的发展和电力企业的形象，影响电能量贸易结算的公平、公正，更是直接关系到电力企业和广大电力客户的根本利益。以往，技术人员把目光更多的放在电压互感器及其二次回路误差和其对计量装置综合误差的影响上面，相关的改造工作也在陆续开展。然而电流互感器及其二次回路引起的计量误差也实时的存在着，并产生着较大的影响，下面对此做详细的论述和分析。

关键词：电能计量装置 电流互感器及其二次回路 计量误差

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（a）-0069-01

1 电流互感器准确度等级达不到规程要求将引起较大的计量误差

《电能计量装置技术管理规程》中规定：“Ⅰ类计量装置中电流互感器准确度等级应为0.2S级”，但在现场有很多电流互感器并不满足要求。部分安装的是0.2级、0.5级电流互感器，其中0.2级与0.2S级电流互感器相比，没有设置轻负荷补偿装置，所以在一次回路负荷电流较小时存在较大误差。

2 电流互感器二次负荷超出允许值引起的计量误差

电流互感器的额定二次负荷，是指在保证电流互感器准确度的条件下，允许电流互感器二次所接的测量仪表、继电器、电能表以及二次导线等的阻抗总值，一般用Zn来表示。

根据T型等值电路，运行中电流互感器的比值差（f）和相位差（δ）的复数误差分别为：

如下图可以看出，当二次负荷Zb增大时比值差向负方向增大，相位差向正方向增大，结果将导致电流互感器合成误差增大。

电流互感器二次回路多为继电专业、仪表专业和电能计量专业共用，电流互感器二次负荷数量较多且导线截面较细，导线较长，超过了规程中“互感器实际二次负荷应在25%～100%额定二次负荷范围内”的规定，将会导致电流互感器出现较大的负误差而少计电能量。

3 电流互感器与电能表之间的接线方式不符合规程规定

规程规定：“对三相三线制接线的电能计量装置，其2台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用四线连接。”目前，大多三相三线制接线的计量点仍采用简化的三线连接方式，这样在公共导线中流过A相和C相的合成电流，在公共导线电阻上产生压降，与原有的二次负荷压降相叠加，造成实际计量误差与实验室检定结果有较大的差别，引入了附加计量误差。

4 电流互感器变比过大引起的计量误差

电流互感器额定一次电流和变比的确定是一个比较复杂的技术问题，如果仅仅从电能计量的准确性考虑则希望额定一次电流和实际负荷电流越接近越好，但是从电力系统安全运行的角度考虑，额定一次电流的确定还要经过系统短路状态下动稳定和热稳定的校核。过去，由于受互感器制造水平的限制，电流互感器动稳定和热稳定的技术指标较低，为了满足电力系统动稳定和热稳定的要求，一般是选择变比较大的电流互感器。这样，虽然电流互感器运行的安全性有了保证，但电流互感器在实际运行条件下的计量准确性却降低了。

5 各种因素综合引起较大的电流互感器合成误差

由于电流互感器自身准确度等级低、电流互感器无计量专用二次绕组或无计量专用二次回路、电流互感器经常处以轻负荷工作状态以及接线方式等原因致使电流互感器在安装现场实际二次负荷下表现出较大的误差，造成实际合成误差较大，严重影响了电能计量装置的整体准确性。在计算电流互感器合成误差时，应选取额定电流下百分数值（5%、20%、100%、120%）中接近实际运行工况的某一点进行计算。三相三线、三相四线接线方式电流互感器合成误差的计算公式分别为：

6 结语

该文对现场电能计量装置中电流互感器及其二次回路的运行状态进行了较为透彻的理论分析、公式推导和图形描述，对各个供电公司老旧变电站的改造和新建变电站的设计均具有一定的参考价值。