电力系统计量中互感器误差的现场测试技术刘铭洋

电力系统计量中互感器误差的现场测试技术刘铭洋

刘铭洋

国网新疆电力有限公司电力科学研究院计量中心新疆乌鲁木齐830000

摘要：电能计量装置是由电能表互感器和互感器的二次回路组成的，对电能计量装置进行定期检定可以为供电及用电各方提供保障。电能结算是通过电能计算装置实现的，但它总是不可避免地存在一定的误差，从而直接影响供电以及用电各方的权益。因此，要为减少误差而采取一些措施。论文将传统的计量方法和现场测试技术进行对比，并分析了现场测试技术的发展前景，以供参考。

关键词：电力系统计量；互感器误差；现场测试技术

1计量工作中的互感器误差来源

电流互感器存在的误差原因。电力系统的计量工作中互感器存在合成误差，主要是电能计量装置电压互感器、电流互感器运行期间存在的实际误差。理论上，电流互感器的励磁电流应为0，在数值上一次、二次绕组的电流相位是相同的，但实际上，电流互感器铁芯受结构、材料性能等多种原因的影响，导致其存在励磁电流，从而产生的一定误差。电压互感器存在的误差原因。①一次绕组电阻、漏抗导致空载与负载误差的存在。②二次绕组电阻、漏抗呈现的空载、负载误差，特别是铁芯励磁电流引起的非线性空载误差。③一次侧荣性蚀漏电流存在的荣兴误差，导致该现象存在的原因为激磁导纳、负荷导纳有关。

2我国电子式电流互感器的发展

在传统的现场测试方法方面，我国的测试水平与世界平均水平并没有较大的差异，因此，我国也更偏向于使用传统的现场测试方法。传统的现场测试方法可以较好地保证测试结果的精准度，工作人员在使用设备时也可以实现通信功能与管理功能的统一。互感器误差测试设备要求有现实、选择、存储等多方面的功能，所以它采用的是微机技术。近年来，我国进口了许多不同类型的测试仪器，很多企业都借鉴了进口测试仪器的先进之处。湖北、河北等地的电力企业都开始自己研发新型的现场测试仪器，这些新型的现场测试仪器摆脱了对大电流的依赖性，使用起来十分简单。同时，这些电子现场测试仪器又呈现出价格低廉和使用方便等特点，因而受到越来越多人的青睐[1]。电子式电流互感器测试仪在性能和价格上都符合人们内心的期待，所以它们在市场上的竞争也越来越大。电子式电流互感器测试仪与之前的电流互感器测试仪对比有很大的技术改进，它在扩充测量范围的同时，提高了设备的适应性和测量的重复性。测量与检定是工作程序的俩大方面，在进行测量时，需要提供退磁电压，测定互感器的有关参数是在退回过程中实现的。在检定程序过程中，需要模拟额定电压和额定负荷阻抗，在上升过程中显示各点的误差，在下降过程中显示下限负荷阻抗的各点的误差。电子式测量误差的工作原理是电流互感器低压外推法，检定相同误差的电流互感器，在高压条件下测量空载误差，然后在低压情况下显示被校电流互感器误差。

3电力系统计量中互感器误差的现场测试技术

对于电力系统中TA、TV误差的现场测试有两种，分别是传统的测试技术和利用电流互感器误差分析仪来进行检测，下面对这里两种方法进行详细的描述和分析。

3.1传统的误差测试方法

互感器误差的传统方式历经使用的时间已经很长，拥有一套成熟的体系和测试技术，并且对误差的测试可以达到相对较高的精度。互感器误差测量的传统方式的主要工作原理是首先由电源、调压器、升流器提供一次大回路的电流，然后将测量用的标注TA和被检测的电流互感器TA2号进行一次串联，将二次电流IO与I2进行反极性串联，两者之间的差值电流△2注入互感器校验仪K点，最终由互感器校验仪检测出本次互感器测量过程中的比差和角差。传统的互感器误差测量方式虽然检测技术娴熟，但互感器现场校验设备必须使用标准的CT升流源，这些设备通常体积庞大、十分笨重，现场要得到大电流很困难，要投入大量的人力、物力[2]。而且互感器误差的传统测量方式工作效率较低，测量方式不够安全，造成互感器一直无法按照周期定期进行检定，因为互感器而造成的计量误差将会给电力局带来巨大的经济损失。

3.2电流互感器误差分析仪

近几年，已经研发出的新型电流互感器误差分析仪，新型电流互感器误差分析仪改变了传统的测试方法，利用电子技术能够将互感器误差直接测算出来，消耗的人力比较少。利用新型电流互感器误差分析仪只需要1名或2名技术人员就能完成现场测试的整个过程，期间，主要是利用计算机技术对其分析，不仅在管理工作上更为方便，利用的技术更为简单，还能提升实际的工作效率。新型电流互感器误差分析仪在测量过程中，主要的原理是对被检验的电流互感器TA二次施加电压，能对TA的实际工作情况进行模拟，并测试出二次导纳参数等。然后，根据新型电流互感器误差分析仪原理，构建数学模型，并将被检验的电流互感器TA误差计算出来。所以说，利用新型电流互感器误差分析仪促进了现场检测工作效率的不断提升，虽然在电力系统计量工作中被广泛应用，但实际的测量结果以及测量原理还需进一步提高。

3.3互感器误差检测结果的校准

互感器误差检验结果的校准一般有两种方式，第一种是间接对比法。间接对比法的校准原理是对同一台被检验的互感器，先后采用传统的测量方式和新型的电流互感器误差分析仪进行两次检定，然后对比检定出来的结果，包括结果中各分项的检测数据，把两组结果相对应的点进行比较，求出差值。如果差值符合国家检定规程中规定的误差限值，则认为此次互感器误差检定结果是合格的[3]。第二种是整体检定法。为了解决新型电流互感器误差分析仪的量值传递问题，一些研发单位已经制定了专用的0.005比例标准，将此标准作为电流互感器误差分析仪的“被检对象”，检定结果取反符号，就是电流互感器误差分析仪的整体误差，同时，再对分析仪的百分表、灵位、侧阻抗、导纳等功能进行检查，就完成了整个检定工作。整体鉴定法方便易行，可以覆盖互感器误差检测的全部过程。

3.4结果处理误差分析

传统的互感器误差测试方法形成的结果是根据我国计量检定流程要求，实际测量的结构需要小于被检验互感器误差的20%，检验仪器自身测量的误差要小于10%。这样才能满足其要求。对于新型电流互感器误差分析仪的检测结果，与传统的测量仪器相比，存在的构造、组成较少，也减少了构件的测量标准。基于这两种误差检测结果的分析，在检测期间，一定要保留原始数据，被检验互感器的全部测试点不能超过误差，保证误差检测在稳定基础上，使其符合国家的相关规定，在这种标准符合下，可以被确定检验互感器的误差是合格的。其中，如果一项或者多项运行变差没有超出变相运行的基本误差，在这次检验互感器误差过程中，也会被认为是合格的。

总结：

目前在我国，电力系统的计量中互感器误差的现场测试方法主要有传统型与电子型，这2种方法都各自有各自的优和缺点。总体上来说，电子式的现场互感器检测装置对电力计量的积极作用是大于消极作用的，电子化的发展也是未来发展的一个重要趋势。为了提高工作效率，实现利益的最大化，电子式的现场互感器检测装置是不少企业的首要选择。提高这种方法的精准度还需要进一步的研究，同时也预示了我国的电力企业还有很大的发展空间。

参考文献：

[1]杜斌峰.电力系统计量中互感器误差的现场测试技术[J].技术与市场，2017，24（03）：127.

[2]冯海清，于振.电力系统计量中互感器误差的现场测试技术探究[J].工程建设与设计，2017（18）：56-57.

[3]王丹.电力系统计量中互感器误差的现场测试技术[J].黑龙江科技信息，2016（16）：130.