1、互感器二次负荷在线测试分析摘 要： 随着电力市场的深化，电能计量的准确性日益受到重视，电能计量装置在电力交易中的作用越来越大，电力互感器及其二次回路作为计量装置的一部分，在计量装置运行管理中有着举足轻重的地位，二次回路的运行状况决定着电能计量装置的整体运行水平，是保证在实际运行中计量装置准确的重要因素。本文针对运行中的电流、电压互感器的误差影响电能计量装置准确性的一个重要因素结合实例进行分析，寻找解决问题的思路。关键词 ：互感器；二次负荷；分析；引言电流、电压互感器的误差是影响电能计量准确性的一个重要因素。互感器现场校验需要将设备停电，影响企业用电和电量。理论和试验表明：互感器二次负荷的大小对
2、互感器误差有较大的影响。因此，开展二次负荷在线测试可以适时监测互感器的误差变化，根据测试结果，可以更好地掌握互感器运行时的实际状态，以提供更准确的计量数据。1 二次负载对误差的影响关系1.1 二次负载变化对电流互感器误差的影响二次负荷阻抗Zb 增加（如二次仪表数量增多），由于一次电流不变（即I1N1 不变，当Z 增加时，设负荷功率因数COS 不变），则二次电流I2 （即I2N2）减小，根据磁势平衡得激磁动势ImN1：I1N1+I2N2=ImN1则ImN1 增加，因而比差向负向增大，角差向正向增大。可见，铁芯激磁动势的存在是电流互感器产生误差的主要原因。变化情况见下图1。当二次负荷功率因素 2
3、增加时，比差 f1 增大，而角差 1 减小；反之逆之。但此部分比差和角差的变化很小，在实用中对准确度等级低的互感器，可以忽略不计。变化情况见下图 2。1 . 5f I ( % )1 . 00 . 50- 0 . 5- 1 . 0- 1 . 56 04 02 00- 2 0- 4 0- 5 0 I ( )图 1 : 电 流 互 感 器 的 二 次 负 荷 特 性0 . 40 . 81 . 2f I IZ b ( )C O S b = 0 . 86 . 0f I ( % )4 . 02 . 00- 2 . 0- 4 . 0- 6 . 0 I ( )图 2 : 电 流 互 感 器 负 载 功 率 因
4、 素 特 性1 5 01 0 05 005 01 0 01 5 00。9 0。1 8 0。9 0。1 8 0。f I I b滞后 超前1.2 二次负载变化对电压互感器误差的影响电压互感器二次负荷电流的大小和性质，对比差和角差均有影响。如图3所示为一次电压相量不变时，比差和角差随二次电流的变化关系。图中空载（I20）时，比差为负，角差为正。空载时的比差和角差时由互感器的结构和空载电流决定的，空载电流越大，则比差向负的方向增加，角差向正的方向增加。随着负载电流的增加，比差要在空载的基础上继续向负的方向增加，且功率因素越低，向负的方向增加得越多。而角差在功率因数较低时，随负荷电流得增加总是向正的方向
5、增加；当功率因数较高时，则先由正值变为零再向负的方向增加。由于二次负载对比差、角差产生影响，是二次电流在绕组中产生的电压降所致。因此，限制绕组导线的电流密度，减少绕组的漏磁以降低漏抗，是提高电压互感器准确度的有效措施。1 . 51 . 00 . 50- 0 . 5- 1 . 0- 1 . 5 U ( )图 3 : 一 次 电 压 向 量 不 变 时 ， 比 差 和 角 差 随 二次 电 流 的 变 化 关 系4 00- 1 0- 2 0- 3 0f U ( % )2 . 0- 2 . 03 02 01 0- 4 00 . 2 5 0 . 5 0 . 7 5 1 . 0COSb=0.5COSb=
6、0.5COSb=1.0COSb=1.0f U UI 2 / I 2 e1.3 二次负载变化对二次压降的影响在电压二次回路接线和接点不变的情况下，如果二次负载发生变化（如二次并接更多的电能表、并接负控终端，其它测量仪表等），根据二次回路压降公式：Error!=Error!2Zn,也会对电压二次回路的压降造成影响,二次导线阻抗不变的情况下，二次压降随着二次电流的变化而变化。2 导致二次负荷增加，影响运行互感器测量结果的准确性末端原因现场检测分析，影响运行互感器计量测量结果的准确性有下面几个原因。2.1 电流互感器螺钉氧化、二次回路接触不良易导致回路负荷增大；电流二次回路线径截面积偏小，串接的电气设
7、备（测量仪表）较多导致回路负荷增大，影响运行电流互感器计量准确性。2.2 电压互感器二次回路导线长且截面积小, 二次回路接触点比较多导致回路负荷增大; 电压互感器计量二次回路并接的二次设备较多，且无专用计量二次回路，影响运行电压互感器计量准确性。2.3 电能计量装置的接线方式不合理：电流互感器的变比过大，致使电流互感器经常在30%额定电流以下运行；在中性点接地系统中，在电流互感器二次电流不平衡时，用三相三线计量方式造成电能计量附加误差。3 电能计量改造项目实施思路和对策措施案例分析2009年底，按照检测计划，我们对110kV长江润发（宿迁）集团有限公司的二次回路进行了二次负荷测试。测试结果如下
8、表1，结果很明显，长江润发公司 U相、V相电压互感器二次负荷偏大，W相电流互感器二次负荷偏大，均超出额定负荷15VA，对电压、电流互感器的精确度造成了影响。按照国标GB 1207- 86 电压互感器规定,在额定负荷的25%100%, 功率因数为0.8L1.0 的范围内, 互感器的误差要符合所标称的准确度等级, 也就是说互感器的准确度等级只有25%100%额定负荷下才有保障, 过大或过小的负荷都将使互感器的误差处于国标覆盖不到的状态。于是我们第二天对其进行停电检查，采取以下措施：1.发现计量回路二次端子箱内，有两颗螺丝氧化锈蚀，一颗螺丝滑丝松动。我们便更换了这三颗螺丝。2.此户为早期用户，电压U
9、、V相连接负荷控制终端，为负控终端提供工作电源，我们便要求负荷中心进行整改，以保持二次回路独立性。整改完成后，经过检测，二次负荷已经在合理的范围内。检测结果如表2所示。表1宿迁供电公司互感器二次回路（负载）检测记录户号： 2903004832 户名： 长江润发（宿迁）集团有限公司电压等级110kV 接线方式： 三相四线U（UV）相 V 相 W（WV）相内容名称 局编号等级额定负载局编号 等级额定负载局编号 等级额定负载TA 100800464 0.2S 15 100800465 0.2S 15 100800466 0.2S 15TV 100960302 0.2 15 100960303 0.2
10、 15 100960304 0.2 15二次负载测试数据相别 电压 电流 角度 二次负载（VA）TV 59.82 0.312 26.3 17.36Uu（Uuv）TA 0.383 1.310 3.1 7.3TV 60.25 0.296 17.9 16.35UvTA 0.457 1.291 4.6 8.84TV 59.71 0.093 19.6 5.18Uw（Uwv）TA 0.849 1.299 7.2 16.34结论： U 相、 V 相 电压互感器二次负荷偏大；W相电流互感器二次负荷偏大。 检验日期 2009-11-10表2宿迁供电公司互感器二次回路（负载）检测记录户号： 2903004832
11、户名： 长江润发（宿迁）集团有限公司电压等级110kV 接线方式： 三相四线U（UV）相 V 相 W（WV）相内容名称 局编号等级额定负载局编号 等级额定负载局编号 等级额定负载TA 100800464 0.2S 15 100800465 0.2S 15 100800466 0.2S 15TV 100960302 0.2 15 100960303 0.2 15 100960304 0.2 15二次负载测试数据相别 电压 电流 角度 二次负载（VA）TV 59.89 0.110 17.3 6.17Uu（Uuv）TA 0.415 1.464 3.1 7.1Uv TV 60.37 0.108 19.
12、2 5.94TA 0.477 1.437 4.7 8.3TV 59.51 0.090 18.7 5.03Uw（Uwv）TA 0.494 1.388 4.6 8.9结论： 合格 检验日期 2009-11-114 结束语综上所述, 在实际电能计量管理中, 除了对互感器、电能表等计量器具进行重点的考核之外, 还要对互感器的二次回路进行必要的检测。只有这样, 才能保证整个计量系统计量准确, 不致出现短板校应, 造成资源的浪费或电能的流失。参考文献1 吴丽静.二次压降和二次负荷对电能计量准确度的影响J. 电测与仪表,2007,32 陈佩琼.电能表修校M,2005作者简介丁 子 剑 (1983-)， 男 ， 本科，助理工程师，2005 年至今从事电能计量工作
