浅谈电流互感器对电能计量的影响

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1、浅谈电流互感器对电能计量的影响广东电网有限责任公司惠州供电局广东省惠州市516001摘要：电力企业生产效率需要以电能计量来进行保证，而且电能计量也直接关系到电力企业和电能用户的经济效益，这就需要确保电能计量的准确性。而且电能计量装置中其中最为重要的组成部分即是电流互感器，所以其对电能计量准确性的影响较大。木文简要叙述了电流互感器结构、电压互感器的工作原理，对电流互感器、电压互感器对电能计量的影响进行了分析探讨，最后提出了防止电能计量出现误差的建议。关键词：电流互感器；电能计量；影响1、电流互感器的结构分析电流互感器其由闭合的绕组、铁芯和绝缘外壳组成，通过电磁感应原理来进行工作。其绕组

2、由一次绕组和两次绕组两部分组成，一次绕组具有较少的匝数，需要在检测时电流通过全部线路，而二次绕组由于其匝数较多，而且回路其有较好的闭合性，所以在近乎短路的状态下也能进行工作。电流互感器发挥着较强的功能性作用，不仅能够将一次系统和二次系统有效的联络起来，而且可以将大电流转变为小电流，从而供应给系统的各个部分，同时对于整个系统的运行状况也能够进行真实的反映，确保工作人员能够安全的进行工作。2、互感器的工作原理电流互感器、电压互感器是互感器的两种类型，是电能计量中的信息源。互感器的作用主要有三个方面：（1）保障电力系统中一次系统和二次系统隔离；（2）将数值较大的电压/电流转变为较小的电压/

3、电流；（3）标准化，即将不同电压等级、不同大小电流都转化为标准的电压和5A、1A电流，以方便使用。互感器的结构和原理与一般变压器相似，由两个闭合绕组（一次绕组、二次绕组）组成，绕组匝数分别为Nl、N2。苏中电压互感器与普通降压变压器特性相似，一次绕组与电网并联，二次绕组并联于二次设备的电压线圈，电压线圈的阻抗很高，二次冋路相当于开路。运行中，需要防止二次冋路短路，因此往往设置熔断器、断路器等防短路元器件。电流互感器的一次绕组与电力设备串联，二次绕组与二次设备（如电能表）的电流线圈串联，电能表的电流线圈内阻很小，所以电流互感器相当于二次短路运行的变压器。电流互感器磁通密度设计一般在0.

4、08〜0.1T范围内，磁损耗小。正常运行吋，用来建立磁场能量的激磁安匝数也相应很小，漏磁安匝数在一次安匝数中所占比例也很小，大约占到0.3%〜1%。激磁安匝的主要作用是在铁芯中建立磁通，以保证能量顺利从一次侧传递到二次互感器设备是电能计量中非常重要的一环，只有保障电压/电流顺利地从一次侧传递到二次侧，H一次侧电流与二次侧电流在比例/相位上具冇一致性,才能确保计量的准确性。因此，电流互感器及苏二次冋路对于电能数值计量的精确性有着巨大的影响。3、电流互感器对电能汁量的影响3.1电流互感器励磁产生的影响电流互感器首先需在互感器铁芯内建立磁场，这样方能保障电流的正常传递。建立磁场的这部分消耗

5、称为铁芯磁耗，对应为励磁安匝，因此，电流互感器误差的主要原因便是励磁安匝。电流互感器的误差包含比值差（f）和相角差（δ）,与外界阻抗、铁芯特性都有关系。由于电流互感器的特性，只有二次负荷控制在额定负荷的25%〜100%，才能基本保证准确性，而二次负荷在30%〜60%之间，才能使电流互感器的性能实现最优，从而有效减小检测误差。3.2共用绕组产生的误差共用电流互感器的二次绕组，如继电保护和计量表计共用一个电流互感器，则可能导致较大的误差，这是由于二者的特性不同。保护用电流互感器对正常运行吋的精确度要求不高，而对故障发生吋的准确性要求较高，如要求抗饱和性能高等。计量用电流互感器

6、则对正常运行吋的精确度要求很高，最典型的表现为，用于保护的电流互感器一般标为P级，即ProTecTioN继电保护级，而计量用电流互感器往往采用S级，即精确度较高的SpeciAl特殊级。3.3电流互感器选型导致的误差实际运行中，由于负荷电流不断变化,难以保证其一直在准确的范围内，当负荷电流变化幅度较人或者长期在负荷水平较低或较高的工况下使用吋，则会造成电流互感器误差较大，从而产生较大的计量误差。这种情况主要是由电流互感器变比选择不当造成的。如负荷水平长期较低，则需要选择变比较低的互感器；如负荷水平长期超过额定负荷，则表明互感器选择不当或者运行过程中负荷增加，需要提高互感器的变比。3.4

7、电流互感器接线带来的误差电流互感器的特性决定了其二次负荷要保持在较低的水平，如果电流互感器的二次负荷较高，如二次回路线径较小、线路过长、连接阻抗较大等，会导致励磁电流变大，误差增大。因此，在使用过程中，计量冋路一般要求使用4mm2的导线，以尽量避免线径过小导致的误差，从而提高计量的准确性。将三相三线电能表用于测量三相四线电能吋，由于三相负载存在不平衡，即三相电流幅值不等或者相位不满足对称，则中性线有电流存在，会产生附加误差。3.5二次断线带来的计量损失电压