摘要：本文针对互感器二次回路的等效模型和分流模型展开分析，提出二次回路检测原理，并采用自激振荡电路对监测方案进行了优化．设计并制作了二次回路状态检测的专变采集终端和回路巡检仪样机，并通过现场应用论证了样机的适用性。
关键词：电能计量；互感器；二次回路；状态识别
引言
电力资源作为人们日常生活和工作过程中必须的资源类型，在社会经济的发展过程中起到了良好的推动性作用。在人们的日常生活和工作过程中都离不开电力资源的供应，电力企业在为人们提供出相关的电力服务过程中需要收取一定的费用，因此电能计量工作受到了人们广泛的关注和重视，不断提高电能计量工作的科学性和准确性，对实现供电单位的整体经济效益和社会效益有着重要的作用。
1互感器二次回路分流模型
1.1互感器折算等效模型
将电能计量表中的电流互感器折算到二次回路中，其等效电路如图1所示．
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图1电流互感器二次回路等效电路
图1中，Z'1为一次侧绕组内阻抗换算到二次侧阻抗的值，Z2为电流互感器二次侧内部阻抗，Zm为电流互感器励磁阻抗，ZS为二次回路导线的阻抗，ZL为电能表输入阻抗．正常工作条件下，由端口1和2监测的等效阻抗为
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1.2二次回路的分流窃电模型
常见的二次回路窃电方法有:将CT二次端子进行短接或开路、将电能表电流线圈接线端子进行短接或者断开，分别对这4种方式进行等效处理，其中，短路CT二次端子等效电路图如图2所示，由等效电路图2可知，1和2端口的等效阻抗为ZE=(Z'1//Zm+Z2)//Z0+ZL+ZS．
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图2短路CT二次端子等效电路
短接电能表电流线圈接线端子等效电路图如图3所示，此时等效阻抗ZE=Z'1//Zm+Z2+Z0//ZL+ZS
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图3电流线圈接线端子短接等效电路
开路CT二次侧等效电路图如图4所示，此时，二次阻抗接近无穷大．
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图4CT二次侧开路等效电路
2互感器二次回路窃电特征量识别
2.1二次回路窃电特征参量识别技术
为了提高高频信号检测幅值，将传统的注入高频与检测高频方法进行改进，即将原方案中使用检测CT与二次电容构成谐振电路．该方案在空载条件下检测结果如图5所示，方案具有较好的识别率，对二次回路开路、二次回路短路、一次回路短路均有较好的识别效果．然而当存在负荷电流的情况下，由于检测CT的电感值变化较为明显，容易引起监测部分处于失谐状态．若检测CT饱和，在工频电流工作条件下，负荷电流波形将会产生严重畸变，同时也会夹杂一定的谐波，0.1A工频电流条件下测试结果如图6所示
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图6检测CT在饱和时的波形图
在图5、6基础上衍生出两个终端监测CT开路和短路的方案，如图7所示．图7a通过电磁耦合的方式向回路中注入高频信号，并对高频信号进行检测．从实际应用情况来看，检测器检测信号的信噪比较差，经滤波放大后难以判断开路和正常低负荷状态．图7b使用二次回路中的线圈与两支电容构成了自激振荡电路，通过检测振荡的最小频率判断回路状态．该方案最大的优点就是成本低，但同样存在开路与正常低负荷状态难以区分的问题．
3降低电能计量误差的改进措施
3.1依照规范操作来进行安装
要有效降低电能计量的误差问题，相关工作人员在安装电能表系列装置过程中，必须要严格依照相关的安装和调试规范加以操作。在电能表的类型选择上，必须要选择更加先进同时稳定性更高的。对于电能表来讲互感器设备的选择也至关重要，需尽可能选择复合式电流互感器设备，其在工作过程中的承载能力相对较高，通常在额定负荷条件下可保证电能计量工作精确度。在实际的安装工作中，必须要充分结合电力系统的整体负荷状况对互感器设备的类型进行有效的选择，保证互感器设备在额定负荷工作环境下正常稳定工作。在电能表的安装工作中必须做好相关检测工作，可准确测试出电流量的稳定性大小，以此来有效提高电能表的精确度，要设置出专用的计量装置以及二次工作回路，将测量和保护工作回路进行有效的区分，禁止将两种不同的回路进行共用，在开展电压互感器的二次导线压降操作工作中，需严格遵循相关的技术操作标准，并对二次回路的钢导线型号进行确定，有效保证电能表装置的工作稳定性[3]。
3.2合理设置计量点位置
在电能表的安装工作中，需对计量点的具体位置进行合理的选择，在选择计量装置点位过程中需要确定好计量装置的安装区域，以此来确定计量点的具体位置。在选择计量点位置过程中，相关工作人员需有效降低电流互感器内部的实际负载大小，以此来提高电能表的计量精确度。电能计量位置如果设定准确，可有效降低互感器和电流表之间的导线距离，这样可降低线路的电阻大小，让整个电流互感器在工作过程当中的负载得到有效的控制。在进行安装工作之前需选择出合适的安装位置，通过线路连接最优化的设计方法来有效降低电能计量装置的工作误差[5]。
3.4科学运用计量方法
科学运用计量方法来避免电能表的计量误差问题。在变电站当中和电力用户之间，首先，通过在高压线路当中安装相应的失压计时仪器设备，可对各个不同的用电时间段电压的施压时间长短进行准确记录，然后对电能计量工作当中存在的各种故障问题进行实时监测，由于在电能计量工作当中会存在诸多的计量数据影响因素，因此在实际工作过程中必须要做好相应的处理措施，保证电力供电单位的经济效益不会受到严重影响，同时也实现了供电单位的智能化管理。其次，需要充分注意不同的计量点所使用的电能表类型也各有不同，比如在针对变电站的中性点非有效接地的高压计量工作中，需使用三项三线二元件电能表，同时互感器设备需要使用V/V接线方法。针对有效接地的高压计量和三项不平衡电网配电变压器需选择三项四线三元件的电能表，在互感器的接线方式上使用的是Y/Y衔接方法[6]。
结束语
本文提出了一种基于阻抗特性的互感器二次回路状态识别方法，采用自激振荡电路同时兼做注入高频信号的谐振检测电路技术，改造现有采集终端设备，研制了一种能够有效检测二次回路互感器发生开路和短路、电能表发生开路与短路等窃电行为的专变采集终端．通过分析实际应用案例表明，系统能够及时发现窃电现象，论证了该技术的可行性．
参考文献
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[2]王鲡.浅析电能计量装置误差原因及准确度提高[J].科技资讯,2019,17(07):35+37.
[3]李玉宝,孙后中,王猛.浅析电能计量装置误差原因及准确度提高[J].农村电工,2018,26(12):43-44.
[4]史倩文.电能计量装置二次回路接地状况检查[J].农村电工,2018,26(05):47.
[5]杨敏,胡娟,林德锋,张鹏.二次回路长度对电流互感器误差影响的实验[J].云南电力技术,2017,45(06):69-71+76.