摘要：随着人们生活水平的提高，用电量越来越大，电能计量装置中，电流互感器是其中一种必不可少的器具，如果它在运行使用中发生了故障，那么互感器本身的倍率就会成倍增加，进而导致电能计量误差变大。为了减小电能计量误差，我们有必要对电流互感器故障进行控制。本文从电流互感器的基本知识谈起，对电流互感器在运行使用中的常见故障进行分析，并在此基础上探讨出了几点相应的处理措施，以供同行参考。
关键词：电能计量；互感器；故障原因；防范对策
引言
我们知道,国家对于10kV的用电系统一般采用的运行方式是控制其中性点不接地,并且按照有关电能计量的规定,一般对于10kV的高压型计量装置需要采用三相两元件进行计量,通过电压互感器以及电流互感器两种设施分别对计量的装置提供所需的电流以及电压。电力工程在设计过程中如果达到了10kV,其计量电压通常由电压互感柜中的电压互感器提供的。随着我们国家工农行业的快速发展,人们对于电能的需求也变得越来越多,由于电力变压器的存储容量变得越来越大,从而导致了10kV的电力系统出现了许多负面影响,例如:电力的负荷程度重、负荷的类型不一以及负荷的密度大等等。这种工作环境的大幅度改变使得高压电能计量的互感器经常出现严重故障,影响了电能计量互感装置的正常使用。因此,技术人员需要加强对电能计量互感装置的管理,从而确保电能计量互感器的安全运行。
1互感器在电能计量中的应用意义
①含义，为完善电力系统的功能结构，使电能生产、电能输送、电能分配、电能控制等运作项目具有详细的数据记录，电力系统需要通过电能表以及计量柜，对电力数据进行统筹和测算，这是关于电能计量的含义。②互感器的结构，为了实现电力系统中电流运输的功率转变，互感器的结构优势起到了相当大的作用。互感器的主要由绕组和铁心构成，电流的运输流经一次绕组时会连接电流值，并对其起到干预效应。电流流经二次绕组时，产生的电阻值等同于短路值域。在电流的作用下，铁心和一、二次绕组发热，使转子绕组发生变化，这种变化会导致电能计量的数值产生误差。互感器的工作原理依靠断相理论进行，断相保护是连接三相电机对电路设备起到保护作用，假设通过绕组的电流为A，输出电流为B，对绕组的过电流进行调控，互感器工作状态正常时，绕组初始电流值A等于过电流值B。当A≠B时，断相器产生电磁，中断断相器工作状态。
2电能计量互感器故障原因
2.1谐振过电压
当系统的电压高达10kV的时候,电能计量互感器柜中安装的电压互感器一般是用来进行专用计量的不接地型电压互感器。通常互感器在正常工作的时候,如果能够确保一次绕组从始至终连接在一起,一次回路所需的电源完全由10kV的电网提供以及电压互感器的内部阻抗基本为零这三个工作过程处于平衡状态,互感器相互之间就不会发生并联的谐振现象。然而,由于外部环境因素等影响,也有可以出现电能计量系统中开关非同期合闸等现象,从而导致串联谐振的发生。当谐振现象出现以后,由于电压的波形会随之进行相互间的叠加,电能计量系统的电压值受其影响也会不断升高,当达到一定电压程度,电压互感器的内部就会产生巨大的感应电压,这种电压已经超越了电压互感器的绝缘耐压水平,会导致电能计量互感器的出口熔断器发生熔断或者烧毁等无法挽回的故障。
2.2互感器负载功率过大负载时间较长
规定互感器不能进行长时间的功率负载，在互感器中二次绕组的检测具有特别的意义，这主要是因为二次回路参与了互感器的全部运行，二次回路的数据计量直接反映着互感器的故障，它具有检测意义。因此在互感器中过电流的数值较大，如果长时间超负荷运行，将会导致互感器的承载力超标，造成绕组匝线间的损伤并引起铁心热量骤增最终降低了绝缘寿命，导致互感器性能损伤，这是造成电能计量失误的主要原因之一。
2.3 二次绕组短路
为了保证在二次系统发生短路时能够安全可靠地切除故障,通常在互感器二次侧装设二次保险。
若二次保险型号不匹配,在二次发生短路时,没有及时熔断保护,就会通过铁芯线圈在一次侧形成幅值为额定电流几倍甚至十几倍的电流,导致整个PT烧毁事故。综上分析可知,PT故障不是由单方面形成的,许多原因都可以导致PT发生故障,导致计量装置不能正常工作。配电系统接地故障、雷电入侵故障、互感器二次短路故障等是由于偶然原因发生的,概率比较低。电源谐振和绝缘导致熔断器电流过大发生熔断故障占PT故障的80%左右,因此需要对其进行重点的防范,以提高PT工作的可靠性。
3电能计量互感器故障原因的防范措施
3.1定期检修电能计量设备
设备的管理人员应该定期的加强电力设备有关的检修以及维护工作,确保电能计量设备在运行期间的外界环境卫生情况。通过及时的检修,可以在第一时间发现电力设备是否具有的安全隐患,从而采取相应的解决措施。
3.2调整电压互感器
在具体的电流检测过程中，为了使测量结果更加精确，对电压的要求相当高，从线路、发电机、母线、变压器入手，电压互感器应满足装置的保护性、检测性、同时性。通过对发电机安装三相接线，达到互感器的专用模式，同时对变压器的运行提出要求，满足互感器的同期保护要求，从而达到减小电能计量的误差。
3.3电流互感器二次开路故障的处理
戴线手套，使用绝缘良好的工具，尽量站在绝缘垫上。同时应注意使用符合实际的图纸，认准接线位置。电流互感器二次开路，一般不太容易发现。巡视检查时，互感器本体无明显现象时，会长时间处于开路状态。因此，巡视设备应细听、细看，维护工作中应不放过微小的差异。发现电流互感器二次开路，应先分清故障属哪一组电流回路、开路的相别、对保护有无影响等。汇报调度，解除可能误动作的保护。尽量减少一次负荷电流。若电流互感器严重损伤，应转移负荷，停电检查处理。尽快设法在就近的试验端子上，将电流互感器二次短路，再检查处理开路点。短接时，应使用良好的短接线，并按图纸进行。若短接时发现有火花，说明短接有效。故障点在短接点以下的回路中，可进一步查找。若短接时没有火花，短接无效。故障点可能在短路点以前的回路中，可以逐点向前变换短接点，缩小范围。在故障范围内，应检查容易发生故障的端子及元件，检查回路有故障时触动过的部位。
3.4加强设备维护
电能计量的数值标准受到互感器数量和质量的影响，互感器的运作状态主要受到二次绕组中电流的影响。这就要求电力系统的运作要加强供配电的工作质量和工作方式，为了减少电流经过绕组回路时铁磁谐振的产生，可以对接入电能计量的互感器数量进行分配。为确保电流的供应和分配具有安全保障，可以从经济效益方面考虑，减少工作成本。树立良好的检修意识，在电力设备长年的运行中难免会出现部分零件老化，设备运转少油或者功能性气体的挥发，要及时就电力系统的相关零部件进行定期检查，及时发现问题，争取最大程度的降低运行故障。尤其是互感器的应用，在安装接入电能计量时，要对互感器的设计进行合理的检测，以达到电能计量的高精准度。
结语
综上所述，电能计量中互感器的应用故障具有多样性，本文通过对电能计量和互感器的理论描述，对互感器应用于电能计量时产生的干扰做了简单概括，为了防止互感器在应用过程中存在较大的计量误差，要合理利用互感器的工作原理，并且定期维护设备安全，达到节约成本，降低故障的效果，通过此方法提高电能计量的准确度。
参考文献
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