豆林林
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摘要:在电力系统中,非常重要的一项设备就是电流互感器,如果有剩磁或者饱和现象出现,就会对设备产生影响,严重影响到电能计量结果的准确性。基于此,本文分析探讨了电流互感器对电能计量的影响,以供参考。
关键词:电流互感器;电能计量;影响
1 引言
在社会高速发展时期,电能逐渐成为最主要的能源类型,也是人们日常生活中必不可少的组成部分。电能计量是行业确保生产效益的常用措施,其计量的准确性与实际水平直接决定了企业与使用者的综合经济效益。对于电能计量而言,其装置由三大部分构成,分别为电流互感器、电能表以及二次回路,其中,电流互感器是十分重要的设备,而且也是确保计量准确性的关键所在。另外,从当前的电力系统看,电流互感器占据着较为重要的地位,但由于其具有一定特殊性,使得电流互感器在使用时有一定几率出现饱和等情况,导致电流出现波动,进而对计量准确度造成较为严重的影响。现就电流互感器对电能计量造成的影响,做如下分析。
2 电流互感器相关概述
众所周知,供电线路中的运行电流相对较大,如果直接进行电能测量会对操作人员造成极大的触电危险,因此,对于线路进行直接电能测量是不可取的。然而,如果不进行直接测量,测量精度则难以获得保证,这成为电能计量的难题所在。通过对电流互感器的使用有效的解决了上述问题。具体来说,电流互感器是利用电磁感应原理发挥作用的,首先,将仅具有一次绕组的设备与待测量电路进行串联,之后在电能的计量装置中设置较多层的绕组,如此可以实现对线路电流的灵敏感应,而且计量装置内部由于绕组较多,因而电阻相对较大,电流极小,这确保了电能计量设备较小的电流通过,从而保证了操作人员的安全。
电流互感器和一般变压器相比,有着大致类似的运作原理和内部结构,包含了一次绕组和二次绕组,这两个绕组是互相绝缘的,在闭合铁心上匝数是不同的,在一二次绕组以及电路线圈和被测电路上串联,要知道,只有很小的内阻产生于电能表本身的电流线圈中,因此,我们可以这样认为,电流互感器和变压器基本上是类似的。在对电流互感器产生的磁通密度进行设计时,往往都不大,那么就只会产生特别小的磁损耗。
3 电能计量产生误差的原因
3.1 选择电能表不正确
经测算,在电能表实际运行时,用户所产生的负荷电流量十分不稳定,时大时小,或者电流互感器规定的电流比实际中所用的电流量大。如果长期以往的运行较低载负荷点,会使计量产生较大偏差。由于三相负载不平衡,中性点时常存在电流,所以用三相三线的电能表测量电能将引起更多误差。
3.2 电能表产品出现误差
一些电能表制造商为了打赢价格战,私自对电能表的设计进行修改,把稀土磁钢或三类磁钢作为原料,这严重影响电能表的质量。即使在安装电能表之前通过全方面检查,投入使用后因为磁钢质量较差,不断失磁,导致其阻尼力矩变小,电能表运转速度加快。使电能表工作结果产生较大误差。
3.3 电压互感器二次导线
通过二次连接导线或串接点接触了电阻时,电压互感器的负载电流造成电压降低。这样多出电能表的电压与电压互感器二次线圈电压不等同,因此会产生计量误差。
3.4 选用电流互感器不当
由于一次电流流经电流互感器一次绕组时,必须通过消耗磁的方式使二次绕组产生感应电动势,最后使铁芯产生磁通。其实铁芯耗费的励磁安匝会使电流互感器产生测量误差。其误差主要是由互感器的比差及角差引起,然而铁芯、外接负载阻抗、铁芯损耗电量角又与比差和角差息息相关。一次电流的电流量固定为其额定值的60%,最起码大于其30%,才能达到最好状态,这样误差不会过大,可以控制在合理范围内。
4 减小电流互感器对电能计量误差的策略
4.1实际作业中采用高精度S级电流互感器
在实际的电能运输中,一些电路的负荷电流经常在不到额定负荷百分之三十的电能表中运行。这要求供电企业必须采购s级电流互感器,以保障电能计量在1%-120%负荷之间的准确计量,
4.2 电流互感器的选择
二次负荷在电流互感器中主要是指外接导线的电阻、电流线圈和电能表的阻抗以及接触电阻。因此在对电流互感器进行选择的时候,应该从这三个方面综合的考虑电流互感器的二次容量大小,同时尽量选择在电流回路中阻抗较低的电能表,比如电子式电能表等。此外还能够用减小外接导线电阻等方法,进一步的增加电能计量的精度。
4.3 一次电流及其二次负荷
在确定电流互感器额定一次电流的时候,应该使其在正常工作中的实际负荷在额定负荷的百分之三十和百分之六十之间,如果不能保证此点要求,那么就应该选择高动热的稳定电流互感器,使变比减少,达到电能计量的精度要求。对电流互感器的额定电流进行科学合理的选择,能够使电流互感器时刻都工作在最佳状态上,从而最大程度的削减电能计量的误差。并且还应采用专用的计量用互感器或专用的高精度电流互感器计量用绕组。
4.4对电流互感器进行必要的检修
(1)在检查流互感器的时候,应该对电流互感器的铭牌和实际应用情况进行一定的核对,看其是否符合线路工作要求;
(2)应该对电流互感器的一次或者二次回路进行细致的检查,其工作的侧重点主要在于回路是否短路、伪接、开路以及二次端子的换相和极性有没有错接等等;
(3)应该对电流互感器的接线部分进行一定检测,保证接线的正确性,从而减少电流回路开路和二次回路换相以及电流互感器多点接地等可能导致计量差错甚至事故发生等情况的发生。
4.5调整电流互感器的误差
总体来说,电能计量的误差还是主要取决于互感器的误差和电能表本身的误差。因此在电能计量装置的实际运用中,应该结合运行环境的特点,对电流互感器和电压互感器进行科学合理的误差补偿,从而最大程度的减小互感器产生的误差。除此之外,还可以对某些相的电压互感器和电流互感器的角差及比差进行合适的调整,从而使得两类互感器在进行合成的时候,其产生的误差被降到最低,进而大大增加电能计量的准确性。
5 结语
总而言之,社会进步和发展是离不开电力企业的推动作用。在保持电力行业稳定发展的过程中,如何降低电流互感器对电能计量的影响是一个非常重要的研究课题。一般来说,电流互感器的选择、检测和调整直接影响电能计量的准确性,导致电能计量的实际值与实际值存在一定的差异。电力企业员工应采取有效措施,促进电力行业稳定发展。
参考文献
[1]陈璟.关于电能计量在电流互感器下的影响分析[J].科技与创新,2017(17):131+134-135.
[2]刘效锦.电流互感器对电能计量的影响研究[J].中国设备工程,2017(16):210-211.