电能计量中电流互感器影响分析 沈靖人

发表时间:2018/5/8   来源:《电力设备》2017年第36期   作者:沈靖人
[导读] 摘要:电流互感器对电能计量具有较大的影响,如果电流互感器发生故障电能计量将会出现较大的误差。
        (国网冀北电力有限公司承德供电公司  067000)
        摘要:电流互感器对电能计量具有较大的影响,如果电流互感器发生故障电能计量将会出现较大的误差。为此,本文通过对电能计量的主要影响因素进行总结分析,通过分析找到通过电流互感器提升电能计量准确度的有效措施。
        关键词:电流互感器;电能计量;影响因素;有效措施
        一、引言
        电能几乎与每个人的生活都有着交集,几乎没有人的生活中可以完全脱离电能,可以说电能已经成为了我们生活中不可或缺的组成部分。电能是推动经济社会发展的不竭动力。随着我国经济社会的发展和人民生活水平的提高,人们对于电能的需求量也在不断提升。伴随着我国对于电能需求量的增加,电力企业对于电能计量的重视程度不断提高。如果电力企业可以准确计量电能,企业就可以避免不必要的损失,提升自身经济效益。电能计量的准确性不仅关乎到企业的经济效益,还关乎到电力企业发电量、发电煤量、线损、供电量以及用电量等相关指标计算的准确性。电能计量是电力系统中涉及经济、技术等多个领域的重要因素。因此,准确计量电量具有十分重要的意义。一般而言,电能的计量会通过电能表读数,如果出现误差很容易通过读数规律发现。但是如果电能计量的误差来源于电流互感器,误差对于电能计量的影响就变得十分复杂,这种情况下产生的误差通常不会被发现。如果电流互感器出现故障,对于电能计量的影响就会很大,在误差不被发现的情况下电力企业的损失将是不可估量的。同时,在电能计量的各项装置、设备当中,最为关键的环节就是电流互感器,电流互感器是电能计量准确性的评判依据。本文主要分析电流互感器对于电能计量的影响,通过分析找到解决提升电能计量准确度的措施。希望通过本文的介绍可以为电力企业提供一定的借鉴与帮助。
        二、电能计量的主要影响因素
        2.1电能表量程选择的影响
        通常情况下用户的用电负荷变化不大,但是当用户用电量变化波动较大的时候所产生的负荷电流通常具有较大的波动性,导致负荷电流一会很高一会又很低。特别是一些大型用电企业,一旦负荷电流时高时低且当负荷电流达到最大电流量时,很可能会出现负荷电流高于电流互感器额定电流的情况。如果低负荷点长期处于低运行状态,会产生较大的计量误差,对电能计量的准确性造成较大的影响。在电能计量的过程中,如果电能表选择不当就会出现负荷电流超过电流互感器额定电流的现象或者低负荷点长期处于地运行状态,就有可能会产生计量上的误差,对电能计量具有较大影响。
        2.2电能表出厂质量的影响
        在电能使用不断增加的过程中,电能表厂商也如雨后春笋般不断涌现。在电能表生产销售过程中,一些电能表厂商为了赢得更多的客户开始采取价格战的营销方式。在持续的价格战当中,电能表厂商在经济利益的趋势下,有可能会对电能表的设计进行改变,降低电能表的使用性能。一种常见的做法就是采用性价比想多较低的三类磁钢或者稀土磁钢代替性价比较高的生产材料进行电能表的生产制造。质量低下的生产材料对于电能表的质量会造成较大的影响。通常情况下,质量低下的电能表的出厂性能测试是可以达到要求的,这就造成了这种电能表很容易流入到市场当中。然而,随着电能表的生产使用,电能表的低质钢材所生产的电能表的质量问题就会导致电能表出现断磁的现象。当电能表出现断磁现象以后,电能表的阻尼力矩就会下降,进而导致电能表的转速加快。电能表的转速加快就会直接导致电能表计量结果与实际用电量之间产生较大的误差。
        2.3接触电阻对电压互感器的影响
        在电能表的线路安装过程中,可能会遇到二次连接导线或者串接点的出现。二次连接导线接触电阻会对电流感应器的负荷电流造成一定的影响,进而导致电能表计量值的降低。同样的原理,串接导线接触电阻时也会对电流感应器的负荷电流造成一定的影响,接触电阻会造成电阻的增大,在电能表电压不变的情况下,电流就会增大,导致电压器计量值比实际值偏低。当接触电阻出现的时候,电能表多出来的的电压值和二次线圈当中的电压值就不是同一个数值,最终所反映到电能表上的数值也不会相同,这就是接触电阻对电能计量误差的影响。
        2.4铁芯对电流互感器的影响
        电能表中的电流互感器在工作的过程当中,首先是一次电流通过一次绕组,一次绕组会产生一定的磁通量;一次绕组所产生的磁通量在损耗的过程中会将磁通量转化为二次绕组的电动势能;二次绕组的电动势能会使其所环绕的铁芯产生磁通量。不能发现,在铁芯对励磁电流进行消耗的过程中,电流互感器的测量值将会受到一定的干扰,最终导致电能计量上的误差。误差产生最根本的原因就是互感器的比值误差以及角差。铁芯的铁芯损耗电量角、抗角以及外接负载阻抗等都会对比差以及角差造成相应的影响。同时,电流互感器的电流特性曲线以及负载特性沿线的误差应控制在25%以上,一次电流的额定值应该控制在30%以上60%以下,只有这样电流互感器才可以保持在一个最佳的工作状态。

电流互感器处于最佳工作状态的时候所产生的误差一般相对较小,可以稳定在允许的范围内;反之,如果电流互感器不处于最佳状态,电能表的计量值就会出现较大的误差,超出误差允许值。
        三、通过电流互感器提升电能计量准确度的有效措施
        3.1保证电流互感器正常运转
        如果电能表的负荷电流可以一直运行在额定值的百分之二十的复合线路当中,可以在电流互感器当中安装一种可以自动计量电流的设备。自动计量电流的设备与复合变比电流互感器相互结合、同时使用,与此同时采用人工检测的方式对其进行检测将有效降低误差,提升电能表的准确度。当线路处于正常的工作状态时,在明确电流流量以后要对相应的知识内容进行宣布。为了保证电流互感器的有效运行,计量装置在安装过程中要对其安装位置进行确定,计量装置可能安装在变比值相对较小的线路当中也可能安装在变比值相对较大的线路当中。通过这种方法可以保证电流互感器的正常运转,当电流互感器处于正常运转状态时可以有效避免电能计量所带来的误差。
        3.2选择适合的电流互感器
        适合的电流互感器可以保证电能表准确计量电能值。如何选择合适的电流互感器,成为了解决这一问题,提升电能计量精准度的有效方法。电流互感器选择最为关键的一点就是电流互感器二次容量,在电流回路的选择使用过程当中应当选择负荷阻抗相对较低的电能表。常见负荷阻抗较小的电能表是电子式的电能表。在一些特定的环境下,也可以通过降低外接导线电阻来满足二次容量的要求值。
        3.3保证电流互感器处于最佳工作状态
        电流互感器在实际的工作当中,流经电流互感器的电流数值应控制在额定电流的60%左右。如果流经电流互感器的电流数值过大或者过小,不能满足电流互感器处于最佳工作状态,可以采用降低变比的方式来改变实际流经电流互感器的电流数值,使其处于额定电流的60%。同时,在电流互感器的选择上可以选择热稳定性相对较高的电流互感器。通过以上方法可以有效保证电流互感器在实际工作当中处于最佳工作状态。当电流互感器处于最佳工作状态的时候,电流互感器所产生的误差就会较低,进而保证了电能计量的准确性。
        3.4对电流互感器进行检测
        在对电流互感器进行使用之前,要对其各方面的性能进行检测。只有保证电流互感器各个性能指标都没有出现问题的情况下,才可以对电流互感器进行正常使用。首先,相关技术人员要对电流互感器的倍率进行检测,查看实际倍率与标志牌上所显示的倍率是否相同。其次,为了避免短路现象的发生导致设备的损坏,相关技术人员应当对回路的连接进行检测,避免短路现象的出现。最后,相关技术人员还有检测二次端子记性的连接和换相的接法是否存在问题,查看二次回路当中有没有开路现象或者伪接的情况发生。以上问题如果不通过检测及时发现很有可能会对电流互感器造成影响,进而导致电能计量误差的产生。因此,为了保证电能计量的准确性,在电流互感器工作之前,一定要做好相应的检测工作,避免出现严重的误差。
        3.5对电流互感器的误差进行调节
        电能计量的准确性主要由两方面的因素所决定:一是,电能表自身误差对电能计量的影响;二是,电流互感器的误差对电能计量的影响。因此,在对电流互感器进行检测过程中,如果发现电流互感器存在误差要第一时间对电流互感器的误差进行补偿,将出现的误差降低到最大的限度,提升电能计量的准确度。出了补偿误差以外,还有一种有效降低电流互感器误差的方法,即是降低三相电中其中任何一项电流互感器的比值误差或者角差。
        四、总结
        电能是推动经济社会发展的不竭动力。电能几乎与每个人的生活都有着交集,几乎没有人的生活中可以完全脱离电能,可以说电能已经成为了我们生活中不可或缺的组成部分。随着我国经济社会的发展和人民生活水平的提高,人们对于电能的需求量也在不断提升。伴随着我国对于电能需求量的增加,电力企业对于电能计量的重视程度不断提高。如果电力企业可以准确计量电能,企业就可以避免不必要的损失,提升自身经济效益。电能计量的准确性不仅关乎到企业的经济效益,还关乎到电力企业发电量、发电煤量、线损、供电量以及用电量等相关指标计算的准确性。电能计量是电力系统中涉及经济、技术等多个领域的重要因素。电能计量是我国电力使用缴费系统的根本,是保障民生公平性的重要手段。随着社会的进步与技术的革新,现阶段我国电能计量系统普遍的采用智能化电表的方式来予以构建。准确计量电量具有十分重要的意义。一般而言,电能的计量会通过电能表读数,如果出现误差很容易通过读数规律发现。但是如果电能计量的误差来源于电流互感器,误差对于电能计量的影响就变得十分复杂,这种情况下产生的误差通常不会被发现。如果电流互感器出现故障,对于电能计量的影响就会很大,在误差不被发现的情况下电力企业的损失将是不可估量的。同时,在电能计量的各项装置、设备当中,最为关键的环节就是电流互感器,电流互感器是电能计量准确性的评判依据。本文主要分析电流互感器对于电能计量的影响,通过分析找到解决提升电能计量准确度的措施。为了尽可能降低电流互感器对于电能计量所造成的不良影响,应当选取适合的电流互感器,对电流互感器误差进行分析,对电流互感器进行检测、维护,保证电流互感器处于正常且最佳的工作状态。
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