光学互感器电能计量性能研究及比对验证论文_郭利生

光学互感器电能计量性能研究及比对验证论文_郭利生

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摘要:随着科技技术的发展趋势,各行各业在我国建设中取得了巨大成就,而电力能源的发展趋势在社会影响力中更是发生翻天覆地的变化。但是由于受到电力结构系统的影响,电力计量的准确性愈来愈受到电力企业各专家的重视,其中就包括互感器对电能计量的影响以及对其应对措施,此文中做了一些简述。

关键词:电力能源、互感器

1 电流互感器的概念及其作用

电流互感器是基于电磁感应原理的原则。电流互感器由关闭的核心和绕组组成。第一次绕组匝数少、需要当前测量走过的电流,所以电流线经常经过全部线路,二次绕组匝数多,串接在测量仪表和保护电路,电流互感器在工作时,它的两个循环回路始终是封闭的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态长期都是处于一种短路状态。

电流互感器的作用是能把较大数值的电流通过一个变量转换一个数值较小的次级电流,用于保护、测量和其他用途。改变电流互感器的比例在一定程度上改变了很大很大的流量数值,其比例在百与个数的比例。

电流互感器接线应遵守的原则:即应当测量绕组串联电路,二次绕组与所有仪表负载系列。根据测量电流的大小,选择适当的改变,否则误差将会增加。同时,二次侧必须一端接地,以防一旦绝缘损坏,一个高压进入第二低电压,否则将会造成人身事故的发生。二次侧是绝对不允许开放的。因为一旦打开,一次侧电流I1成为磁化电流,导致φ和E2,过度铁芯饱和磁化,造成严重发热烧毁线圈。与此同时,过度饱和磁化,磁路误差将持续增加。二次侧电流互感器在正常工作,是类似于短路,如果突然开路,数值小的激磁电动势变化很大的值,核心通量呈现严重的饱和平波,因此,二次绕组通过零在磁感应尖顶波高,它的值可以达到成千上万伏,对于工作人员的安全以及仪表的绝缘性能都有很大的损害。

2 电流互感器对电能计量的影响

2.1 电流互感器励磁产生的影响

电流互感器的正常运作需要互感器铁心内有相应的磁场以保障电流的传递。建立磁场时会有一定的消耗称为铁心磁耗,对应为励磁安匝。电流互感器的误差来源主要是励磁安匝。电流互感器在正常运行保障数据准确性中只有二次负荷在额定负荷的25% ~100%,而电流互感器的性能要达到最优状态就必须保障二次负荷在30% ~60%之间,只有这样才能够有效的降低测量误差。因此,加强对电流互感器的检测,保障电流互感器较优的运行环境有助于提高电能计量的准确度。

2.2 共用绕组产生的误差

公用电流互感器的二次绕组,由于其共用的两个装置特性不同,容易造成较大的误差。计量用的电流互感器由于其作用特性对运行时的精确度要求较高,而保护用的电流互感器对正常运行时的精确度要求不高,只有在发生故障时才有较高的准确度要求,以保障对故障的正确判断并作出相应的处理。因此,不同的装置有其不同的作用,应该尽量避免共用电流互感器的二次绕组,使得在测量时形成干扰,造成测量的较大误差。

2.3 电流互感器选型导致的误差

电流互感器在正常运行中,电流互感器的灵敏范围有限,而负荷电流一直处于不断变化的状态,难以保持在一定的范围内,负荷电流变化幅度较大时或长期处于负荷水平较高或较低的状态时,容易造成电流互感器的误差,造成计量的较大误差。同时,一直处于这种状态下运作容易缩减电流互感器的使用寿命。因此,应该选择合适的电流互感器变比,对于负荷水平一直处于降低状态时应该选用变比较低的电流互感器,根据实际情况选择合适的电流互感器变比对于提高电能计量的准确度具有重要意义。

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2.4 电流互感器接线带来的误差

电流互感器的二次负荷应该保持在较低水平,这是电流互感器的特性要求。如果电流互感器的二次负荷较高,容易造成励磁电流的增大,最终导致误差变大。因此,对于电流互感器的二次回路线径要有合理的选择,以确保电流互感器运行的最优状态,提高电能计量的准确度。

2.5 二次断线带来的计量损失

电流互感器的二次断线所带来的影响已经不仅仅是造成误差,而是造成测量数据的严重不准确,属于计量损失,而不再属于误差范围。因此,应该加强对电流互感器二次断线的防护措施,避免出现二次断线的状况,减少损失。

3 降低电能计量误差的措施

3.1 复合变比电流互感器

一般在线路的负荷电流不能够达到电能表的20%,可以用复合变比电流互感器的自动转换计量装置进行转换,可以有效的对电能进行计量。通过在线监测,可以对线路中电流的运行情况进行监测,对出现的不同情况进行远程操控,结合复合变比电流互感器实现对装置的实时调整,以便计量装置在适宜的状态下进行工作,增加电能表测量的准确性,有效的降低因电流互感器变比的不适合造成的测量误差。

3.2 电流互感器二次容量

电能表的电流线圈阻抗、接触电阻、外接导线电阻三个方面一起构成了电流互感器的二次负荷。因此,对二次容量的确定时要根据这三个方面进行综合考虑。通过对这三个方面进行不断的优化以满足二次容量的要求,可以通过降低外接导线电阻、选用电能表时选择具有较小电流线圈阻抗的电能表进行测量,以达到降低电能计量误差的目的。

3.3 一次电流

电流互感器的额定一次电流在实际运行中需要达到60%的额定值负荷,如若小于30%就需要减小变比,以保障测量的准确性。可以通过选择合理的电流互感器额定一次电流,来保障电流互感器的良好运行,减少电能计量的误差,提高电能计量的准确度。

3.4 检测电流互感器

确保电流互感器的正常运行,保障电流互感器的实际倍率与铭牌标定的相符。对电流互感器的一、二次回路进行认真检查,以及对二次端子进行详细的检查,以确保电流互感器不会出现短接等一系列问题。对电流互感器的认真检测能够有效的避免出现断开、错接等现象的发生,保障电流互感器的正常运行,避免因电流互感器的自身因素造成电能计量误差的出现。详细的检查能够有效的避免出现电流互感器出现二次断线的状况,对潜在的问题进行及时的处理,减少了电流互感器二次断线带来的计量损失。

4 结语

电流互感器在电力系统中扮演着重要的角色,其主要工作性质就是将大电流按一定比例变为小电流的工作特性,进而提供各种仪表使用和保护电流的分离工作,并将二次系统与高电压相互隔离。电能计量作为电力企业生产效益的保障基础,不仅在人身安全上得以保障,也使电能计量表更加简单化、标准化、精准化从而提高了经济效益。

参考文献:

[1]陈黎来. 电流互感器对电能计量的影响[J]. 电力自动化设备,2011,01:138-141.

[2]姜亮. 简述电流互感器对电能计量的影响[J]. 中国新技术新产品,2013,21:102-103.

[3]游燕. 浅析电流互感器对电能计量影响作用[J]. 科技致富向导,2012,05:366.

论文作者:郭利生

论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期

论文发表时间:2018/9/18

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