摘要：随着国家经济快速发展，用电负荷日益增加，因电能计量所引起的经济纠纷经常出现。电能计量装置是电力公司与用户间进行公正结算电量的计量器具，电流互感器作为其中主要设备之一，其准确与否直接影响电能计量装置准确性。因此，电能计量装置中如何选择合适的电流互感器，如何降低电流互感器误差从而提高其准确度，受到电力工作者的广泛关注。
关键词：降低电流；互感器误差；措施
电流互感器是计量系统的电流变换元件，负责将高压交流电路中的大电流变换为小电流，以保护工作人员的人身安全，以及提供标准化信号，是系统的重要组成部分。其准确度直接影响计量装置的测量精度。因此，研究电流互感器的误差及探索减小其误差的一些措施具有重要意义。
1电流互感器的选用
1.1额定电压的选择
电流互感器额定电压是其绝缘设计的依据，应大于或等于该回路最高运行电压。
1.2额定电流的选择
电流互感器的额定一次电流，应保证其正常运行中的实际负荷电流达到额定值的60%左右，至少应不低于30%，否则应选用具有高动热稳定的电流互感器，以便选用较小变比的电流互感器。
1.3额定负荷的选择
电流互感器的额定二次负荷是决定互感器准确级的关键参数，应根据电能计量装置实际情况选择。电流互感器的二次负荷主要决定于外接阻抗，包括以下几个部分：测量仪表线圈电阻，连接导线电阻以及接触电阻。根据JJG313-2010《测量用电流互感器检定规程》，电流互感器外接阻抗在额定负荷1/4与额定负荷之间才满足准确度要求，因此，要根据外接阻抗选择互感器额定负荷。用户可以通过仪表直接测量接入电流互感器二次端的阻抗来确定所需电流互感器容量。
1.4电流互感器准确度选择
根据电流互感器检定规程，不同级别电流互感器其误差限值不同。装设在线路、变压器、发电厂的电度表及所有测量仪表一般均应选择准确度不低于0.5级电流互感器。对于计量发电机发出的电能以及用电量大的重要用户，一般选用准确度不低于0.2S级的电流互感器。
2互感器误差的现场测试现状
2.1传统测试方法
计量互感器现场误差测试的传统方法是使用标准电流互感器比较线路法和标准电压比较线路法。这种比较线路法是根据被检互感器的变比和准确度等级来选用标准器，并按照国家计量规程中推荐的试验线路来接线再进行误差测量，可以保证互感器的精准度，但在操作方面还存在较大的困难。以现场测试110kV电压互感器情况为例：需要110kV标准电压互感器、电压负荷箱（根据被检电压互感器二次绕组的情况来选择实际接入的个数）、升压器、谐振电抗器、电容器、调压器、校验仪等设备，将这些设备带到现场进行线路连接，不仅设备大而耗时费力，且因接线复杂易出差错和事故，对现场工作人员的体能、心理素质、安全技能和业务能力等综合因素有较高的要求。
2.2电子式互感器现场测试装置
在传统测试方法基础上，科研人员研发出了电子式互感器现场测试装置。该装置普遍采用了微机技术，主要的功能是数据管理及传输。在装置的操作过程中，可将现场测试数据进行保存，并支持数据上传至电力生产业务应用平台。这样简化了作业流程，提高了人员的工作效率，并能有效地避免人为差错的产生，自动化水平高，电力计量管理更科学化。
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2.3整体检定
以电子式电流互感器现场测试装置为例，它是将电流互感器校验仪、电流负荷箱、标准电流互感器、升流器等设备和于一体的装置，体积小、重量轻，便于携带。同时，电流互感器现场测试装置因兼顾升流输出功率、变比等诸多要素间的关系，还具有有效测试大变比（如1200A以上）的电流互感器误差的功能，靠其内置的大功率程控升流器，在电流能达到的范围内，严格遵循国家计量规程所规定的比较法进行实测。对于电流不能达到但仍需检定的工作点，测试仪的校验系统自动转入“外推”模式，即：将电流升至尽量大，按“负荷外推法”原理进行测量而得到数据，这样不仅节省了一次导线的大量运用，还更具智能化。电子式电流互感器测试装置接线简单，可以自动识别被测电流互感器的实际变比和极性、自动选择内部标准变比、自动判断一次或二次接线开路、提示一次接线等情况，工作人员不必担心因极性或变比接错所带来的危害。电子式电流互感器现场测试装置具有退磁功能，避免了剩磁对电流互感器误差大小的直接影响。总体来说，电子式互感器现场测试装置是采用整体检定方法，涵盖了电流互感器、电压互感器、测导纳、测阻抗等测试功能，优势在于能充分体现出互感器误差测试的全部过程，更具自动化、智能化，操作简便，节省了大量的人力、物力、财力。
2.4互感器误差测量结果比对
对互感器存在的误差进行比对，一般的方式主要为间接对比法。对于间接对比法来说，主要对同一个互感器检验，分别利用传统的测量方式以及新型的电子式互感器现场测试装置对其测量，测量结束后对两个结果进行比对。每一个检定点的测量原始数据都需要进行比较，以保证差值的合理性。如果测量结果符合我国计量检定规程规定的基本误差限值，则说明该互感器误差测量结果是符合要求的。
3降低电流互感器误差的措施分析
3.1优化电流互感器的设计，以降低由于内部参数的影响而导致的误差
（1）合理选择铁芯材料。铁芯材料要求导磁率高、价格适中的材料，可以选用超微晶、坡莫合金等具有高磁导率、低叠片厚度的新型材料。（2）优化设计尺寸。优化调整铁芯截面积S、平均磁路长度L和二次绕组匝数N23个参数值，以达到结构参数L/N22S减小到最小值。结构参数对饱和倍数有影响，因而也要考虑。
3.2优化运行条件，调整运行参数，减小因现场参数影响带来的误差
当电流互感器已出厂时，其内部参数是固定的。则电流互感器的误差主要受二次负载、电流频率等现场参数的影响。（1）限制二次负载。通常情况下，二次负载控制在（25%～100%）Z，额定电流控制在（30%～60%）I，能使误差减到最小，达到最佳工作状态。另一种常见方法是使用较粗的连接线或串联连接同规格电流互感器的次级绕组以减小次级负载阻抗值以减小误差。（2）合理选择电流互感器的容量。酌情选用更大容量的电流互感器。综合考虑次级负载、外接导线电阻、电表阻抗的影响来选择容量。（3）误差补偿。结合运行环境，电流互感器可补偿误差，常用的有二次绕组分数补偿、二次侧电容分路补偿等。
4结语
综上所述，电能计量产生误差的主要原因有没有合理选择电能表、电能表自身存在缺陷、电压降带来误差及电流互感器选用不合理等，而改善这些问题需要从根本着手。首先合理选用电流互感器及其额定一次电流，其次做好电流互感器及电能表的检修、保养工作，通过不断调节电流互感器误差来减小电能计量误差，从而保障用户及电力企业的利益。
参考文献
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论文作者:费利定,吕玮,洪鸿琳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/20
标签：电流互感器论文; 误差论文; 互感器论文; 装置论文; 电能论文; 测试论文; 电流论文; 《基层建设》2019年第20期论文;