摘要：电流互感器是影响电能计量的重要元件，通常电能计量出现较大误差，都是因为电流互感器发生故障而引起的。本文通过介绍电流互感器工作原理，而且通过建立电流互感器模型方式，以提升电能计量的准确性。
关键词：电流互感器；电能计量；计量偏差
我们的生产生活都离不开电的使用，进行对消耗的电能的计量是确保电力企业生产效益得以保障的基础，通常电力企业通过使用由电能表和二次回路加上以电流互感器为主要元件的计量器进行电能计算，电流互感器是确保电能计量准确性的重要保证设备。但是通常在运作的时候，设备经常会出现剩磁或饱和现象，从而造成对电能计量的偏差，使得电流出现波动，影响计量的准确性，下面我们就此问题展开讨论。
1、电流互感器简介
TV电压互感器和TA电流互感器是互感器的两种类型，电流互感器在电能计量装置中作为信号源元件的使用起到了桥梁作用，通过在电力系统中起到二次控制回路和一次高压回路作用展开应用。本文主要对电流互感器展开讨论，电能达到饱和状态时，电流互感器发生的波形畸变缺陷，会对电能计量的准确性造成影响[1]。本文采取理论研究与仿真研究相结合的方式，通过建立相应模型进行仿真实验，演示了电能计量中电流互感器的工作原理，如图显示了电流互感器的结构：
磁感应原理是电流互感器的核心原理，互感器是由闭合的绕组和铁芯以及绝缘外壳组成，绕组又分为一次和二次两种，一次绕组的匝数很少，因此在实际检测时需全部电流通过线路；二次绕组通过串联在保护电路及测量设备中行使其功能，基于它拥有较多的匝数及二次回路的闭合性，只使得电感器在近乎短路的状况下依然能够工作。电流互感器承载着重要的联络工作，他将大电流转变为小电流然后向系统各个部分供向，电流互感器可以真实的反映系统的实际运行情况，从而进一步保证工作人员的安全。此外，电流互感器的内部结构类似于常见的变压器，TA的一次绕组与被测电路通过采用串联的方式将二次绕组与电流表线圈的形式进行串联。与此同时电流互感器的电路与一次绕组之间采用串联的方式进行连接，且二次绕组则与电能表进行串联。由于电能表的电阻很小我们可以把电流互感器看成是一个变压器，变压器的运行方式是二次短路运行。此外，电流互感器中，磁路的磁通密度通常在0.08-0.1T之间，在这种情况下磁安匝数能够在铁芯中起到传递能量的作用[2]。
2、电流互感器产生误差的原因分析
电流互感器在实际应用中会产生难以避免的比差和角差，也就是说，额定电流与实际电流一定程度上存在差异，我们用图2表示电流互感器的误差来源：
图1 电流互感器误差计算
我们通过计算公式得知，比差在励磁电流的影响下向着负方向变化他的值是负的，向着正方向变化时角差的值是正的。基于此原因，最终的测量结果出现的结果偏差是比较小的因此电能计量值也偏小。
铁心线圈的磁化曲线具有的非线性特征会造成电磁互感器的进一步误差，误差产生的另一个重要原因是剩磁的存在，作为磁铁材料的一种特性，剩磁经常出现于系统发生跳闸或短路以及合闸的时候，剩磁的程度取决于电流瞬间断开时铁芯中的磁通大小。但一旦出现线路的短路情况，磁通由原来的稳定状态变成短路电流与磁回路阻抗及非周期分量共同作用决定。剩磁现象在电流互感器处于饱和状态时表现得最为明显。
3、减小电流互感器带来电能计量误差的可行性策略
3.1对一次电流和二次负荷进行科学控制
如果能将电流互感器一次电流的大小控制在额定负荷30%到60%之间，可以提升电能计量的精确度，但是在很多情况下这一点无法实现，此时就需要通过选择稳定性更高的其他类型电流互感器通过实现降低变比从而提升电能计量的精确度。我们通过选择电流互感器的额定电流起到确保电流互感器运动顺畅的目的，实现对电能计量的误差控制。
3.2开展电流互感器的必要检修工作
电流互感器检修过程需要把握下几个要点：检查电流互感器的一次回路与二次回路、做好排除其中存在的短路风险及开路等故障问题的工作；进行电流互感器接线处的检查，防止出现多点接地极电流互感器开路现象以确保电流互感器的接线准确可靠性；抑制电流互感器接线故障问题产生，通过对电流互感器的运行状态和铭牌开展全面检查，达到保证电流互感器工作状态合乎要求。
3.3计量设备中采用S电流互感器
电路的实际负荷在实际电能供应中经常出现无法满足达到额定电流的30%的要求，S级电流互感器的使用可以实现保障电路负荷维持在额定电流的1%到120%范围内的电能计量的准确度。二次负荷包括外接导线负荷，电流线圈负荷，电能表电阻负荷等在内，因此在使用选择电流互感器时，尽量选择阻抗低的电能表，并通过减小外接导线的实际电阻，在一定程度上得以提高电流互感器的效用，减少对电能计量精确度影响。
4通过电流互感器提升电能计量准确度的有效措施
4.1合适的电流互感器选择
合适的电流互感器对保证电表的准确计量值具有重要意义，其中的关键点是电流互感器的二次容量选择，负荷阻抗相对较低的电能表适用于电流回路选择中使用，我们在特定环境下可以通过降低外接导线的电阻满足二次容量要求。
4.2保证电流互感器的正常运行
如果电能表的负荷维持在额定值20%的线路当中时，且电流互感器正常运转情况下，我们在电流互感器当中安装一种自动计量电流设备，同时通过结合自动电流检测采取人工检测方式进行复检，以降低错误率提升电表的准确度。为了确保电流互感器的有效工作，我们在计量安置的过程中，要进行安装位置的精确定位，所选用的计量装置的适应性应当比较强，既能安装在变比值相对较大的电路中，也能安装在变比值较小的线路中。通过使用这种方法，能够让电流互感器在正常状态下工作避免因为电能计量带来误差。
4.3对电流互感器进行误差调节。
决定电能计量的准确性的有电流互感器误差影响和电能表自身误差两个因素，我们在实际应用中，要将误差值降低到最大程度，从而提升电能计量的准确度。
4.4确保电流互感器的最佳工作状态
确保电流互感器在工作中的电流数值不能太小，也不能太大，应当控制在额定电流60%左右，是一个理想状态，这有助于保持电流互感器的最佳工作状态；同时我们可以通过选择热稳定性相对较高的电流互感器，提高测算电流的准确度。电流数值太大或者太小在电流互感器在实际工作当中，都会对电流互感器的工作造成影响，我们通过调节变频的方式来达到对流经电流互感器电流数值的控制。
4.5对电流互感器进行检测
我们需要对电流互感器进行各方面性能的检测，确保各个性能指标正常，电流互感器才能进入正常使用工作状态。通过检查标志牌上的显示倍率与实际倍率是否相符完成倍率的检测工作。技术人员应当对回路连接的检测工作提起重视，通过该项工作的落实避免短路发生带来设备损毁。最后相关工作人员还应当开展对二次端子连接进行细致检查，以此确定线路中是否存在换相接法问题，在二次回路当中的伪接或者开路现象通过这个举措也可以得以排除，做好以上这些问题的把关，可以及时发现电流互感器可能对电能计量准确度造成的影响。
结语
电能的计量是通过电能表读数的，但如果电能计量的误差是来源于电流互感器的时候，那么这种影响就很不容易被发现，由此对电力企业造成的损失也会非常大，因此在电能计量的设备中应当对关键环节电流互感器做好严格把关。我们通过对电流互感器在电能计量应用的分析，提出科学使用电流互感器的方法及提高电能计量精确度的各项措施，
参考文献
[1]张岩.二次开路对电流互感器的影响及抢修预案[J].中国铁路,2017,(11):72-76. [2]杨松,陆敏,张赟.浅谈继电保护设备及二次回路状态检修系统的构建[J].电子测试,2017,(23):112,105.
论文作者:林晓君
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/11/8
标签：电流互感器论文; 电能论文; 电流论文; 误差论文; 回路论文; 绕组论文; 工作论文; 《基层建设》2018年第27期论文;