摘要：运行中的电能计量装置二次回路发生异常情况，是电能计量装置产生计量误差的一大原因。随着电能表和互感器的准确度不断提高，二次回路发生故障而造成的计量误差，往往要比电能表、电压互感器、电流互感器本身的固有误差带来的影响要大得多。及时发现和排除二次回路发生的故障，是电能计量装置保持计量准确性的重要保障，当出现交流电流回路开路，交流电压回路短路时严重时会严重危及人生及电流互感器的稳定运行。
关键词：电压互感器；电流互感器；开路；短路；电压切换
1引言：
变电站计量回路包括交流电流回路及交流电压回路，及交流电压回路切换用的直流控制回路。计量交流电流回路：电流互感器到电能表的二次回路。计量交流电压回路：电压互感器到电能表的二次回路。及时发现和排除二次回路发生的故障，是电能计量装置保持计量准确性的重要保障，当出现交流电流回路开路，交流电压回路短路时严重时会严重危及人生及电流互感器的稳定运行。
2交流电流回路二次接线端子排接触不良引起的异常：
220 kV A变电站2009年6月9日，00：02在值班人员抄表，在抄取220kV2号主变高压侧202断路器备表数值时，发现备表下面的接线盒内有火花闪动，经查找发现220kV2号主变高压侧202断路器备表接线盒外壳出现烧焦的黑点，盒内接线端子处有火花、现场一次设备电流互感器A相异常声响、后台无异常信号。
如果没有及时发现后果严重，电流互感器（TA）一次电流的大小与二次负载的电流无关，互感器正常工作时，由于阻抗很小，接近于短路状态，一次电流所产生的磁化力大部分被二次电流所补偿，总磁通密度不大，二次线圈电势也不大。当TA开路时，阻抗Z无限增大，二次线圈电流等于零，二次绕组磁化力等于零，总磁化力等于原绕组的磁化力（I0N1=I1N1）。也就是一次电流完全变成了激磁电流，在二次线圈产生很高的电势，其峰值可达几千伏，威胁人身安全或造成仪表、保护装置、互感器二次绝缘损坏。另一方面一次绕组磁化力使铁芯磁通密度增大，可能造成铁芯强烈过热而损坏。经过对主变紧急停电，现场检查220kV2号主变高压侧202断路器备表接线盒电流回路有1kΩ电阻已经无法在使用，需要更换接线盒。
双母接线的主变、线路保护中的交流电压采自母线电压，当线路或主变倒母操作后，二次电压必须与一次接线相对应，这由操作箱中的电压切换回路来完成。主变或线路的母线闸刀辅助触点启动电压切换继电器，并将电压切换继电器的接点用于保护、测量、同期等二次电压切换及相关回路。
Ⅰ段母线计量电压；Ⅱ段母线计量电压经过母线隔离开关（1G或2G）进行电压切换，切换后的计量电压。如果220kV2号主变高压侧202断路器处热备用是就会出现上图中的切换后的计量电压带220kVⅡ段母线电压互感器的计量电压，在更换220kV2号主变高压侧202断路器备表接线盒时可能出现电压回路电路的危险，所以更换220kV2号主变高压侧202断路器备表接线盒应该使220kV2号主变高压侧202断路器处冷备用，重点拉开母线侧隔离开关，使接线盒无二次电压确保工作安全。
电压回路短路的危害：因为电压互感器二次侧线圈匝数比一次侧线圈匝数要少，但线径较大，根据变压器原理，一旦二次侧短路，势必在二次侧引起很大的短路电流，会造成互感器烧毁。从而影响到220kVⅡ段母线电压互感器正常的运行及运行于220kVⅡ段母线上的线路。因此，在电压互感器二次侧必须装设保险丝防止其短路。
3二次回路中性线接触不良引起中性点偏移：
在220 kV B变电站，220kV2号主变高压侧282断路器电能表设置为主、副表并行运行制。在现场检验中。通过读取仪表电压示值，发现220kV2号主变高压侧电能表三相电压明显不对称。C 相电压只有53 V，而A，B 二次电压为62V 左右，220kV2号主变高压侧一次侧三相电压基本上是处于对称状态。这说明问题还是出在二次回路侧。测量被检表主表接线盒电压端电压后，发现主表的三相电压均为60 V。检查主表到副表之间的并联电压二次接线，发现从主表并联连接到副表的零线由于导线线径太粗，未能有效地插入主表端子排的零线端子上，使副表处于虚地状态，是造成三相二次电压不对称的原因。
由于零线接触不良，当三相电压、电流并非完全对称时（偏差在10% 以内），会造成由于中性点漂移而产生的附加误差。对于0.2 S 级的电能表来说，大约在0.3% 左右，完全有可能使1 只原来处于误差较小的合格电能表，成为1 只运行在误差超出允许范围的不合格的电能表。
4电压切换回路接线接触不良引起计量电压无法采集：
在抄表的时候发现500kV C变电站1号主变中压侧电能表（主表、备表）读值不变，现场检查，1号主变中压侧电能表（主表、备表）电流回路正常值有采值，而电压回路异常，且电表屏背面1号主变中压侧电能表（主表、备表）的电压继电器不吸合，有电压输入的，无输出的电压。
现场跟换电表屏背面1号主变中压侧电能表（主表、备表）的电压继电器、故障不消失。检查现场电压继电器无直流电压。现场判断隔离开关辅助触点没有切换或是辅助触点接触不良。检查图纸主变220kV侧断路器及隔离开关控制回路图。计量回路切换信号为072.检查隔离开关辅助触点发现隔离开关辅助触点切换正常（接点编号X2-11 071；X2-12 073），延X2-11 071直流回路正电查找。在断路器端子箱检查到编号为071 TB3-12同编号071 TB3-13为有短接片连接而编号071 TB3-13有正电编号071 TB3-12无电。检查短接片发现靠编号071 TB3-12处松动加短接片重新紧固后一切正常。
5电压互感器二次回路空开接触不良引起的压降误差
在110kV D变电站电能表周期检验中，发现来35kV桃嘎线电能表B 相电压只有49 V，而A，B 两相电压均为61 V 左右。经检查，其他线路也一样，而后台监控电压是对称的。那么，是什么原因造成B 相二次回路产生如此大的压降? 由于在变电站地处多雨湿热属于亚热带气候的山里，因空开接触端锈蚀造成接触不良，接触电阻太大，B 相二次回路电流在流过熔断器时产生的电压降达到11 V 左右。跟换空开后B 相电压为61 V。由于B 相电压二次回路存在的缺陷，电能计量装置的计量误差引起的少计电量。
6结束语
造成计量回路二次回路缺陷的原因是多种多样的，二次回路缺陷对电能计量装置准确性的影响，往往要远远大于电能计量装置中电能表的误差、电压互感器误差和电流互感器误差对计量装置综合误差造成的影响。此外，在上面分析的缺陷后台都没有事故报文，运行人员对此设备异常及难判断。
在上述造成二次回路缺陷原因中，计量电流回路开路或是接触不良可以通过电流互感器一次巡视时是否有异常声响来判断，二次回路端子排和中性线接触不良引起的附加误差、电压切换回路接线接触不良引起计量电压无法采集、空开接触不良引起的二次回路压降过大都可以通过观察多功能电能表所显示的二次三相电压的平衡情况是否与一次电压的平衡情况相符合来进行判断，及时发现二次回路存在的缺陷。
论文作者:董佩德
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/27
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