摘要：我国是能源消费大国，用电量是反映国家经济增长的重要依据。本文通过电流互感器工作原理剖析，了解电能计量在实际应用中误差来源，对减小电能计量误差方法进行了科学的分析，阐述电流互感器对电能计量的影响。
关键词：电流互感器；电能计量；误差分析
1 概述
电能在传输过程中，电路电流几安至几千安，电压几百伏至上万伏，非常危险，无法直接测量。互感器的作用，是把交流电压和电流按比例降到仪表可测量的数值，同时为继电保护和自动装置提供电源。电力计量是由电流互感器、电能表和二次回路组成的，电流互感器是其中关键设备，是电能计量准确性的重要保证之一。电流互感器如果出现饱和或剩磁现象，电流就会产生异常的波动，严重影响电能计量准确性。
2 电流互感器的结构分析
2.1 电流互感器简介
电流互感器作为一次系统和二次系统间的联络元件，它可以将一次系统的大电流转化为二次系统的小电流，将电流作为测量仪表和继电器的电流线圈的供电来源，从而检测出电气设备是否能够正常运行或者是否出现故障，使一次侧高压设备和比如测量仪表或继电器等二次侧设备相互隔离，从而使工作人员的环境更加安全。同时，使二次侧设备变得更加标准，体积更加小型，结构更加轻便，价格更实惠，更有利于通过低压小截面的方式控制电缆，能够不受距离限制进行电量测量。假如电力系统因故造成短路情况，能够使测量仪表等较多二次设备不会遭受较大伤害。
2.2 电流互感器原理
电流互感器的原理就是以电磁感应为基础的。电流互感器的结构主要是铁心和绕组组成，注意铁心必须是闭合的。它的绕组匝数不多，将其栓在需要测量电量的线路中，因此经常是全部电流流过，第二次绕组的匝数较第一次增多，将其串连在测量仪表和回路之间，注意电流互感器在工作时，要保证它的2次回路必须从始至终都是闭合的，因为测量电量的仪表和保护回路串联线圈的阻抗较小，所以电流互感器相当于处在短路状态。
3 电能计量产生误差的原因
3.1 选择电能表不正确
经测算，在电能表实际运行时，用户所产生的负荷电流量十分不稳定，时大时小，或者电流互感器规定的电流比实际中所用的电流量大。如果长期以往的运行较低载负荷点，会使计量产生较大偏差。由于三相负载不平衡，中性点时常存在电流，所以根据公式：lb=In―la―le，电流lb产生功率较小，所以用三相三线的电能表测量电能将引起更多误差。
3.2 电能表产品出现误差
一些电能表制造商为了打赢价格战，私自对电能表的设计进行修改，把稀土磁钢或三类磁钢作为原料，这严重影响电能表的质量。即使在安装电能表之前通过全方面检查，投入使用后因为磁钢质量较差，不断失磁，导致其阻尼力矩变小，电能表运转速度加快。使电能表工作结果产生较大误差。
3.3 电压互感器二次导线
通过二次连接导线或串接点接触了电阻时，电压互感器的负载电流造成电压降低。这样多出电能表的电压与电压互感器二次线圈电压不等同，因此会产生计量误差。
3.4 选用电流互感器不当
由于一次电流流经电流互感器一次绕组时，必须通过消耗磁的方式使二次绕组产生感应电动势，最后使铁芯产生磁通。其实铁芯耗费的励磁安匝会使电流互感器产生测量误差。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其误差主要是由互感器的比差及角差引起，然而铁芯抗角、外接负载阻抗、铁芯损耗电量角又与比差和角差息息相关。并且互感器电流特性曲线和负荷特性盐线的误差特二次负荷处于25%～100%的范围之内，一次电流的电流量固定为其额定值的60%，最起码大于其30%，才能达到最好状态，这样误差不会过大，可以控制在合理范围内。随着如今电子表的大规模使用，其二次负荷主要是电能表阻抗、接触电阻都小于机械表，大多数都达不到1VA。
4 电流互感器产生电能计量误差的应对措施
4.1使用精度较高的“S”级电流互感器
电能运输过程中，有很多电路当中的负荷电流都会在30%额定负荷的情况下运行。在此状况下，为确保电能计量准确度，企业必须对电流互感器进行更换，尽量使用“S”级的电流互感器，以此消除误差。
4.2合理选取电流互感器
在电流互感器当中，二次负荷指的是外接导线电阻、电能表阻抗与接触电阻等。所以，在选取电流互感器时，应从二次负荷的角度入手，根据实际要求对互感器二次容量进行综合考虑，同时尽可能选取阻抗相对较小的电能表。另外，在实际工作中，可适时采取降低外接电阻等有效方法来提升电能计量的准确度。
4.3一次电流与二次负荷
在对互感器一次电流进行确定时，应保证其实际负荷达到额定状态下的30%～60%，若在实际情况中无法实现，则需选用动热相对较高的电流互感器，以此降低变比，实现提高电能计量准确度的目的。科学选定额定电流是确保电流互感器正常运行的基础，而且还能保证互感器始终处在最佳的运行状态，进而间接消除计量误差。另外，在科学选定额定电流的同时，还应配备电能计量专用互感器与绕组，从而为电能计量提供良好的保障。
4.4定期检修保养电流互感器
在电力行业中，检修保修是一项极为重要的工作，主要包括三方面。首先，在对电流互感器进行检修时，应先对装置铭牌信息进行充分的了解，掌握其实际工作情况，与标准的线路工作要求进行对比，及时发现线路中存在的问题和异常；其次，针对互感器一次与二次回路实施全面且细致的排查，查明线路中是否存在短路、开路等情况，并对端子换相情况进行检查，一经发现错接等问题，需立即采取有效措施进行整改；最后，检测互感器的接线，确保接线规范性与可靠性，进而降低事故发生几率，为电能的准确计量奠定良好的基础。
4.5有效调整电流互感器误差
从总体上看，电能计量产生误差的主要原因有两方面，也就是电流互感器误差与电能表自身存在的误差。因此，在实际的电能计量过程中，应根据装置、系统的运行特点和环境，采取适宜的方法对互感器和电能表进行有效的误差补偿，进而最大限度地降低误差。另外，还可对互感器之前的角差进行适当调整，把互感器合成作用时产生的误差降低到最小，从而达到最理想的电能计量状态，实现高精度计量的目标。
5 结语
通过上文的叙述分析我们可以了解到，随着市场经济体制的确立和完善，电力企业之间的竞争日趋激烈，为了在激烈市场竞争中获得经济效益，部分厂家在电流互感器制作过程中，偷工减料以次充好等，这样就会严重损害到电力企业的利益。另外，电流互感器很容易有误差出现，这是因为励磁电流会被铁心所消耗，在使用电流互感器的过程中，会少计很多的电量。针对这种情况，就需要相关的工作人员不断努力，采取一系列的措施来实现计量管理水平提高的目的，更加科学的进行电能计量。本文简要分析了电流互感器对电能计量的影响，希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献
[1]李霞、浅谈电流互感器二次绕组接线错误对电能计量的影响[J].新疆电力技术，2013，01：21-23.
[2] 杨均成.浅析电流互感器对电能计量影响作用[J].城市建设理论研究，2012，（18）.
论文作者:王立
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年10期
论文发表时间:2019/10/30
标签：电能论文; 电流互感器论文; 误差论文; 电流论文; 互感器论文; 电能表论文; 绕组论文; 《当代电力文化》2019年10期论文;