（广州粤能电力科技开发有限公司）
摘要：本文通过统计分析广东电网省网关口计量互感器二次实际负载的现场测试结果，得出计量互感器二次实际负载普遍偏小的情况。进而分析典型设计情况下的理论二次负载。阐明计量互感二次实际负载对计量误差的影响。并一步提出了改进建议。
关键词：计量互感器、二次负载、计量误差
0引言
计量装置的综合误差关系到发、供、用电等各方的经济利益，其重要性越来也受到各方的重视。计量用互感器作为关口计量装置的重要一环，计量用互感器的误差对计量装置整体综合误差起着很大的影响。而计量用互感器的运行误差又和二次实际负载密切相关。近些年，随着电测仪表技术的快速发展，数字电能表已经基本取代了机械电能表，而数字化电能表的负荷比机械电能表的小很多，从而导致计量互感器二次回路的二次负载变化很大。
1广东地区计量互感器二次实际负载调查
广东电力科学研究院在2013年至2014年内对18个广东电网省网关口计量厂站的省网关口计量点进行了计量用互感器二次实际负载测试（常规周期测试）。其中，计量用电压互感器177只，实测二次实际负载在0~2.5VA范围内的有156只，占总数的88.1%，实测二次实际负载在2.5VA~1/4*Sn（Sn为互感器额定二次负载，本次测试的互感器1/4*Sn>2.5VA）范围的有15只，占总数的8.5%，实测二次实际负载在1/4*Sn~Sn范围内的有6只，占总数的3.4%，实测二次实际负载大于Sn的为0只，占总数0%；共测试计量用电流互感器273只，二次额定电流均为1A，实测二次实际负载在0~1VA范围内的有114只，占总数的41.8%，在1~1/4*Sn范围内有129只，占总数的47.2%，实测二次实际负载在1/4*Sn~Sn范围内的有30只，占总数的11.0%，实测二次实际负载大于Sn的为0只，占总数0%。
DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》规定：“互感器实际二次负载应在25%~100%额定二次负载范围内”。根据此规定再结合上述测试统计结果，则被测的广东省网关口计量点的互感器二次实际负载普遍低于《技术管理规定》要求。即使按JJG 1021-2007《电力互感器检定规程》误差测试时规定的最低负载来算，仍有一半以上的计量互感器的二次实际负载不符合要求，无法保证计量误差要求。
2典型设计下计量互感器的二次理论负载
根据相关规定，计量用互感器投用前应满足JJG 1021-2007《电力互感器检定规程》要求，再结合互感器负荷曲线，计量互感器在规程规定的二次负载范围能保证其误差要求。
DL/T 448-2000《电能计量装置技术管理规程》规定：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类贸易结算用电能计量装置应按计量点配置计量专用电压、电流互感器或者专用二次绕组，电能计量专用电压、电流互感器或专用二次绕组及其二次回路不得接入电能计量无关的设备。典型的计量二次回路接线图如图1所示[1]。
图1 典型的计量二次回路接线图
2.1计量电压互感器典型涉及下的二次理论负载
根据JJG 1021-2007《电力互感器检定规程》，电压互感器误差测试时，有多个二次绕组的电压互感器，除剩余绕组外，各二次绕组应按规定接入额定负载和下限负载，电压互感器的下限负荷按2.5VA选取，电压互感器有多个二次绕组时，下限负载，下限负载分配给被检二次绕组，其他二次绕组空载。即是计量误差检定时，额定负载误差测试时，除剩余绕组外，各绕组配额定负载，下限负载误差测试时，计量绕组配2.5VA，其余绕组空载。
电压互感器的二次绕组通常分为计量绕组、测量绕组、保护绕组和剩余绕组，高压电压互感器的二次绕组典型配置见图2。
图2 电压互感器（电容式）的二次绕组典型配置图
通常情况下，第一个绕组为计量绕组，一般0.2级；第二个绕组为测量及保护绕组，一般为0.5或3P级；第三个绕组为保护绕组，一般为3P级；第四个绕组为同期或零序电压测量绕组，一般为3P级。
通常情况下，电压互感器计量绕组专用为计量回路，接入的二次负载为电能表，由于技术的更新，现在变电站中的电能表基本上已由机械式电能表更换为电子式电能表。电子式电能表通常有独立辅助电源供电，吸收功率比较小[2]。根据GB/T 17215.322-2008《0.2S级和0.5S级静止式交流有功电能表》中规定：电源不连接电压线路的电能表电压回路功率消耗应小于0.5VA，电源连接到电压线路的电能表电压回路功率消耗应小于10VA。
电压互感器测量绕组接入的二次负载为各种测控装置，保护绕组接入的二次负载为各种保护装置和故障录波仪等设备。目前，变电站中的测控保护装置已多数微机化，多为微机测控和微机保护。DL/T 478-2013《继电保护和安全自动装置通用技术条件》规定交流电压回路每相功率损耗不大于1VA。
2.2计量电流互感器典型涉及下的二次理论负载
根据JJG 1021-2007《电力互感器检定规程》，电流互感器误差测试时，其余绕组二次短接，计量绕组分别接入额定负载和下限负载，二次额定电流为5A的电流互感器，下限负载按3.75VA选取，二次额定电流为1A的电流互感器，下限负载按1VA选取。
电流互感器计量绕组为专用计量回路，接入的二次负载为电能表，其中，GB/T 17215.322-2008《0.2S级和0.5S级静止式交流有功电能表》规定：电能表电流回路功率消耗应小于1VA。在计量回路中，回路中总阻抗可计算为：
3二次实际负载对互感器计量误差的影响
电力互感器二次负载与误差关系的负载特性曲线关系如图3，当二次负载变小时，互感器比值差正向增大[3]。通常，互感器的误差按二次负荷来设计调整，
图3 电力互感器负载特性曲线图
额定上限负载时的比值差设计调整为负值，额定下限负载设计调整为正值，以保证互感器误差在整个规定二次负载范围内都满足要求。当二次负载为下限负载时，互感器比值差若已接近+0.2，若二次实际负载还比下限负载小，则互感器有超差的可能，其误差无法保证。根据前文统计数据可推知，大多数互感器的二次实际负载比规程、标准规定的下限负载还低，从而造成补偿过度而出现正误差，造成计量电能表多计电量，影响计量公正，造成贸易双方的公正交易。
4结论与建议
对于计量用电流互感器，额定二次负载通常为5VA~50VA，检定规程规定检定的下限负载为1VA（额定二次为1A）或3.75VA（额定二次负载为5A），而实际测试统计结果可知，一半以上的计量电流互感器的二次实际负载小于1VA，不满足规定要求；对于计量用电压互感器，额定二次负载通常为15VA~150VA，检定规程规定下限负载为2.5VA，而根据实际测试统计结果，绝大多数计量电压互感器的二次实际负载不足1VA，离规定值相差较大，而运行于这种轻载情况下的计量互感器，很有可能导致误差偏大，无法保证计量误差，损害计量公正。
当前计量用互感器存在着额定二次负载偏大，针对这种情况，提出以下改进建议：（1）可在计量互感器二次侧连接高可靠性阻抗，补偿负荷；（2）完善规程、标准要求，促进互感器设计方式改进，使互感器在低负载下也能满足误差等级要求。（3）结合计量装置改造，补偿因二次实际负载过小的偏差。
参考文献：
[1]广东电网公司.广东电网公司电能计量装置典型设计[M].北京:中国电力出版社,2011,7.
[2]陈晓明,等.互感器二次负荷调查统计与分析[J].高压电器,2014(5).
[3]苏智勇.二次负荷对电能计量的影响[J].云南电力技术,2006,(34).
[4] JJG 1021-2007.电力互感器检定规程[S].
[5] DL/T 448-2000.《电能计量装置技术管理规程》[S].
作者简介：
陈财业（1988-），男，助理工程师，工学学士，从事电能计量、电力试验工作；谢社新（1984-），男，助理工程师，工学学士，从事电力试验工作。
论文作者:陈财业,谢社新
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期
论文发表时间:2015/10/12
标签：负载论文; 互感器论文; 绕组论文; 误差论文; 下限论文; 电压互感器论文; 回路论文; 《基层建设》2015年16期论文;