论文部分内容阅读
摘 要：在电力系统计量工作中，工作人员一直将关注的重点放在计费电能表的准确度上，对计量工作中的电压互感器（TV）、电流互感器（TA）的准确度关注一直不够，这种现象非常容易导致电能计量装置的准确度出现误差，导致计量结果也出现误差，无法达到国家规定的计量结果要求。因此要重点关注电力系统计量工作互感器误差现场测试技术，确保互感器的误差限值属于国家法规的规定范围内。
关键词：电力系统计量工作;互感器误差;现场测试技术
在电力系统的计量工作中出现的互感器合成误差，是指在电能计量装置内的电压互感器（TV）和电流互感器（TA）在实际运行状态的比差、相差所合成计算得到的计量误差，它是电能计量综合误差的重要组成部分之一。在电力计量的实际工作中，只有使用先进的互感器误差现场测试技术，才能检验处出互感器中的误差是否合格。
一、计量工作中的互感器误差来源
1.电流互感器的误差原因
理论上设想的电流互感器的励磁电流应该为0，这时因为在一、二次线圈同辈一交变磁通所交联，所以在数值上一、二次绕组的安匝数相等，并且一、二次电流的相位相同。而实际上由于电流互感器铁芯的结构以及材料性能等原因的影响，电流互感器总是存在着励磁电流，则一、二次绕组的安匝数就不相等，并且一、二次电流的相位也不相同，也就是产生了误差。这就是电流互感器中的误差。电流互感器的误差通常包含电流比误差（比差）和相位角误差（角差）两种。
2.电压互感器的误差原因
电压互感器的误差原因主要有以下几个方面，首先是一次绕组电阻及漏抗，引起的空载以及负载误差;第二是二次绕组电阻及漏抗，引起的负载误差;第三是铁芯励磁电流，引起的非线性空载误差;最后是一次侧荣性蚀漏电流引起的荣兴误差。综合起来，电压互感器的误差产生原因主要与激磁导纳，一、二次绕组内阻抗和负荷导纳有关。
二、电力系统互感器误差的现场测试方法
对于电力系统中TA、TV误差的现场测试有两种，分别是传统的测试技术和利用电流互感器误差分析仪来进行检测，下面对这里两种方法进行详细的描述和分析。
1.传统的误差测试方法
互感器误差的传统方式历经使用的时间已经很长，拥有一套成熟的体系和测试技术，并且对误差的测试可以达到相对较高的精度。互感器误差测量的传统方式的主要工作原理是首先由电源、调压器、升流器提供一次大回路的电流，然后将测量用的标注TA和被检测的电流互感器TA2号进行一次串联，将二次电流IO与I2进行反极性串联，两者之间的差值电流△2注入互感器校验仪K点，最终由互感器校验仪检测出本次互感器测量过程中的比差和角差。
传统的互感器误差测量方式虽然检测技术娴熟，但互感器现场校验设备必须使用标准的CT升流源，这些设备通常体积庞大、十分笨重，现场要得到大电流很困难，要投入大量的人力、物力。而且互感器误差的传统测量方式工作效率较低，测量方式不够安全，造成互感器一直无法按照周期定期进行检定，因为互感器而造成的计量误差将会给电力局带来巨大的经济损失。
2.电流互感器误差分析仪的检测方式
电流互感器误差分析仪，是近年来刚刚开发出来的新型电流互感器误差专用分析仪器。电流互感器误差分析仪摒弃了传统的互感器误差测试方法，通过电子技术可以直接测算出互感器误差中的比差和交叉，耗费人力极少，仅1-2名工程技术人员就可以快速的完成互感器误差现场测试的整个过程，并且电子互感器误差分析仪可以与计算机联网，方便管理，使用技术简单，大大提高了互感器误差现场测试的工作效率。
电流互感器误差分析仪的测量原理是由电流互感器误差分析仪对被检验的电流互感器TA二次施加電压，模拟出TA的实际工作状态，测试二次导纳等参数。然后根据电流互感器误差原理的数学模型，计算出被检验电流互感器TA的误差数值。电流互感器误差分析仪的出现，虽然极大的提升了互感器现场检测的工作效率，但是由于其本身的测量原理仍然需要完善，而且测量出来的误差结果准确度有待提高，检测对象也受到限制，因此对电流互感器误差分析仪还没有很广泛的被应用到电力系统计量工作中来。电流互感器误差分析仪本身也仍然有需要改进的地方。
3.两种方法的结果处理以及误差分析
首先是传统互感器误差测试方法的结果分析，根据国家计量检定规程JJG313-1994《测量用电流互感器》的主要要求，在互感器的测量结果中，标准互感器测量的误差应该小于被检验互感器误差的20%，由于检验仪器自身引起的测量误差应该小于10%，外磁场、负载箱、数据处理以及电源频率等引起的误差应该小于20%，按照各相均方根相加，其综合误差应该小于被检验互感器误差限值的1/3，如此才能满足规程的规定。
其次是电流互感器误差分析仪的检测结果，由于新型的互感器误差分析仪没有传统的测量仪器那么多的构造与组成，因此也少了很多构件的测量标准，例如误差检测结果中没有负载箱引起的6%误差，没有差值回路引起的5%误差，没有外磁场的5%误差等等，因此按照电流互感器误差分析仪测量结果中各项结果均方根相加计算的综合误差为32%，比传统方法稍高，但是仍然满足小于被检验互感器误差限值的1/3，符合国家规定的要求。
对于两种方法所取得的误差检测结果，应该做好对原始数据的保留和记录。在检测结果中，只要被检验互感器在全部测试点的误差，不超出《电力互感器规程》中规定的基本误差限值，且稳定性、运行变差和磁饱和裕度符合国家调理条款的规定，就可以认为被检验的互感器误差是合格的;如果其中有一项或者多项运行变差查查，但是实际误差绝对值加上超差的各相运行变差绝对值没有超出基本误差的限值，也认为被检验的互感器在这次检验中达到误差合格的程度。
4.互感器误差检测结果的校准
互感器误差检验结果的校准一般有两种方式，第一种是间接对比法。间接对比法的校准原理是对同一台被检验的互感器，先后采用传统的测量方式和新型的电流互感器误差分析仪进行两次检定，然后对比检定出来的结果，包括结果中各分项的检测数据，把两组结果相对应的点进行比较，求出差值。如果差值符合国家检定规程中规定的误差限值，则认为此次互感器误差检定结果是合格的。
第二种是整体检定法。为了解决新型电流互感器误差分析仪的量值传递问题，一些研发单位已经制定了专用的0.005比例标准，将此标准作为电流互感器误差分析仪的“被检对象”，检定结果取反符号，就是电流互感器误差分析仪的整体误差，同时，再对分析仪的百分表、灵位、侧阻抗、导纳等功能进行检查，就完成了整个检定工作。整体鉴定法方便易行，可以覆盖互感器误差检测的全部过程。
三、结语
与传统的互感器误差的检验方式相比，新型的电流互感器误差分析仪可以有效的提高检验工作的效率，降低工作中耗费的人力和物力，但新型电流互感器误差分析仪的使用仍然受到一定的限制，有很多需要解决的问题，因此误差分析仪仍然具有很大的研究进步空间。
参考文献
[1]梅国民.电力计量互感器误差的现场测试技术[J].民营科技，2012，（5）：98-178.
[2]程禹智.浅析电力计量互感器误差的现场测试技术[J].广东电力，2005，18（12）：23-45.
[3]林文森.浅谈电力计量互感器误差的现场测试技术[J].企业文化，2013，（12）：140.
关键词：电力系统计量工作;互感器误差;现场测试技术
在电力系统的计量工作中出现的互感器合成误差，是指在电能计量装置内的电压互感器（TV）和电流互感器（TA）在实际运行状态的比差、相差所合成计算得到的计量误差，它是电能计量综合误差的重要组成部分之一。在电力计量的实际工作中，只有使用先进的互感器误差现场测试技术，才能检验处出互感器中的误差是否合格。
一、计量工作中的互感器误差来源
1.电流互感器的误差原因
理论上设想的电流互感器的励磁电流应该为0，这时因为在一、二次线圈同辈一交变磁通所交联，所以在数值上一、二次绕组的安匝数相等，并且一、二次电流的相位相同。而实际上由于电流互感器铁芯的结构以及材料性能等原因的影响，电流互感器总是存在着励磁电流，则一、二次绕组的安匝数就不相等，并且一、二次电流的相位也不相同，也就是产生了误差。这就是电流互感器中的误差。电流互感器的误差通常包含电流比误差（比差）和相位角误差（角差）两种。
2.电压互感器的误差原因
电压互感器的误差原因主要有以下几个方面，首先是一次绕组电阻及漏抗，引起的空载以及负载误差;第二是二次绕组电阻及漏抗，引起的负载误差;第三是铁芯励磁电流，引起的非线性空载误差;最后是一次侧荣性蚀漏电流引起的荣兴误差。综合起来，电压互感器的误差产生原因主要与激磁导纳，一、二次绕组内阻抗和负荷导纳有关。
二、电力系统互感器误差的现场测试方法
对于电力系统中TA、TV误差的现场测试有两种，分别是传统的测试技术和利用电流互感器误差分析仪来进行检测，下面对这里两种方法进行详细的描述和分析。
1.传统的误差测试方法
互感器误差的传统方式历经使用的时间已经很长，拥有一套成熟的体系和测试技术，并且对误差的测试可以达到相对较高的精度。互感器误差测量的传统方式的主要工作原理是首先由电源、调压器、升流器提供一次大回路的电流，然后将测量用的标注TA和被检测的电流互感器TA2号进行一次串联，将二次电流IO与I2进行反极性串联，两者之间的差值电流△2注入互感器校验仪K点，最终由互感器校验仪检测出本次互感器测量过程中的比差和角差。
传统的互感器误差测量方式虽然检测技术娴熟，但互感器现场校验设备必须使用标准的CT升流源，这些设备通常体积庞大、十分笨重，现场要得到大电流很困难，要投入大量的人力、物力。而且互感器误差的传统测量方式工作效率较低，测量方式不够安全，造成互感器一直无法按照周期定期进行检定，因为互感器而造成的计量误差将会给电力局带来巨大的经济损失。
2.电流互感器误差分析仪的检测方式
电流互感器误差分析仪，是近年来刚刚开发出来的新型电流互感器误差专用分析仪器。电流互感器误差分析仪摒弃了传统的互感器误差测试方法，通过电子技术可以直接测算出互感器误差中的比差和交叉，耗费人力极少，仅1-2名工程技术人员就可以快速的完成互感器误差现场测试的整个过程，并且电子互感器误差分析仪可以与计算机联网，方便管理，使用技术简单，大大提高了互感器误差现场测试的工作效率。
电流互感器误差分析仪的测量原理是由电流互感器误差分析仪对被检验的电流互感器TA二次施加電压，模拟出TA的实际工作状态，测试二次导纳等参数。然后根据电流互感器误差原理的数学模型，计算出被检验电流互感器TA的误差数值。电流互感器误差分析仪的出现，虽然极大的提升了互感器现场检测的工作效率，但是由于其本身的测量原理仍然需要完善，而且测量出来的误差结果准确度有待提高，检测对象也受到限制，因此对电流互感器误差分析仪还没有很广泛的被应用到电力系统计量工作中来。电流互感器误差分析仪本身也仍然有需要改进的地方。
3.两种方法的结果处理以及误差分析
首先是传统互感器误差测试方法的结果分析，根据国家计量检定规程JJG313-1994《测量用电流互感器》的主要要求，在互感器的测量结果中，标准互感器测量的误差应该小于被检验互感器误差的20%，由于检验仪器自身引起的测量误差应该小于10%，外磁场、负载箱、数据处理以及电源频率等引起的误差应该小于20%，按照各相均方根相加，其综合误差应该小于被检验互感器误差限值的1/3，如此才能满足规程的规定。
其次是电流互感器误差分析仪的检测结果，由于新型的互感器误差分析仪没有传统的测量仪器那么多的构造与组成，因此也少了很多构件的测量标准，例如误差检测结果中没有负载箱引起的6%误差，没有差值回路引起的5%误差，没有外磁场的5%误差等等，因此按照电流互感器误差分析仪测量结果中各项结果均方根相加计算的综合误差为32%，比传统方法稍高，但是仍然满足小于被检验互感器误差限值的1/3，符合国家规定的要求。
对于两种方法所取得的误差检测结果，应该做好对原始数据的保留和记录。在检测结果中，只要被检验互感器在全部测试点的误差，不超出《电力互感器规程》中规定的基本误差限值，且稳定性、运行变差和磁饱和裕度符合国家调理条款的规定，就可以认为被检验的互感器误差是合格的;如果其中有一项或者多项运行变差查查，但是实际误差绝对值加上超差的各相运行变差绝对值没有超出基本误差的限值，也认为被检验的互感器在这次检验中达到误差合格的程度。
4.互感器误差检测结果的校准
互感器误差检验结果的校准一般有两种方式，第一种是间接对比法。间接对比法的校准原理是对同一台被检验的互感器，先后采用传统的测量方式和新型的电流互感器误差分析仪进行两次检定，然后对比检定出来的结果，包括结果中各分项的检测数据，把两组结果相对应的点进行比较，求出差值。如果差值符合国家检定规程中规定的误差限值，则认为此次互感器误差检定结果是合格的。
第二种是整体检定法。为了解决新型电流互感器误差分析仪的量值传递问题，一些研发单位已经制定了专用的0.005比例标准，将此标准作为电流互感器误差分析仪的“被检对象”，检定结果取反符号，就是电流互感器误差分析仪的整体误差，同时，再对分析仪的百分表、灵位、侧阻抗、导纳等功能进行检查，就完成了整个检定工作。整体鉴定法方便易行，可以覆盖互感器误差检测的全部过程。
三、结语
与传统的互感器误差的检验方式相比，新型的电流互感器误差分析仪可以有效的提高检验工作的效率，降低工作中耗费的人力和物力，但新型电流互感器误差分析仪的使用仍然受到一定的限制，有很多需要解决的问题，因此误差分析仪仍然具有很大的研究进步空间。
参考文献
[1]梅国民.电力计量互感器误差的现场测试技术[J].民营科技，2012，（5）：98-178.
[2]程禹智.浅析电力计量互感器误差的现场测试技术[J].广东电力，2005，18（12）：23-45.
[3]林文森.浅谈电力计量互感器误差的现场测试技术[J].企业文化，2013，（12）：140.