电流互感器对电能计量的影响

谢军

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 电流互感器的结构分析

1.1 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。

1.2 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。

2 电能计量的影响因素

2.1 电能表选择不当

通过测试计算数据可以得出，在电能表进行电能计量时，由于用户产生的负荷电流并不具备一定的稳定性，负荷电流量时高时低，或者是负荷电流量要高于电流互感器所规定的电流量。一旦低载负荷点数值长时间处于较低运行状态上，就会导致计量结果出现大的偏差。因为，三相负载中电流量是不平衡的，而中间点一般情况下会存在电流，所以，根据公式Ib=In-Ia-Ic，Ib产生的相应功率较低，因此，就会引发三相电三线电能表测量电能值更多的变化和误差。

2.2 电能表自身的问题

经济市场背景下，部分电能表生产商为了在价格战中占有一定位置，直接对所生产的电能表设计做出改变，使用三类磁钢和稀土磁钢作为生产电能表的原材料，这样的做法就导致了电能表质量受到影响。即使通过安装前的性能测试，再投入使用以后，也会因为磁钢质量存在的问题，经常發生断磁现象，致使电能表阻尼力矩降低，电能表实际转速加快，导致实际计量值存在较大的误差。

2.3 电压互感器二次导线

通过二次连接导线接触电阻，或者是串接点接触电阻时，这二者都会影响电压互感器的负载电流，进而直接致使电压值降低。由于以上原因，多出电能表的电压值和二次线圈中所产生电压值并不相等，所以计量值上也会产生一定的误差。

2.4 电流互感器选择不合适

当电流互感器进行工作时，一次电流经过一次绕组，就会使用消耗磁的方法，让二次绕组产生相应的电动势能，然后使铁芯产生磁通量。实际上，铁芯对励磁电流进行消耗的同时，也会造成电流互感器出现测量上的误差。引起这种误差的主要原因是因为互感器比值误差和角差所引起的，而铁芯抗角、铁芯损耗电量角、外接负载阻抗都与比差和角差紧密相关；而互感器电流特性曲线和负载特性盐线的误差特二次负荷在百分之二十五到百分之百之间，一次电流的额定值是是>30%、≦60%，才能保证处在最佳状态上，这种情况下产生的误差不会过大，能够有效的控制在规定范围内。例如，电子表被大范围使用，其中二次负荷最为主要的就是，电能表的阻抗和接触电阻值都要小于机械表，多数电子表的二次负荷值都达不到1VA。

3 电流互感器产生电能计量误差的应对措施

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 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 结语

随着社会经济的发展，人们对于电能的应用更加广泛。本文通过科学的论述，解释了电流互感器产生误差的主要原因是铁心消耗励磁电流，并且在使用中也少计了很多的电量。因此，作为一名计量工作人员，对电流互感器的工作原理进行更深入的了解，结合电流互感器对电能计量的影响因素，尽可能保证电能计量的准确性，从而提高电力与企业双方效能水平，达到共羸发展的目标。

参考文献

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