浅析电压互感器二次回路在电能计量装置中的影响

作者:卢万平 刊名:机电信息 上传者:杨青山

【摘要】针对电压互感器二次回路压降所引起的计量误差问题,详细介绍了电能计量装置中关于电压互感器二次回路的配置要求及电压互感器专用二次回路的作用,并分析了电压互感器专用二次回路设计时应注意的问题。

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0引言电能的精确计量直接关系到我国电力企业的经济利益,合理规范的管理电压互感器二次回路的压降,也就保证了电能计费的精确性。只有精确地利用电能装置正确计量电量,才能合理地建立考核供电企业各种标准指标,才能指导合理收取电费,顺利开展节能减排工作。电能计量装置的误差检测是实现正确计量的重要举措。电能计量装置的综合误差主要包括电压互感器、电能表的计量误差,电流互感器的计量误差以及电压互感器到电能表的二次回路压降引起的误差。通过研究表明,降低电压互感器二次压降的误差能够在很大程度上降低电能计量的综合误差。因此,在电能计量装置中设计电压互感器专用二次回路意义重大。1电能计量装置中关于电压互感器二次回路的配置要求由《DL/4482000电能计量装置技术管理规程》可知,电能计量装置中电压互感器二次回路应具有以下配置:(1)对于、类贸易结算电能计量装置,电压互感器二次回路电压降应在其额定二次电压0.2%的范围之内;对于一般型的电能计量装置中,电压互感器二次回路电压降应在其额定二次电压的0.5%范围之内。(2)对于、、类贸易结算用电能计量装置,由于其本身特点应分别配置计量专用电压,电流互感器和专用二次绕组。并且在二次绕组及其二次回路中,不得人为接入其他与电能计量无关的设备,以防产生耗电。(3)对于35kV以上的贸易结算用电能计量装置中,二次回路可以接入熔断器,但不能接入隔离开关辅助接点;对于35kV以下计量装置中,二次回路既不能接入隔离开关辅助接点,也不能接入熔断器。(4)在互感器二次回路中,优先选用高质的铜质单芯绝缘线作为导线。并且由导线的损耗规定,按照所允许的电压降计算,导线截面积应至少保持在2.5mm2及以上。因此,对于电能计量装置需要接入专门的电压互感器二次回路。具体通过将电能表直接接入电压互感器二次端子单引专用电缆,将测量控制、仪表显示设备和继电器开关等二次回路与电能表的二次回路相独立接入。2电压互感器专用二次回路的作用在本公司电网变电站中,各个相对重要的电能表均装设专用的电压互感器二次回路。二次回路的具体作用如下:(1)当采用专用的电压互感器二次回路,电能表与仪表显示设备等二次回路单独工作,彼此不会受到影响,并且降低二次回路电压降受到其他负载的影响。(2)当采用专用的电压互感器二次回路,可以减少诸如接线错误等等操作。(3)当采用专用的电压互感器二次回路,可以减小二次回路电压降U及由此带来的电能计量误差。3电压互感器专用二次回路设计时应注意的问题根据电压互感器专用二次回路原理图(图1),我们可以对压降所引起的误差进行分析。当二次负载电流通过导线时,由于导线有电阻的存在便产生压降,使电压互感器二次绕组的端电压U觶2与加在负载两端的电压U觶2产生偏差。具体表达式如下:U觶2=2I觶r+U觶2(1)U觶=U觶2-U觶2=-2I觶r=U+U(2)通过电压的向量图,U觶在U觶2上的水平投影和垂直投影分别为:U=-2Ircosb(3)U=2Irsinb(4)通过相关计算,连接导线电阻引起的比值差和相位差分别为:fr=U/U2=(-2Ircosb/U2)100(%)(5)rtgr=U/U2=(2Irsinb/U2)3438()(6)通过总结以上算式,我们可以得出,在电压互感器专用二次回路设计时,电缆线的感抗和电缆线芯与芯之间分布电容均会对二次回路压降产生影响。3.1电缆芯之间分布电容的影响在本公司电网变电站中,电压互感器的二次回路均采用三相四线接线方式,其在一根电缆的电容分布如图2所示。由电路原理图可知,各芯之间存在电压(Uab=Ubc=Uac=100V,图1电压互感器

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