浅析电流互感器对电能计量误差的影响
电流互感器对电能计量的影响
电流互感器对电能计量的影响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。
标签：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。
简述电流互感器对电能计量的影响
３ ． １ ． １ 电能表 选用 不合 理 在 电 能计 量 装 置 的 实 际 运用 中 ，由 于 电 能用 户 的负 荷 电流 变化 幅度 较 大 等 类 似 情 况 ，使 得 电 流互 感 器 长 期 处 于 低 载负荷点上运行 ，从而使得 电能计量发 生 误 差 。此 外 当用 电 能 表和 实 际 测 量 电 能 的 相 、线 参 数 不 一 致 的时 候 ，就 会 引 起 一 定 的 附加 误 差 ，并 且 因 为三 相 不 平 衡 ，使 得 中性 点 附 近 还存 在 着 少 量 的 电 流 ，进而 产生 附加误 差 。 ３ ． １ ． ２电能 表质 量问题 目前 电 子式 电能 表 的误 差 源 主要 在 于 电压 采 样器 和 电 流采 样 器 。 当前 部 分 电子 式 电能 表 的 电 流采 样 器 由锰 铜 合 金 板制成 ，其温度 系数小 ，电阻随温度变 化 而 发 生 非 线 性变 化 。这会 引起 电子 式 电能表误 差对 温 度影 响呈现 非线性 变化 。 ３ ． ２电压 互感 器的 电压 降 根 据 相 应 的 电力 知 识 ，当 负 载 电流 通 过 电 压 互感 器 的 串接 点 接 触 电 阻 以及 二次线本身 的电阻，会产生一定 的电压 降 ，从 而 使得 电能 表 和 电压 互感 器 两 端 的 电压 不 相 符 ， 电能 计 量 也 会 因此 产 生 定 的误差 。 ３ ． ３电流 互感 器 的选用不 合理 当一 次 绕 组 中 流过 电流 Ｉ 时 在 一 次绕组上就会存在一次磁动势 Ｉ Ｉ Ｗ， 。根 据 电磁 感 应 和 磁 动 势 平 衡原 理 ，在二 次 绕 组 中 就会 产 生感 应 电 流 Ｉ ， ，并 以二 次 磁动势 Ｉ ： ｗ 去 抵 消 一 次磁 动 势 Ｉ ｗ 。在 实 际 中 ，要使 电磁 感 应 这 一 能 量 转换 形 式 持续 存 在 ，就必 须 持 续 供 给 铁 芯 一个 激磁磁动势Ｉ 。 ｗ。 ，方 程 式 变 为 Ｉ ｗ ＋ Ｉ ： Ｗ： ＝１ ０ ｗ 。可见 ， 激磁 磁动 势 的存在 ， 是 电流 互 感 器 产 生 误 差 的 主要 原 因。激 磁磁动势对互感器的具体影 响体现在互 感 器 的 角差 和 比差 。根 据 互 感 器 的 特 性 可 以 知道 ，只 有保 证一 次 电流 在 额 定 电
浅析电流互感器及其二次回路引起的计量误差
浅析电流互感器及其二次回路引起的计量误差摘要：电能计量是电力企业进行安全生产以及促进电网安全运行的重要工作，电能计量装置的运行效果不仅关系到电力企业的发展，影响电能结算的公平性，而且还直接关系到广大用户的切身利益。
以往电力企业的技术人员往往更加侧重电压互感器及其二次回路引起的计量误差，也采用了有效的措施来解决这种问题。
电流互感器及其二次回路也会引起计量误差，给电力系统带来的影响比较大，所以，电力企业必须要加强电流互感器及其二次回路的重视，采取有效的措施提高电能计量的准确性。
本文首先分析了电流互感器的结构，然后阐述了电流互感器及其二次回路引起误差的原因，最后提出了消除电流互感器及其二次回路引起计量误差的有效措施。
关键词：电流互感器；二次回路；计量误差一、引言电能计量不仅影响着电力企业的生产效率，而且还直接关系到电力企业和用户的根本利益，这就要求电力企业加强对电能计量的重视程度。
电流互感器是电能计量装置的重要组成部分，对电能计量准确性的影响也最大。
通常情况下，如果电路互感器在正常运行过程中出现了饱和和剩磁现象就会导致电能计量装发生电流波动的情况，从而严重降低电能计量的准确性。
因此，加强对电流互感器及其二次回路的研究，尽量消除二者带来的计量误差具有十分重要的现实意义。
二、电流互感器结构分析电流互感器主要是由三部分组成的，分别是闭合的绕组、铁芯和绝缘外壳。
绕组又进一步分为一次绕组和二次绕组，其中一次绕组的匝数比较少，在检测时电流会通过全部的线路；二次绕组的匝数比较多，而且具有闭合性的停电，即使在短路状态下也可以正常运行。
电流互感器的功能比较强，可以将一次系统与二次系统进行有效连接，而且还能将大电流转换为小电流然后供应给系统的各个部分。
同时，电流互感器还可以真实反映出整个电力系统的实际运行情况，最大程度保证电力工作人员的人身安全。
三、电流互感器及其二次回路引起计量误差的原因电力企业生产电能的销售情况是通过电能计量装置来计算的，电能计量装置也可以准确计算出用户用电量的多少，利用电能装置的记录可以促进电力企业与用户之间的交易，所以电能计量装置的准确性是双方公平交易的重要基础，直接关系到电力企业和用户的根本利益。
电流互感器对电能计量的影响
科技论坛电流互感器对电能计量的影响何绮（国网哈尔滨供电公司客户服务中心计量室，黑龙江哈尔滨150000）依据相关实践得知，不但电力企业的发展会。
在某种程度上受到电力计量工作带来的干扰，而且还会对电能用户的效益带来不利影响，需要引起相关人员的高度重视。
对于电力系统来说，电流互感器对电力企业发展中扮演着重要的角色，倘若有剩磁抑或是发生饱和情况，那么就会对设备带来直接的影响，致使出现畸变的情况渗透到电能计量装置的有关电流里面，会对电能计量结果具有的准确性带来不利影响。
1电能计量的现状误差分析对于相关部门销售的电能量及其相关电力用户应用的电能量开展计量工作的时候，电能计量装置在计量工作中起到了必不可少的作用，它引导双方的贸易结算，倘若计量结果发生问题，那么就不能确保贸易结算实现公平的目的，对双方经济利益带来直接的影响。
当前，电网事业的不断发展，人们也对供电水平提出了愈来愈多的要求，因此相关人员一定要对电能计量装置的误差引起必要的重视。
一是无法科学选择电能表。
依据诸多调查发现，倘若用户具有的负荷电流产生了较大的改变，抑或是实际应用不大的电流，甚至比小的电流还小的情况下，那么这种现象会长时期的运作，对计量的准确性带来不利影响。
假如相关人员在对三相四线电能进行检测的时候，所采取的电能表为三相三线的，那么就会致使附加出现较大的误差。
不仅仅如此，倘若无法对三相负载进行平衡，那么就会增加附加出现的误差情况。
二是电能产品出现误差。
当前市场存在较大的竞争力，某些生产商家为了减少成本，得到更多的竞争优势，就会暗自对设计方案进行改动，使用的材料也不好，这样就会对日后的应用带来不利影响。
即使在安装的前期阶段，应当做好相应的调试，然而通过长期的运作，磁钢所具有的磁性就会逐渐减少，这样也会对电能表的阻尼力带来影响，从而对电能表的实际测量带来不利影响。
三是对于电压互感器二次导线来说，与相关串接点的电阻进行接触的时候，倘若电压互感器所具有的负载电流经过的时候，俺么就会发生电压降的情况，这样就会在某种程度上致使电压互感器二次线圈所具有的电压不能顺利经过相关电压呈现出来，从而致使在计量的时候出现一定的误差情况。
电流互感器对电能计量的影响_1
电流互感器对电能计量的影响发布时间：2021-06-24T01:49:07.701Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第6期作者：李维伦曹念安[导读] 在日常生产中，许多动力用户的电能计量装置是由电能表和电流互感器两个部分组成的，因此电能计量的准确与否，不仅与电能表的准确度有关，也与电流互感器的准确度密不可分。
内蒙古巴彦淖尔电业局内蒙古巴彦淖尔 015000摘要：电能计量是电力生产效率的重要保证和技术基础，而且，电能计量与电力的生产和电力的使用息息相关，因此，保障电力计量的精确度对发展电力企业来说是至关重要的。
在电能计量装置中，电流互感器占据着十分重要的地位，电流互感器在很大程度上影响着电能计量的准确性，因此，保障电流互感器的准确性是保障电能计量准确性的重要前提。
但是目前我国的电流互感器出现了诸多问题，从而影响了电能计量的准确度，进而对我国电力事业的发展也起到了阻碍的作用。
关键词：电流互感器；电能计量；影响在日常生产中，许多动力用户的电能计量装置是由电能表和电流互感器两个部分组成的，因此电能计量的准确与否，不仅与电能表的准确度有关，也与电流互感器的准确度密不可分。
电能表的误差比较直观，检定时容易被发现，但电流互感器的误差对电能计量的影响比较复杂，也容易被用户忽视。
其实电流互感器一旦出现故障或误差，往往会导致电能计量产生更大的偏差。
一、电能计量装置与电流互感器运行状态之间的联系电能计量装置主要由电能表、互感器、二次连线等部分构成，其工作情况与电能计量的准确性有着极为密切的联系。
从理论分析的角度来看，电能计量装置的误差主要是由于电能表、互感器或者二次连线三部分本身存在问题造成的。
但在实际工作过程中，即使工作人员的误差调制最小，仍存在一些用户的电能计量偏差无法得到有效降低的情况。
可以了解到，造成这种状况的原因之一就是电流互感器的运行状态存在问题。
具体来说，电能计量装置中的互感器主要由电压互感器与电流互感器构成，负责现实中电能信息的采集。
电流互感器对电能计量的影响
电流互感器对电能计量的影响摘要:电能表的误差比较直观，检定时容易被发现，但电流互感器的误差对电能计量的影响比较复杂，也容易被用户忽视。
其实电流互感器一旦出现故障或误差，往往会导致电能计量产生更大的偏差。
下面笔者结合实例分析电流互感器的误差对电能计量的影响。
关键词:电流互感器；电能计量；误差中图分类号： tm933.4 文献标识码： a 文章编号：互感器分为电流互感器（ta）和电压互感器（tv），是电能计量装置的信号源器件，在电力系统中起着一次高压回路和二次控制及测量回路的桥梁作用。
本文只研究ta对电能计量的影响。
ta是电力系统中用于电能计量的重要设备，其饱和后和有剩磁时的运行特性将使注入电能计量装置的电流发生波形畸变，对电能计量的准确性有着重要影响。
一、ta的工作原理及误差分析1、ta工作原理ta的内部结构和原理与一般变压器相似，由2个绕制在闭合铁心上、彼此绝缘的绕组，即一次绕组和二次绕组组成，其匝数分别为n1和n2，其内部结构和接线符号分别如图1（a）（b）所示图1 电流互感器的内部结构和接线符号ta的一次绕组与被测电路串联，二次绕组与电能表的电流线圈串联，电能表的电流线圈内阻很小，所以ta相当于二次短路运行的变压器。
ta磁路中的磁通密度设计得很低，一般在0.08～0.1t范围内，磁损耗较小。
这种情况下，用来在铁心中建立磁场传递能量的激磁安匝数i0n1很小，i0n1在一次安匝数i1n1中所占比例也很小，大约为0.3%～1%。
ta的相量图如图2（a）所示，其中，φ为由激磁安匝数i0n1在铁心中建立起的磁通，u2为二次的感应电压，二次回路阻抗为感性，因此二次回路电流i2滞后u2角度φ2，一次安匝数i1n1与二次安匝数i2n2的相量和等于激磁安匝数i0n1，即i1n1+i2n2=i0n1由于i0n1很小，理想情况下若忽略i0n1，则有i1n1+i2n2=0，即i1n1=-i2n2即i1n1与i2n2大小相等、方向相反，基本平衡。
分析电力互感器超差引起的电能计量误差
分析电力互感器超差引起的电能计量误差发布时间：2022-11-08T08:06:57.412Z 来源：《福光技术》2022年22期作者：丁佳[导读] 随着经济的发展，企事业单位用电量的不增加，对电能计量准确性越来越重视。
由于用电负荷的不断加大，电力互感器被广泛应用于将大电流转换为小电流、高电压转换为地电压以便于电能表准确计量电量的场合。
如果由于电力互感器的不准，将造成电能表计量电量的不准确，很容易引起电能计量贸易纠纷。
基于此，本文针对计量用电力互感器误差相关知识进行了论述，仅供参考。
丁佳国网安徽省电力有限公司阜阳供电公司安徽省 236000摘要：随着经济的发展，企事业单位用电量的不增加，对电能计量准确性越来越重视。
由于用电负荷的不断加大，电力互感器被广泛应用于将大电流转换为小电流、高电压转换为地电压以便于电能表准确计量电量的场合。
如果由于电力互感器的不准，将造成电能表计量电量的不准确，很容易引起电能计量贸易纠纷。
基于此，本文针对计量用电力互感器误差相关知识进行了论述，仅供参考。
关键词：电力互感器；电能计量；误差分析电力互感器被广泛应用于各用电单位做计量电能使用，其计量性能的准确与否决定着电能计量的准确性。
当电力互感器示值超差造成电能计量不准确时，就需要对其超差数据进行分析，确定电费的追补。
本文就电能计量误差原因及电力互感器超差引起的电能计量误差进行分析。
1 电力互感器应用1.1 电流互感器运行原理电流互感器运行中，一次线圈匝数少且方便接线，反之二次线圈接线复杂且匝数多。
二次绕组与变化大，极易出现接错。
电路系统中一二次线圈串联在一起，围绕二次线圈测量仪表与继电器串接在一起，电流线圈自身阻抗力较小，所以正常运行状态下，互感器状态趋于短路。
一般情况下，单项、星型及非完全星型是三种常用接线方法，电流互感器接线是否正确，对计量与倍率正确性有着重要的影响；准确的继电保护与远方采集测控，与系统安全稳定运行密切相关，因而正确接线可避免很多问题。
浅析电流互感器对电能计量影响作用
【 关键词 】 电流互感器； 电能计量 ； 影响作用
电流互感器对应 的英文缩 写为 ． ． ｒ 它为一个信号源器件 ， Ａ 是对 电 能进行计量 的一个 装置 ． 具体 到对应 的电力系统 中。 能很好 的发挥具 体 的桥梁作用 ． 这个桥梁是对一次和二次高压产生的 回路并且对 回路 进行具体 的测量 准确的计 量电能 ， 尤其是对发 、 、 三方进行准确 供 用 的电能计量 ． 将会直接的对这三方 的利益产生影响。 另外 ， 进行电能计 量对 于其他相关技术指标的测量计算来讲 ． 也有着非常直接 的重大关 系， 比如用 电量 、 厂用 电、 线损、 电量 、 电量 以及煤耗等等 。所 以研 供 发 究电能计量对 于电力系统而言 ， 是一个非常重要 的课题。
一
（） ａ数据输入模 型
（） ｂ 电表模型
图 ３ 电能 计 量仿 真 模 型
２ 仿 真的具体结果及对应的深入分析 ． ２ 下图 ４ 形象地展 示了电流互感器在仿 真模 型里进行一次 侧输入 产生 的电流波形 图， 具体 的仿真 时间是 ５ ７ 。据 图 ３ ｂ 知道 ， １秒 （） 如果 不经 电流互感器 ， 进行计量 仿真 ． 获得 的结果是 １０ ． Ｗ ． ； ３ １ ７ｋ ｈ 而如 ８ 果经 由电流互感 器． 获得 的仿真结果是 １ ４２ Ｗ・ 。 ２ ． ｋ ｈ ７ ４
２对 电能计量 ． ． 仿真分析 电流互感器产 生的影响
２１ ． 仿真模型 Ｐ Ｃ Ｄ可以将电压 、 ＳＡ 电流现场录波 的数据进行 导人 ， 对于 电流互 感器来讲 。 还是具体的输 入 ， 下面将仿真研 究某 牵引变 电站产生 的具 体录波数据 。图 ３ ａ表示的是数据输入的仿真模型 ， 出的 内容为三 （） 输 相的电压和电流 ： ３ ｂ 表示的是电表模型 ， 图 （） 这个 电表模型建立在 计 量 芯片 Ａ Ｅ ７ ８ Ｄ ７ ５ 本身 的计量原理之上 。为了清楚 的知 道互感 器能够 对电能计 量产生什么样 的影响 ． 就会对计量结果进行具 体的研 究 ， 研 究包含 ２ 条输 出， 一条 的计量 结果不经互感器 获得 ； 另一条经 过互 感
电流互感器对电能计量的影响
施 光跃
（ 黑龙 江省电力有 限公 司， 黑龙 江 哈 尔滨 ￣ ５ ｏ ｏ ｏ ｏ ） 摘 要： 本 文详 细的论述 了互感器在 实际工作 中的运作 原理 ， 并且针 对其运作原理 建立 了电流互感 器运作 的数字模型 ， 在过程 中使 用 了Ｐ Ｓ Ｃ Ａ Ｉ ｂ Ｅ ＭＴ Ｄ Ｃ的软件对 电流互感器在工作运行 过程中的特点进行 了仔 细的研 究， 从 而揭 示了在 电流互感器运作过程 中出现错误 的 主要 原 因就在 于暂态饱 和。在通过 Ａ Ｄ Ｅ ７ ７ ５ ８的计 算芯片在运作过程 中的计算原理 ， 从 而模仿建立 了电子式的电量表 的高仿真模型 ， 并且 在 某牵引功能的变电站 中安装 了电子式的 电量表之后的 实际运行 数据进行 了详 细的研 究。研 究的结果表 现看来， 电流互感器在运作过程 中的误 差进 一步加 大 了电能电量表所统计 的数值的误差 ， 这 个结论从理论 结果 来看 ， 是一致 的。 关键 词 ： 电流互感器 ； 电能计量 ； 误差 ； 电磁暂 态仿真 ； 电子式 电能表 电能在运作过程 中， 发电方 、 供 电方 、 用 电方这三方 的电能技术 定参数条件下 的仿真结果 。 Ｔ Ａ 在稳态和暂态时的仿真波形 ， ｉ ｃ ｌ为 的准 确性 以及误差 性大小直接影 响到这三方 自身 的经 济利益 以及 折 算到 Ｔ Ａ 二次侧的一次侧 电流 ， ｉ ｃ ２ 为二次侧实测 电流 。在稳 态 Ｔ Ａ 一次侧和二次侧的电流基本重合 ， 说明此 时 Ｔ Ａ 的 比差 和角 交易过程 中的合理性 。除此之外 ， 电能计量的数值还与 电力发 电系 时 ， 统运作过程 中的所发的 电量总量 、 线 路耗 损 、 燃煤损 耗 、 工厂 自用 电 差非常小 ， 其误 差可忽略 。即当被测电流不超过 Ｔ Ａ 一次侧额 定电 量、 工厂供电量 、 用户用 电量这个几个技术性 的数值所 挂钩。所 以， 流 ， 且 电流畸变程度不大 时 ， 通过 Ｔ Ａ 所 测得的 电流误差 是非 常小 对 电能数 值计量过 程 中的难题进行 深入 的研究是 有关 电能系统是 的 ， 可以忽略。把波形局部放大 ， 可 以看到 ， 在稳态时 ， ｒ Ａ 一次侧 和 否具有经济性 、 技 术性 等各个方 面的能否不断进步的重要课题 的一 二 次侧 的电流存在一 定的误差 ， 易知 ， 这是由一次侧谐波 电流所造 部分 。 成 的。 但 这种误差非 常小 ， 只要 Ｔ Ａ 设计时具有足够宽 的带宽 ， 其谐 １电力 系统 中的 电流互感器存在的问题 波造成 的误差可以忽略不计 。 可以看到， 在暂态时 ， 由于一次侧 电流 电力 系统 中的互感 器分为两种类型 ， 一 个是电 流互 感器 ， 另一 中含有 一定的非周期 分量 ， 使Ｔ Ａ 存在较 大的剩磁 ， 造成 电流波形 个是 电压互感器 ， 这两个都是 电能数值计量装置 中的信号源 的一部 畸变严 重 ， 饱 和程度加重 ， 结果 ｒ Ａ 一次侧 和二次侧 的电流相差很 其 比差 和角差都非常大 。 分器件 ， 电流互感器在 电力 系统生产 过程 中对一次的高压 回路 以及 大 ， 第二次 电能控制和 电能 回路测量起着 连接 三者 的作用 。 本篇文章指 ３ Ｔ Ａ 对 电能 计 量 影 响 的 仿 真及 分析 针对 电流互感器在运作过程中对 电能表计量 的影响 。 电流互感器设 ３ ． １仿真模 型 备在电力系统运作过程中属于非常重要 的一环 ， 在电流互感器运作 Ｐ Ｓ Ｃ Ａ Ｄ 能够导入现 场录波的电压 和电流数 据 ， 并可 以作为 ｒ Ａ 饱和之后 以及有剩余 磁力时 的特殊 性质将会导致 注入 电能计量表 的输入 ， 因此下 面对某牵引变 电站 的录波数据进行仿真研究 。为仿 设备之 中的电流在运输过程 中发生波形谐波变化 ， 对于 电能数值计 真所用 的数据输人模 型 ， 其输 出为三相电压和三相 电流 ； 为基于计 Ｄ Ｅ ７ ７ ５ ８的计量原理所建立 的电表模型 ，为了研究互感器 量表的数 值精 确性有着巨大的影响。所以在 电能系统之 中 ， 要保持 量芯片 Ａ 其记录数值的准确性 ， 就必 须要 找到电流互感器在运行过程 中产生 对 电能计量 的影 响 ， 其输 出有 ２路 ， 一路为没有 经过互感器得到 的 误差的具体原 因， 所 以需要针对 电流互感 器的运行特性建立非常精 计量结果 ， 另一路为经过互感器得到的计量结果 。 ３ ． ２仿真结果及分析 确的方阵模型进行深入研究 。 现 目前 ， 电流互感器对 于继 电器 的保 护装置的影响进行深入研 仿真模型中的 Ｔ Ａ 一次侧输入电流波形 ， 仿真时间为 ５ １ ７ ｓ 。 根 究的文章 已经非常多 ， 但是 目前很少 有人 针对电流互感器对于 电能 据 电表模 型 ， 对 其进行 了计量仿 真 ， 没有经过 Ｔ Ａ 得到 的仿 真结果 ３ ０ １ ． ８ ７ ｋ Ｗ・ ｈ ； 经过 Ｔ Ａ 仿真结果为 １ ２ ７ ４ ． ２ ４ ｋ Ｗ・ ｈ 。从 仿真 数值 计量 表的影响进行 深入研究 。 本篇 文章通过理论分析 以及仿真 为 １ 结果易知 ， 经过 Ｔ Ａ 会少计 电量 ， 在本仿真 中 ， 少计 电量 ２ ７ ． ６ ５ ｋ Ｗ・ 模型相结 合对 电流互感 器对电能数值计 量表 的影 响进行 了仔细 的 分析和研 究。揭示 出了电流互感器在运作过程 中的工作原理 ， 并且 ｈ ，即误差 为 一２ ． １ ２％。按照此误 差进行计算 ，一年将少计 电量 建 立 了电流互感器精确 的数学模 型 ， 通过 Ｐ Ｓ Ｃ Ａ Ｄ 的仿 真软件对所 １ ６ ８ Ｘ ｌ ０ ４ ｋ Ｗ・ ｈ ， 给电力公 司带来 巨大的经济损失。 建立的电流互感器运行过程中的特性进行 了详细 的分析 。 这些研究 ４ 结 论 ａ． 建立 了电流互感 器运作过程 中的非线性 时间领域 的相 同效 结果 都将 为所 有的电能数值计量工作部 门提供一定 的帮助 。 能 的电路 模 型 ，并 且在 电磁 的暂时 形态 的运作 过程 的仿 真 软件 ２‘ ｒ Ａ 的 工 作 原 理 及 误 差分 析 ２ ． １ Ｔ Ａ 工 作 原 理 Ｐ Ｓ Ｃ Ａ Ｄ 中实验 了理论流程 ， 通过 实验 结果 表论 ， 目前 的电流互感器 这个模型不仅仅为 电能 ｒ Ａ 的内部 结构和原理与一般 变压器相似 ， 由 ２个 绕制在闭合 对 电能计量的影响理论 的正 确性 和有 效性 ， 铁 心上 、 彼此绝缘 的绕组 ， 即一次绕组和二次绕组组成 ， 其匝数分别 计量的数值提高了准确性 ， 还为今后的 电能误差研究提供 了更有效 为Ｎ ｌ和 Ｎ ２ 。 Ｔ Ａ 的一次绕组与被测 电路 串联 ， 二次绕组与电能表 的理论依据 。 的电流线 圈串联 ， 电能表 的电流线圈 内阻很小 ， 所以 Ｔ Ａ 相 当于二 ｂ ． 详细 分析 了电流互感器 的对 比差值 以及 角内差值所产 生的 次短路运行 的变压器 。Ｔ Ａ 磁路 中的磁 通密度设计得很 低 ， 一般在 具体原因。其中由于电流互感器 中存 在的铁心材料 的磁 阻的存在 ， ０ ． ０ ８ ～ ０ ． １ Ｔ范 围内， 磁损耗较小 。这种情况下 ， 用来 在铁心 中建立磁 电流互感器在传输 和转换 电流的过程 中 ， 会将 电流消耗一部分并且 场传 递能量 的激磁安 匝数 Ｉ Ｏ Ｎ１很小 ， Ｉ Ｏ Ｎ１在一次安 匝数 Ｉ １ Ｎ１中 激活线路 中的磁性 ， 使得电流互感器 在铁 心逐渐磁化 ， 从而导 致 了 电流互感 所 占比例 也很 小 ，大约 为 ０ ． ３％～ １％。其 中 ，为 由激 磁安 匝数 在第二次线圈产生感应 电势 以及 二次 电流 的发生。所以 ， Ｉ Ｏ Ｎ１在铁心 中建立起 的磁通 ， Ｕ ２为二次 的感应 电压 ，二次 回路阻 器 的运作过 程 中所存在 的误差 主要是来字 电流在铁心 中不 断消耗 抗为感性 ， 因此二次 回路 电流 Ｉ ２滞后 ｕ ２角度 ２ 。 产生激磁效果 引发 的。 ２ ． ２仿真研究 ｃ ． 在基 于电流计量 芯片 Ａ Ｄ Ｅ ７ ７ ５ ８的数值计量原理之上建 立了 Ｅ Ｍ Ｔ Ｄ Ｃ 中的 Ｔ Ａ 模型就属于非线性时域 等效 电路模 型 ，该 模 电子式 电能数值表 的模式 ， 从 而使 得电能数 值计 量的仿真模 型研究 型绕过 了用数学模型直接描述铁心暂态励磁特性 曲线这个难 点 ， 综 有 了可能性 ， 从该仿真研究 的结果 ， 可 以发现 ， 在通过 电流互感器 时 合考虑引起非线性各方面的影响 因素 ， 仿 真结 果 比较准确 。在上述 会消耗许多 的电量 ，这会使 得电力系统公司遭受巨大的经济损失 ， 数学模型的基础上 ， 根据 ｒ Ａ 的实际参数 ， 利用 Ｅ ＭＴ Ｄ Ｃ 中的 Ｔ Ａ模 这个结论与文章中的理论分析结果相 比是一致的。 型对 Ｔ Ａ 运行特性仿真 。 为了能够 真实地模拟现场 Ｔ Ａ 的运 行特性 ， 用某 牵引变电站的 现场 录波数据作 为 Ｔ Ａ 一次侧输人 电流数 据建立 了仿真模型 ， 在 特
电流互感器对电力系统电能计量的影响研究
益， 同时， 也 对 电力系统 中各 项指标 的计算 有着 重要 的参 考 意 义。 可 以说 ， 电能 的计 量是集 经济 与技术为 一身的重 要课题 。 实现 电能计 量 的重 要装 置是 互 感 器， 其 有 电流 互 感器 和 电压 互 感 器之分， 它们能够 有机 连接 一次 回路 和二次 回路。本文 重 点对 电流 互感 器进 行研究 ， 找出产生误 差的原 因， 给出相应对 策， 指导实践 。
一
的产 生进行具体分 析。 从 图２ 中可 以看 出， 二次安 匝数 并没有与
一
次 安匝数完 全 重合 ， 一次 安 匝数 滞后 于二次 安 匝数 ， 在模 值
上也要大一些， 其本质原 因是激磁安 匝数并非完全 等于零 ， 也 就
是说 电流互感 器 的误 差主要是 由励 磁电流引起的 ， 要想 尽量 减 小误 差 ， 应该 努力减 小励磁 电流 。 在 向量图图２ 中， 可计算 出电 流互 感器 的 比差 以及 角差 ， 发 现在励 磁 电流 的影 响下， 比差值 为负 ， 向负方 向变化 ， 角差 值 为正 ， 向正方 向变化 ， 这 种变化 的 结果 就导致了计 量偏小 。 电流互感 器 的工作原理 基于电磁感应 原理， 其铁心 的磁化 曲线 在第 一象限 的图形如 图３ 所示 ， 其 中， 实 线是实 际的变化 曲线 ， 虚线是 理 想的变化 曲线 ， 其非 线性 的
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…
由此可见 ， 一 次安匝数 和二次安匝数 呈现出大小相 等， 方 向 相反 的特点， 两者保 持 电路 的磁 路平 衡 ， 可以近似认 为一次 安 匝数和二次安匝数 的有 效值相等。【 １ ］ 除此 之外， 造成 电流互感 器误 差的另一个原 因是剩 磁的存 在。 所 谓剩 磁， 是 指铁磁材料 自身的磁滞 现象 ， 当系统 断路器动 作 或 出现 短路 故障 时， 电流互感 器 中会产生剩 磁 ， 其大 小 由断
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浅析电流互感器对电能计量误差的影响
作者：刘光磊
来源：《中国科技博览》2017年第20期
[摘要]本文立足于当前电流互感器及电网系统的现状，简单分析了电流互感器对电能计量的影响作用，并提出了几点消除电流互感器造成的电能计量误差的对策。
[关键词]电流互感器；电能计量；影响作用
中图分类号：TM933.4；TM452 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0143-01
前言
电能计量的准确性直接影响到电能使用单位的经济效益。
在电能计量过程中，由电流互感器、电能表及二次回路共同完成电能计量工作，并且电流互感器在电能计量中扮演着重要的角色，对电能计量的准确性有着显著的影响。
1 电流互感器工作原理简介
电流互感器是电能计量过程中极为重要的工作元件，电流互感器的基本原理是电磁感应原理，其由闭合的绕组和铁芯、绝缘外壳组成，其内部结构如图1所示：
电流互感器的绕组分为一次绕组和两次绕组，对于绕组类型为一次绕组的电流互感器来说，因为绕组的匝数很少，其在工作过程中，需要电流全部流经绕组线路，才能完成检测功能；对于绕组类型为二次绕组的电流互感器来说，因为绕组匝数较多，并主要串联在保护电路以及测量设备当中，在电流互感器二次回路的闭合性的影响下，电流互感器可以在接近短路的状态下继续工作。
电流互感器一次绕组采用串联的方式和电路进行连接，二次绕组采用串联的方式与电能表进行连接。
由于电能表的电阻非常小，因此电流互感器也可以简单地看作是二次短路运行的变压器。
电流互感器在工作过程中，承担着联络一次系统和二次系统的功能，可以将大电流快速转变为小电流，并将电流供应向系统的各个部分，同时较为真实、准确地反映系统整体的运行状况，有效保证工作人员的人身安全[1]。
2 电流互感器造成的电能计量误差分析
在电流互感器的使用过程中，其内部会不可避免地出现比差和角差，进而导致电能计量出现误差。
在使用电流互感器的情况下，实际电流和额定电流比总是会出现一定的误差。
在电流互感器的运行过程中，会出现励磁电流，励磁电流的产生是导致电能计量出现误差的根本原因，励磁电流减小可以降低电能计量的误差，但由于励磁电流不可能完全消失，因而电能计量的误差也不可能完全避免。
在励磁电流的影响下，比差的实际值是负的，并朝着负方向变化，
角差的实际值是正的，并朝着正方向变化，励磁电流越强，则比差和角差的变化越明显，正应为如此，励磁电流总是会导致电能计量出现或大或小的误差。
在供电线路当中，电流互感器的基本作用原理是铁芯线圈电磁感应，铁芯线圈的磁化曲线具有非线性的特征，这会在一定程度上加大电能计量的误差。
除此之外，剩磁也是导致电流互感器出现误差的重要因素，在系统出现短路、跳闸或者合闸等情况之时，电流互感器的剩磁现象更加严重，对于电能计量的影响也愈发明显[2]。
3 减少电流互感器带来的电能计量误差的可行策略
从实际情况来看，基于电流互感器工作原理和工作方式的考虑，要完全消除电流互感器带来的电能计量误差是无法实现的，但是可以采取适当的措施降低电流互感器带来的电能计量误差。
3.1 应用高精度的“S”电流互感器
在电能供应过程中，电路的实际负荷经常无法满足额定电流的30%，而使用“S”级电流互感器，则可以有效保障电路负荷为额定电流的1%到120%范围时的电能计量的准确度。
在电流互感器中，二次负荷包括外接导线负荷、电流线圈负荷、电能表电阻负荷等，因此在选择电流互感器的时候，可以选择阻抗尽可能低的电能表，并减小外接导线的实际电阻，从阻抗带来的电能负荷的角度考虑，在保证电流互感器容量足够的基础上，通过降低二次回路阻抗的方式，在一定程度上增加电流互感器的电能计量精确度。
3.2 科学控制一次电流和二次负荷
为了提升电能计量的精确度，电流互感器一次电流的大小应当确定为额定负荷的30%到60%，但有些情况下这一点无法实现。
此时就需要选择稳定性更高的的电流互感器，降低变比，实现电能计量精度的提升。
科学选择电流互感器的额定电流，可以确保电流互感器在更加顺畅的情况下运行，从而实现电能计量误差的有效控制。
除此之外，还可以对电流互感器的绕组方式进行适当改良，或者采用专业计量用的电流互感器，实现电流互感器计量误差的进一步降低。
3.3 对电流互感器进行必要的检修
在电流互感器的检修过程中，应当重点注意三部分内容：一是对电流互感器铭牌和运行状态进行全面检查，准确确认电流互感器的工作状态是否符合要求；二是对电流互感器的一次回路和二次回路进行检查，准确确认电流互感器一次回路和二次回路是否存在短路、开路等故障问题；三是对电流互感器的接线处进行检查，准确确认电流互感器的接线是否准确、可靠，避免电流互感器接线出现开路、多点接地等不合理情况，防止电流互感器接线的故障问题[3]。
4 案例分析
此案例为电流互感器二次A相电流断线案例，对电流互感器给电能计量带来的影响的分析有一定的参考价值。
某工厂在日常巡检当中，发现工厂变电所A相电能计量装置没有电流，进一步查阅电能使用记录发现，当月的用电量出现突发性大量减少，但凭借经验判断，工厂的实际用电量并未明显减少，猜测电能计量的准确性出现较大问题。
对电能计量装置进行检查发现，此电能计量装置的电流回路上连接了其他设备，如功率表、电力定量器等等。
进一步检查发现，定量器A相进线端已经出现脱落，测试其功率因数为0.98，在接线出现问题的时段里，所记录的用电量为288600kw·h。
计量接线如图2：
为了分析电流互感器二次A相电流断线对电能计量带来的影响，需要首先分析不同功率因数下电能计量的实际情况，然后在此基础上分析电流互感器二次A相电流断线之时电能计量的更正系数，并总结出A相电流的科学计算公式，最后即可利用公式计算电流互感器二次A相电流断线期间工厂所耗费的实际电能。
采取以上的步骤，通过科学的计算后发现，此工厂在电流互感器二次A相电流断线期间，所耗费的实际电量为516594kw·h，之前计量装置计算的电量为288600kw·h，因此需要追补的电量为227994kw·h。
结合分析所得的结果可以明显发现，在电流互感器二次A相电流断线的时候，电能计量的结果会明显受到影响。
同理，如果电流互感器二次B相、C相电流出现断线，或者出现连接错误，都会对电能将产生明显的影响。
4 结束语
鉴于电流互感器对电能计量带来的显著影响，必须从电流互感器入手，实现电能计量准确性的保障和提升。
一方面，要结合实际情况选择合适的电流互感器，保障电流互感器工作的稳定性以保证电能计量精度，另一方面，要重视电流互感器的检修工作，及时发现问题、及时排除故障，将电流互感器给电能计量带来的负面影响降到最低。
参考文献
[1] 杨晨.电流互感器对电能计量的影响分析[J].企业技术开发，2016，07：47-48.。