電壓互感器誤差特性隱藏惡化原因分析電磁電壓互感器(以下簡稱互感器)是電能計量裝置的重要組成部分，其誤差特性影響電能計量的準(zhǔn)確性。根據(jù)檢定規(guī)程的要求，根據(jù)銘牌參數(shù)測試電視的誤差特性。當(dāng)電視在實(shí)際閾值下運(yùn)行時，在某些情況下，電視的實(shí)際誤差可能超過允許值。正是因?yàn)槲覀冊陔娨暤氖褂弥泻雎粤诉@些條件，電視誤差特性才在不被注意的情況下惡化，也就是所謂的隱性惡化。因此，電視誤差特性的惡化部分或完全抵消了在其他方面采取的減少電能計量誤差的措施的有效性。因此，電視誤差特性惡化的原因分析如下。

1由于額定容量不足，電視誤差特性惡化。由于電視繞組中的DC電阻和漏抗，連接到負(fù)載時不可避免地會出現(xiàn)壓降，導(dǎo)致二次電壓隨負(fù)載而變化，即電視誤差也會隨之變化。按照規(guī)定，選擇電視二次額定容量Sn時，實(shí)際二次容量S應(yīng)不大于Sn，但不小于(1/4)Sn，即(1/4)SnSSn。電視的實(shí)際二次容量可按下式計算：s=[(sk cosk)2(sks ink)2]1/2=[(PK)2(qk)2]1/2其中cosk-連接到電視二次側(cè)的各設(shè)備的功率因數(shù)sk-連接到電視二次側(cè)的各設(shè)備的視在功率()

(1)先天性缺陷：

(1)設(shè)計人員缺乏必要的測量專業(yè)知識，對額定容量的選擇缺乏了解；

(2)不了解不同測量性質(zhì)的各種電表或同一類不同工作原理的電表的電壓電路參數(shù)和結(jié)構(gòu)，不想查相關(guān)手冊，造成計算錯誤；

對測量不夠重視，忽視工作，不知道接入設(shè)備的數(shù)量，如不計算備用線路；

為了節(jié)省投資，選擇額定容量小或額定容量裕量不足的電視機(jī)。

(2)2021年1月15日，計量設(shè)備安裝時正確選擇了額定容量。由于實(shí)時監(jiān)控和管理的需要，除了繼電保護(hù)設(shè)備、電壓表、功率表、功率因數(shù)(相位)表和頻率表外，還連接有電壓變送器、功率變送器、電壓監(jiān)控器、電壓損耗表和諧波監(jiān)控器進(jìn)行遙測。較嚴(yán)重的是，這些設(shè)備有的也是電視供電的，如果只從某一相取，電視每相的負(fù)載都會變得不平衡。此外，由于電力消費(fèi)形勢的意外快速發(fā)展，新線路數(shù)量突然增加，導(dǎo)致電視電路設(shè)備相應(yīng)增加。這些連續(xù)連接的設(shè)備可能會導(dǎo)致電視次級電路的實(shí)際總?cè)萘砍^初始設(shè)計中選擇的額定容量。但是設(shè)備的接入人員沒有及時通知相關(guān)部門的管理人員，或者管理人員玩忽職守、管理不善，沒有意識到電視的實(shí)際容量已經(jīng)超過額定容量。

2.每臺電視的實(shí)際功率因數(shù)低于額定功率因數(shù)，導(dǎo)致電視誤差特性惡化。感應(yīng)式三相電能表電壓線圈的功率因數(shù)約為0.2 ~ 0.3。整個電壓二次回路的功率因數(shù)約為0.3，因?yàn)殡娮邮诫娔鼙淼碾妷夯芈芬话悴捎眯⌒碗娨曌鳛楦綦x和采樣，工作功率也是通過小型干式變壓器降壓整流獲得的。目前電力系統(tǒng)廣泛使用的電磁電視，其額定功率因數(shù)為0.8(感性)。當(dāng)電視二次負(fù)載的功率因數(shù)與額定功率因數(shù)相差較大時，會超過允許誤差。 #p#分頁標(biāo)題#e#

3諧波導(dǎo)致電視誤差特性惡化。由于大容量電力整流器或變流器設(shè)備和其他非線性負(fù)載連接到電網(wǎng)，系統(tǒng)中存在諧波。電磁感應(yīng)電視一般用于中低壓系統(tǒng)。當(dāng)該電視在高次諧波閾值下運(yùn)行時，一次側(cè)和二次側(cè)的泄漏阻抗、一次側(cè)和二次側(cè)之間的電容以及二次側(cè)負(fù)載會導(dǎo)致額外的誤差。當(dāng)滿足電視鐵芯不飽和度、初級繞組漏抗小和空載電視的閾值時，附加誤差較小，但當(dāng)電視負(fù)載較大時，誤差特性迅速惡化。電視誤差隨著正弦波失真率的增加而非線性增加，偶次諧波對電視誤差的影響大于奇次諧波。電視工作在諧波環(huán)境下的誤差特性不能通過選擇連接形式來改善。幸運(yùn)的是，我們在多年的諧波測試中發(fā)現(xiàn)，諧波注入電力系統(tǒng)引起的電壓畸變程度與該點(diǎn)的短路容量和運(yùn)行方式成反比。電網(wǎng)中主要是奇次諧波。對于某一時刻含量較大的諧波分量，后續(xù)序列組的諧波分量含量隨著次數(shù)的增加而迅速衰減，而其他序列組的諧波分量含量則迅速衰減。但試驗(yàn)表明，它對電視誤差特性乃至整個電能計量裝置誤差的影響是不可忽視的。

電力系統(tǒng)過電壓導(dǎo)致電視誤差特性惡化。電力系統(tǒng)中不同形式的電感元件，如干式變壓器、電視(因?yàn)槠淙萘肯鄬τ诟墒阶儔浩鞫晕⒉蛔愕?，相?dāng)于空載運(yùn)行的干式變壓器)、發(fā)電機(jī)、消弧線圈等。可以與電力系統(tǒng)中存在的各種電容器形成不同的振蕩電路，如線路的地對地和相間電容器、用于補(bǔ)償?shù)拇⒙?lián)電容器和各種高壓設(shè)備的寄生電容器。在一定的閾值下，它們會發(fā)生諧振過電壓不僅會在故障發(fā)生時發(fā)生，而且會在過渡過程結(jié)束后長期穩(wěn)定存在，直到諧振閾值被破壞。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，系統(tǒng)在非斷相運(yùn)行時，如輸電線路意外斷線、斷路器非斷相運(yùn)行、單相熔斷器熔斷等，往往會發(fā)生諧振過電壓。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，非故障相的電壓上升可能超過線電壓三角形，中性點(diǎn)發(fā)生位移，不穩(wěn)定。單相接地電弧熄滅后，容易引起電視鐵芯飽和，激發(fā)中性點(diǎn)電壓不穩(wěn)定。以上都可能導(dǎo)致嚴(yán)重的電視超差。在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，單相短路接地時，電視可以帶病運(yùn)行兩個小時，所以電視不僅超出公差范圍，甚至可能因過熱而損壞。

5長期熱作用使電視芯的磁導(dǎo)率降低，導(dǎo)致誤差特性惡化

行5年以上的TV，由于鐵芯在各種損耗轉(zhuǎn)變成熱能的長期作用下，引起鐵芯磁導(dǎo)率下降，誤差偏負(fù)甚至超差。我們在對運(yùn)行多年的TV做試驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)與安裝前試驗(yàn)數(shù)據(jù)作比較證明了這一點(diǎn)。

6 總結(jié) 要使TV穩(wěn)定地工作在誤差允許范圍內(nèi)，建議采取以下一些措施：選取容量時有必要留出較大的裕量；定期測量TV二次回路的導(dǎo)納；嚴(yán)格執(zhí)行定期輪換制度；選擇合理的TV繞組--負(fù)載結(jié)線方式，對于變電所的電能計量，條件許可時，使用專用計量的TV二次繞組，使TV繞組--負(fù)載結(jié)線方式單一化，以利于計算所選用TV的容量與功率因數(shù)；使用額定功率因數(shù)與實(shí)際功率因數(shù)相近的TV；對于在TV二次回路采取電容補(bǔ)償?shù)姆椒☉?yīng)慎重，以免在一定條件下引起諧振損壞設(shè)備，發(fā)生事故；加強(qiáng)電網(wǎng)諧波管理，防止用戶向電網(wǎng)輸送諧波；采取適當(dāng)措施消除過電壓。#p#分頁標(biāo)題#e#

來源：中電站集控運(yùn)行技術(shù)網(wǎng)