电能计量互感器检校

电能计量互感器检校

杨吉军

国网新疆电力有限公司电力科学研究院， 新疆 乌鲁木齐 830000

摘要：由于测试电流、电压、电能以及电功率等任务主要由计量用互感器来完成，因此互感器的准确性与精确度直接决定着测量数据是否具有实际意义与价值，因此在将互感器投入使用前的检定与校验工作就十分重要。本文分别介绍了电能计量与互感器，详细叙述了电能计量互感的检定与校验过程，希望能够为电能计量互感器检定与校验工作或者相关研究提供一定的借鉴参考。

关键词：电能计量；互感器；检定；校验

1. 引言

电流、电压互感器是一种能够降低用电双方损耗，提高电能利用率的电能计量构成元件，重视电流、电压互感器在电能计量中发挥的作用，尤其是在充分考虑计量精确性的基础上科学选取互感器可以起到装置优化的作用，从而保证电能计量的可靠性、安全性、准确性以及合理性。由于互感器的精确性直接决定测试数据是否具有意义，因此在将互感器投入使用之前还必须经过检定与校验。

2. 电能计量与互感器

电能计量的主要作用是对电能量进行测量以及记录，被广泛运用于电能的生产环节、变压输送环节以及监控与统计环节，主要包括类型各异的电能表、电压互感器、电能计量箱、计量用电流等。基于电磁互感原理的电流互感器是一种将低压大电流或者高压大电流向低压小电流转换的设备装置。电流互感器由主要由一次绕组、二次绕组以及铁心构成，其内部结构与普通变压器差不多。而电压互感器则是变压加上铁心的结合体，主要作用是按照一定的比例关系将高电压转换成低电压，从而让计量仪表装置能够正常使用。除此之外，电压互感器的应用还可以隔离开电气工作人员与高电压，为电气工作人员的安全提供了保障，大大降低了发生电力安全事故的几率。互感器通过其能够把大电流、高电压转换成效电流、低电压的能力，使得交流电能够安全连接计量仪表，从而顺利开展电流、电压、电能、电功率等测量作业，同时避免发生因电压过高或者电流过大造成计量仪表损坏，甚至是造成相关工作人员人身伤害的不良情况。总而言之，电能计量装备在使用过程过程会产生不可避免的误差，主要包括电流传感器的合成误差、电压传感器的合成误差、电能表本身存在的误差以及电压互感器二次回路压降引起的误差四种情况。

3. 电能计量互感器的检定与校验

根据互感器检定相关规章的要求，在检定互感器时必须保证检定环境的温度在10℃~35℃之间且相对湿度低于80%。除此之外，考虑到周围环境由于存在磁场还会不可避免对互感器的检定工作造成一定程度上的误差，因此还要设置一个允许误差的范围，通常情况下认为这个影响不得超过被检互感器的5%。而在检定互感器过程中需要用到的调压器、升流器等所造成的测量误差不得超过被检互感器允许误差的10%。除此之外还要合理布置用于检定互感器的实验室，主要包括大电流的载体导线、供电设备以及测量设备等等，只有布置得当，才能有效消减其在校验互感器过程中产生的误差影响。通常情况下，要保证互感器检验仪周围三米内，不布置大电流导线以及升流器，这样做的目的是尽可能避免大电流在进行互感器校验的过程中造成过大的测量误差，其次，在电缆线选择上还应该选取横截面偏大的电缆线。

由于差值测量法在互感器检验仪中被普遍应用，因此将互感器检验仪与标准互感器、被检互感器相连接时保证正确的接线极性是关键所在。在校验过程中实际需要的数据是两电压或者两电流之间的差，如果接线的极性不正确，就可能导致试验数据是两电流或者两电压之间和，极有可能出现烧坏检验仪的情况。而且不正确的接线方式还可能会有升高电压与加大电流的作用，进而致使出现烧毁互感器的某些电路元件的情况。除了考虑接线极性还要重视到高低电位端，一旦接反了电流端，就有可能发生泄漏误差。

检定互感器工作中采用互感器校验仪时，为了尽可能减少对地泄流，还应当要求互感器校验仪的电路稳定维持在低电位状态。然而在利用差值检定法去检定电流互感器的过程中，K1段禁止接地。因此在实际检验互感器的过程中必须基于实际情况与电路的实际状态来科学的、合理的进行接地点的选择。

由于电压互感器与电流互感器所存在的误差特性，对负载阻抗具有十分明显的影响作用。因此，在进行检定时，如果没有选择与标准互感器相匹配的负债，还有几率出现错误判断的情况。因此负载匹配工作必须分别对被检互感器以及标准互感器进行，切实保证该负载器的额定负载与检定电路所实际承担的负载是相等的。除此之外，考虑到已经形成了一部分检定线路负载，内在测试也是必不可少的一项任务。

人为操作不当也会造成互感器校验仪的测量误差偏大，因此在检定互感器的过程中，为了尽可能减少人为事故，还应当选择量程以及功能开关，避免因为互感器校验仪繁多的功能给认为操作造成过高的难度，从而增加人为事故发生的几率。

被检互感器的外观检查工作从表面上看是一件十分简单的任务，但是对于检定人员而言，这种直观观察有许多可提炼信息，在整个检定与校验过程中发挥着重要作用。而进行互感器外观检查的根本目的是通过观察互感器，从而发现互感器存在的问题，并作出针对性的处理。在外观检查的过程中互感器的铭牌标记是首要观察部分，主要任务是观察其铭牌标记是否完整，保证所提供的参数正确并检定。其次要对接线端钮的完好状况进行检查，除此之外接线方式的检查也属于外观检查的工作范围。

在测定绝缘电阻的过程中，个绕组对地之间或者各绕组至今的绝缘电阻可以通过利用兆欧表来进行测量与获取。在进行感应电压试验与工频耐压试验时应当严格遵守相关规章制度。

由于线路极性接反很容易导致电压互感器或者电流互感器被烧坏，为避免不必要的损失，应当在开始误差检定工作之前核定线路极性是否有误，通常情况下可以采用直流法或者比较法，大多数互感器校验仪上都具备进行极性检查以及结果反馈的能力。当保证连接方式无误的情况下，极性指示器仍然出现动作反应，则说明该被检互感器的极性不正确。要求极性检查也是减少人为事故发生的一项重要内容。

电流互感器一般情况下有硅钢片与铁镍合金两种材料，材料不同，其电流互感器的结构形式也不同，因此所采用的退磁方法也各有差异。对于铁镍合金作为铁芯的电流互感器通常采用闭路退磁方法。而对于硅钢片作为铁芯的电流互感器则开路退磁方法与闭路退磁方法均可采用。在检定与测量互感器校验仪的过程中，应当不断将互感器的灵敏度档进行提高，直到满足实际需求，同时提高灵敏度也是为了避免检流计收到过大的冲击，上述灵敏度指的是线路的灵敏度。

由于电流互感器发生二次开路时会产生很高的电压，这种次级绕组中的高电压不仅会造成设备损坏，还会严重威胁到人身安全，因此二次开路在井陉电流互感器试验的过程中是坚决不允许发生的。

4. 结束语

综上所述，虽然电流互感器、电压互感器的误差不可避免，但是可以从多个方面，尽量去减小误差、控制误差。在具体的实践操作过程中，保证规范的操作步骤与方法，不断提高互感器核定与校验工作人员的职业技能，从而去保证电能计量互感器检定与校验工作的有效性与准确性。

参考文献：

[1]刘小洋, 刘力源, 袁涛. 如何消除电压互感器二次回路压降对电能计量的影响分析[J]. 军民两用技术与产品, 2018(18):181-181.

[2]代宇, 路光磊, 马龙. 谐波条件下考虑互感器频率特性的电能计量修正方法研究[J]. 电力科学与工程, 2019, 035(003):8-14.

[3]张杰梁, 林勇, 赵斯衎. 电能计量装置电流互感器变比不一致时的电能计算[J]. 中国检验检测, 2018, 026(001):P.15-17.

[4]蔡春元, 李昕锐, 李红斌,等. 10 kV高压电能计量装置电压互感器杂散电容对高压熔断器的影响研究[J]. 电测与仪表, 2018.