10kV 組合互感器電壓誤差檢定的分析

【文章摘要】
針對10kV 電壓互感器測試過程中經常遇到的問題，對組合互感器電壓誤差檢定進行了分析和研究，并提出了相應問題的解決對策，希望通過本次研究對更好的開展組合互感器電壓誤差檢定有一定的幫助。
【關鍵詞】
組合互感器；電壓誤差；檢定分析
按照電能計量技術管理的規定，作為電能計量裝置的重要組成部分，電壓互感器在正式投入使用之前，必須經過相應的誤差測試檢驗。最近幾年，在客戶使用中的10kV 組合互感器現場檢修過程中， 由于使用的鑒定規程不同，現場驗收規定執行的標準要遠遠嚴格與設備出廠時的執行標準，因此就導致了新出廠的電壓互感器經常出現誤差測試不合格的現象。此外，現場鑒定過程中，其它形式的互感器在檢驗過程中一般采用的單相法對誤差進行鑒定，這種情況常常會導致原理性誤差的出現，不能對互感器在運行過程中的誤差合格情況進行準確的判斷。因此，在測試過程中必須施加三相對稱電壓對這些電壓互感器的誤差進行檢驗，而且還需二次負荷箱模擬不同形式的三相負荷。
1 組合電壓互感器子電壓誤差檢定存在問題和解決對策
1.1 組合電壓互感器子電壓誤差檢定存在問題分析
隨著電子式電能表在計量裝置中被普檢的應用，由于電子式電能表電壓回路的容量大小比機械式的電表的電壓回路的容量要小很多，因此，在對電壓互感器二次容量的執行要求不是那么高。目前， 在我國電力系統中統一標準的電子式的智能電能表均有統一的設計標準，各種型號的電能表電壓回路的容量存在很大的差異性，而是隨著用戶負荷的變化，電壓互感器的實際二次負荷出現了極大的變化，為了使電壓互感器在正常工作過程中能夠滿足現場設計的負荷，相關執行標準要求測試的誤差下限負荷應該保持在2.5VA，也就要求電壓互感器從這個數值到額定負荷過程中其中存在的誤差應該滿足相應指標的要求，因此，在對電能計量裝置進行檢定過程中，經常會出現1/4 額定負荷被認為是合格的設備，而在上述的下限標準下，就會出現檢定不合格的現象。
1.2 原因分析
電壓互感器設計過程中出現誤差的地方主要包括了電表的匝數補償誤差、空載的激磁誤差以及二次負荷誤差等幾種情況。按照相應標準的規定，制造企業在生產和設計互感器過程中，為了能夠最大程度的節省制造材料和生產的成本，多數情況都會讓互感器額定負荷下的比值差與1/4 感性負荷下的比值差出15 個計量誤差，對這些差異按照線性計算，1/4 額定負荷的變化情況對比值差影響就是5 個計量誤差。因此，從這個角度出發，可以看出互感器在靈符合下的比值誤差比1/4 額定負荷下的比值變化誤差就會偏正5 個計量誤差，而對于級別只有0.2 級的互感器來說，在運行過程中，在小負荷環境下，實際的比值誤差可能會超過0.25%。
按照正常設計的額定負荷為30VA 時，誤差設計應該在-0.15 左右，而額定負荷如果在7.5VA 時，誤差應該為0.15%， 這個過程中誤差出現變化的原因主要是因為電壓互感器自身存在電阻時，在負荷不同時，輸出電流引起的電壓降是不相同的。這個過程的檢定，應該采用其它的標準在二次負荷為2.5VA 時進行檢定，這時誤差就可能會接近0.25%，這個誤差已經超過了互感器等級的標準要求。
1.3 解決對策
為了能夠有效的解決這個問題， 應該明確當額定負荷為30VA 時，誤差為-0.15%，此時下限負荷為25VA 時，誤差為0.15%。這個過程中首先應該對下限負荷2.5VA 進行設計方面的調整，其主要方法是直接對補償匝數進行調整，保證下限負荷2.5VA 時，誤差為0.15%，這個過程中如果不對其它的參數進行修正，額定負荷是的誤差將會小于-0.2%，為了很好的解決這個問題，需要減小內部阻抗。降低內部電阻的抗壓降，使誤差能夠恢復到-0.15% 左右，從而滿足正常的設計標準。通過對上述誤差調整的原理可以看出，為了能夠有效的解決下限誤差超差的問題首先需要做的就是減小內部阻抗的大小，增加二次導向的橫截面積，使整個線包增大，電壓互感器的材料體積增加后就可以有效的解決上述的問題。總之， 造成出現上述問題的主要原因就是新規程對電壓互感器的制造提出了更高的要求，但生產廠家卻沒有按照全新的規程進行生產和校驗，最終出現了上述問題的發生。
2 一體式三相電壓互感器現場檢定方法分析
2.1 設備分析
SHS3510-A 型一體式三相電壓互感器現場校驗裝置是在總結國內電力系統三相電壓互感器使用現狀的基礎上，將三相電壓互感器試驗裝置有效的結合起來， 這樣既能方便設備在實驗室中使用，同時還能夠在現場進行檢驗，使用方便。該裝置將儀器檢驗技術進行全面的綜合和應用，設備的整體結構設計十分的合理，在現場操作十分容易。在現場操作過程中， 現場接線的數量降低到最小程度，實現了方便、安全、快捷和易操作等目的。推動了整個檢定技術的進步。其主要特征包括以下幾個方面。首先，采用了一體式三相升壓器和一體式的三相電壓負荷箱以及三相調壓設備，并實現了將所有設備裝備在一個小車內，提供了相應的電源供給；其次，這種設備的接線方式與與被檢定互感器負荷的接線方式不同，其直接接到了V 和Y 以及三角符號上，實現了檢定方式的有效轉變，并且能夠模擬出不同的接線負荷的形式。
2.2 現場校驗過程
電力客戶10kV 的電能計量裝置多數情況下都會采用三相三線電能進行檢定， 電壓互感器通常都會結成Y 和y 的方式， 中性點經過高阻抗直接接地，因此，計量裝置的總體誤差主要與UUV 和UWV 有相關性，這個過程中只需要進行三相線電壓的一次到二次的比差和角差的測量即可。
3 結語
隨著電力系統不斷的發展和進步，國家對電力計量裝置通用設計提出了全新的要求，規范了計量裝置的設計方式，因此，對于相關工作的管理人員來說，需要不斷的適應新的變化，不斷進行總結，全面促進電力計量工作的發展和進步。
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