电压互感器计量检测误差超差分析

任永平1贾铮1李新泉1罗永玲2桓露1

摘要：电力系统中电压互感器作为支撑智能电网正常运行重要环节，衡量电能量贸易结算依据、计量发电厂用电量、测量供电公司每条线路实际线损、核算工农业客户电能成本、计量各单位下属部门分电量的中间设备，在电量考核和结算中都起到重要作用，因此电压互感器准确计量对供用电企业至关重要。而此文主要对电压互感器计量现场检测误差超差的原因进行如下分析：被检电压互感器自身问题，计量试验时不规范接线，标准电压互感器的问题。

关键词：计量；误差；互感器

电压互感器计量检测误差超差分析

根据现场统计发现，目前影响电压互感器计量检测误差超差的因素主要有以下三仲。

1.被检电压互感器自身问题

电压互感器计量现场检测试验过程中发现误差超差有很大一部分原因是电压互感器本身故障，如：（1）由于长途颠簸运输、现场吊装、安装等原因造成计量绕组线圈物理损坏，迫使匝数与实际不符；（2）因安装人员的疏忽致使电压互感器绝缘电容器安装错位，使电压互感器额定变比出现不匹配现象；这些都将导致在计量试验时误差超差。

电压互感器的电压误差（比值差）按下式定义：

式中为电压互感器的额定电压比，为一次电压有效值，为二次电压有效值。电压互感器的相位误差定义为一次电压相量与二次电压相量的相位差，单位为“ˊ”。相量方向以理想电压互感器的相位差为零来决定，当二次电压相量超前一次电压相量时，相位差为正，反之为负。

2.计量试验不规范接线

2.1电压互感器现场检测带二次回路测试

电容式电压互感器原理图

K=U1/U2（C1+C2）

输出电压U2为

U2=C1U1（C1+C2）

中间电压变压器T将中间电压变为二次电压（绕组1a、1n和2a、2n间电压），调节C1、C2的比值即可得到不同的分压比。为使C2上的电压不随负载电流的大小而变化，串入了适当的电抗L（补偿电抗器），这一串入的电抗L称为补偿电抗。电感量的大小，决定于分压器的内阻Z。如果串入电抗L后，分压器内阻等于零，则输出的电压不随负载的电流的大小而变化。

剩余电压绕组（da、dn）中接有阻尼电抗器，用于防止操作中产生的过电压。电压互感器一般都采用星形接线，110kV以上电网以及中性点直接接地系统均使用这种接线方式。下图以220kV电压互感器的绕组原理接线图为例进行统一论述。

影响测量结果的因素主要有以下几个方面。1电压互感器二次电压回路有阻抗压降，需要二次绕组提供相应的感应电动势，而二次感应电动势要由励磁电压匝数产生。在励磁电压传递的过程中，会有损耗。2测量中，标准与被测互感器之间的一次线，一次线与被测本体间的夹角，会使本体分布电容和杂散电容发生变化，使容抗发生变化，影响测试结果。

所有二次回路导线电阻及电能表等负载均可等效为电阻。在二次回路没有断开的情况下，可以看出，三相电路在电气上是有联系的。当1a，1n有一只未接时，而二次负载又比较小。A相可以走B相的回路，造成互感器角差比差实验的超差。

2.2试验测试导线之间的夹角

传统意义上正确连接测试导线，做好现场安全措施，就能够进行现场误差测试。然而现场误差测试常常忽略被测电压互感器与标准电压互感器连接的一次测试导线与被测互感器之间的夹角大小，导致测试误差超差。首先，夹角过小，一次连接导线在试验过程中将会对被测互感器绝缘子放电；其次，测试时被测互感器周围存在分布电容和匝散电容，夹角过小，则会使电容发生改变，影响计量检测误差。

3.标准电压互感器的问题

标准电压互感器作为保证实现单位统一、量值准确可靠的重要设备，是被检互感器误差是否合格的依据。由于220千伏及以上变电站一般建设在路途遥远及交通不便的地方，导致标准电压互感器以及其他辅助设备（调压器、电抗器、励磁变）在运输过程中由于颠簸造成设备故障，以致现场计量误差测试超差，或者无法展开误差测试。

避免电压互感器计量检测误差超差的方法

（1）完善设备运输防护措施。电压互感器本身比较笨重且“娇气”，其本身配备的电容器绝缘子是陶瓷材料，为易碎品，所以在长途运输过程中要根据不同设备设计相应的专用装载防护措施，要求装载工作人员根据设备特点加固并认真检查，减少因颠簸原因造成设备故障，导致现场无法正常开展计量检测工作。（2）强化电压互感器现场安装工作。由于运输、搬装等原因，在安装电压互感器之前，必须首先对其进行外观检查，检查瓷体外表是否有掉落、裂纹等现象，安装时必须核对电容器绝缘子是否与其相匹配，防止因错装引起计量误差超差。（3）通过有效手段加强试验接线规范的要求。电压互感器检测试验接线的科学性对于计量检测误差具有重要的意义，首先，要保证现场所用测试导线符合测试要求，线径的大小能够满足对应电压等级的需求；其次，一次测试导线连接时要注意与被检互感器的夹角，原则上夹角至少应大于60度。

结束语

随着智能电网的建设，我国电力系统也得到了飞速发展。与此同时，电网对于互感器的需求也日益增加，互感器的精准计量对于保证电力企业的经济效益起到了举足轻重的作用。在实际工作中，工作人员要对影响互感器测试误差的因素引起重视，从而加强互感器运输机制及现场检测机制，减小或者杜绝现场因人为原因引起的计量测试误差，为电力的快速发展保驾护航。