編號：SM-ZD-79455電磁式電壓互感器誤差特性隱性惡化的原因分析Throughtheprocessagreementtoachieveaunifiedactionpolicyfordifferentpeople,soastocoordinateaction,reduceblindness,andmaketheworkorderly.編制：____________________審核：____________________批準：____________________本文檔下載后可任意修改FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE電磁式電壓互感器誤差特性隱性惡化的原因分析簡介：該方案資料適用于公司或組織通過合理化地制定計劃，達成上下級或不同的人員之間形成統一的行動方針，明確執行目標，工作內容，執行方式，執行進度，從而使整體計劃目標統一，行動協調，過程有條不紊。文檔可直接下載或修改，使用時請詳細閱讀內容。電磁式電壓互感器 (下文簡稱為 TV)作為電能計量裝置的一個重要組成部分，其誤差特性影響著電能計量的準確性。TV的誤差特性是根據檢定規程要求按銘牌參數進行試驗。而TV是在實際條件下運行，在某些情況下，TV的實際誤差可能超出了允許值。正因為我們在TV的使用中忽視了這些情況，導致TV誤差特性惡化而未被察覺，即所謂的隱性惡化。由此，為減少電能計量誤差而在其它方面采取的措施得到的成效，反被TV誤差特性惡化而部分或全部抵消。因此，對引起TV誤差特性惡化的原因作了如下的分析。1額定容量不足引起 TV誤差特性惡化由于TV繞組存在直流電阻和漏電抗，接上負載時必然第2頁/總9頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE產生壓降，引起二次電壓隨著負載而變化，即 TV誤差隨之變化。按規程規定，選擇TV二次額定容量 Sn時，應使實際二次容量 S不大于 Sn，但不小于(1/4)Sn，即(1/4)Sn≤S≤Sn。TV實際二次容量可按下式計算：S＝[(∑Skcosφk)2+(∑Sksinφk)2]1/2 ＝[(∑Pk)2+(∑Qk)2]1/2式中cosφk-接在TV二次側的各設備的功率因數Sk-接在TV二次側的各設備的視在功率 (一般設計手冊可查到)TV額定容量選取不足的原因， 歸納起來，有如下方面：先天不足：①設計人員缺乏必要的計量專業知識，在額定容量的選第3頁/總9頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE取問題上認識不足；②對各種測量性質不同的表計，或同一類不同工作原理的表計的電壓回路參數、結構知之不詳，又不愿查有關的手冊，因而引起計算錯誤；③對計量不夠重視， 工作疏忽，對接入設備數量不清楚，如后備線路未計算在內；④為了節約投資，選取了額定容量較小或額定容量裕量不足的TV。后天造成：在計量設備安裝時，額定容量已正確選取了，因實時監測和管理的需要，除原來已接入的繼保設備、監視用的電壓表、功率表、功率因數(相位)表、頻率表外，又接入遙測用的電壓變送器、功率變送器，電壓監測儀，失壓儀，諧波監測第4頁/總9頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE儀等等，這最容易發生在運行多年的變電所。最嚴重的是，這些設備中，某些設備的工作電源還由TV供給，若只取自某一相時會使TV各相負載變得不平衡。還有，因用電形勢發展出乎意料的迅速，新線路一下子增加了許多而令TV回路設備相應增加很多。這些不斷接入的設備，可能會使TV二次回路的總實際容量超出最初設計時選定的額定容量。而設備的接入人員或沒有及時通知相關部門的管理人員，或管理人員疏于職守，管理不善，沒有察覺到TV的實際容量已超出額定容量。2各TV的實際功率因數低于額定功率因數引起TV誤差特性惡化感應式的三相電能表，其電壓線圈的功率因數約為0.2～0.3，電子式電能表由于其電壓回路一般都使用小型 TV作為隔離和采樣，工作電源也由小型變壓器降壓整流獲得，故其功率因數也在 0.3～0.5，加上其它接入設備的感性負載，整個電壓二次回路的功率因數約為 0.3左右。目前廣泛用于電力系統的電磁式 TV，額定功率因數為 0.8(感性)，當TV二次負載的功率因數與額定功率因數相差較大時，將會超出允第5頁/總9頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE許誤差。3諧波引起 TV誤差特性的惡化由于大容量用電整流或換流設備以及其它非線性負荷接入電力網造成系統中存在諧波。對于中、低電壓等級的系統，一般都采用電磁感應式 TV，此種TV在高次諧波條件下運行時，由于原、副邊的漏阻抗以及原、副邊間的電容和副邊負載引起附加誤差。當滿足 TV的鐵芯不飽和、一次繞組的漏抗很小、TV空載等條件時，則附加誤差很小，但 TV負載較重時，誤差特性迅速惡化。TV的誤差隨正弦波畸變率的增大而非線性地增大，偶次諧波對 TV誤差的影響比奇次諧波更甚。工作在諧波環境中的 TV的誤差特性是無法通過選擇接線形式來改善的。所幸的是，我們在多年的諧波測試中發現，注入電力系統的諧波， 引起電網某點電壓畸變的程度，與該點的短路容量、運行方式大小成反比。電網中存在的主要是奇次諧波，對于某次含量最大的諧波分量，其后的該序組的諧波分量的含量隨次數的增大出現較快的衰減，其余序第6頁/總9頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE組的各次諧波分量的含量則迅速衰減。但試驗表明，不能忽視其對TV的誤差特性乃至整個電能計量裝置的誤差的影響。4電力系統過電壓引起 TV誤差特性惡化電力系統中形式各異的電感元件， 如變壓器、TV(因其容量相對于變壓器容量而言微不足道，故相當于空載運行的變壓器)、發電機、消弧線圈等，與電力系統中存在的各式電容，如線路的對地、相間電容，補償用的串、并聯電容及各種高壓設備的寄生電容，可能形成不同的振蕩回路，在一定條件下將產生諧振現象，引起諧振過電壓。諧振過電壓不僅會在操作或發生故障時產生，而且可能在過渡過程結束后的較長時間內穩定存在，直至諧振條件被破壞為止。在中性點不接地的系統中，系統在非全相運行的狀態下，如輸電線路因意外折斷，斷路器非全相操作以及熔斷器的一相熔斷等情況下，常會發生諧振過電壓。在系統發生單相接地故障時，非故障相的電壓升高可能超出線電壓三角形之外，中性點發生位移、不穩定，單相接地電弧熄滅后，容易導致 TV的鐵芯飽和激第7頁/總9頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE發起中性點不穩定電壓。上述均可能引起 TV嚴重超差。在中性點不接地系統中，因單相短路接地時可帶病運行達兩小時之久，TV不但超差甚至可能過熱損壞。5長期的熱作用使 TV鐵芯磁導率下降，引起誤差特性惡化運行5年以上的 TV，由于鐵芯在各種損耗轉變成熱能的長期作用下，引起鐵芯磁導率下降，誤差偏負甚至超差。我們在對運行多年的 TV做試驗取得的數據與安裝前試驗數據作比較證明了這一點。總結要使TV穩定地工作在誤差允許范圍內，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二次回路的導納；嚴格執行定期輪換制度； 選擇合理的 TV繞組--負載結線方式，對于變電所的電能計量，條件許可時，第8頁/總9頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE使用專用計量的 TV二次繞組，使 TV繞組--負載結線方式單一化，以