计量装置二次压降的分析与对策

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摘要:由于电能表高供髙计用户或变电站，采取电压互感器二次回路接线，不同的变电站或用户采用不同二次电压接线，会造成计量电压电压二次超过规定值，对不同接线方式进行分析，采用不同降低计量二次电压方法，使之合乎规定。

关键词:计量二次电压；二次压降；分析处理

中图分类号：TM152文献标识码： A

引言

某供电公司所辖变电站和大客户二次压降测试工作中，发现有部分二次计量电压超过规程规定范围，由于电压互感器二次回路压降直接影响电能量计量的准确性，严重时会危及电力系统的稳定运行。对二次压降所测数据进行分析、总结，并采取相应的对策。

一.电能计量的综合误差包括电能表、电流互感器、电压互感器的计量误差以及电压互感器到电能表的二次回路线路压降。当电能表、互感器的计量误差符合国家有关规程规定时，由电压互感器二次侧到电能表端子之间二次回路线路的电压降(简称为PT二次电压降)，将导致电压量测量产生偏差。

二.电压互感器二次回路的接线形式

现场运行中按照电压等级的不同，电压互感器二次回路采用了不同的接线形式。

2.1 10kV至35kV电压互感器二次接线

电压互感器一次侧(高压侧)有熔丝，二次不设熔丝和任何其他保护设施，以减小电压互感器二次回路压降。从电压互感器与电能表距离的远近进行如下分析。

电压互感器与电能表相距较远(一般大于10m)。为了在测量电压互感器压降时，不断其一次侧刀闸进行试验接线。电压互感器二次出线进专用接线盒，由于一般情况下电压互感器二次端子与接线盒之间的距离小于0. 5 m，可不考虑两者之间的电压降。测量电压互感器二次压降时，二次电缆线从接线盒接至电能表专用接线盒，即可测出其间的电压降。

当电压互感器与电能表相距较近时，在实际电力客户接线时又分为两种情况。

(1)电能表直接装在电压互感器柜上(如手车柜)，电压互感器二次电缆直接进入电能表接线盒，二次导线截面积大于4mm。电能表与电压互感器二次端子之间连线距离小于lm，一般不考虑电压降误差。

(2)电压互感器二次通过插件接至电能表接线盒。这种接线方式一般是电压互感器装在手车柜上，用上电后就不再管理，压降不易侧试。实际这类“插件”操作频繁，接触电阻不能忽略。

2.2110kV及以上电压互感器二次接线

电压互感器一次侧没有熔丝，电压互感器二次侧必须装设保护设备(熔丝或快速空气开关)，防止电压互感器二次短路。对于进线供电的情况，为了保证计量准确，便于加封，在电压互感器杆下装设专用电压互感器端子箱。将接线盒和快速开关ZKK装于电压互感器二次箱内，二次电缆从快速开关ZKK直接接到电能表接线盒，可测量出从接线盒到电能表之间的电压降，同样电压互感器二次端子接头应至少2年1次检查和处理锈腐等情况。ZKK应使用单相的快速空气开关，便于对电压互感器进行一相一相的测量，同时测量时应有足够的操作距离，保证工作人员的安全。电压互感器电缆首端、中端和末端保护层金属部分一定要可靠接地，以屏蔽外磁场感生的电势，保证电压降测量的准确性。

三.降低二次压降的措施

3.1.降低回路阻抗

电压互感器二次回路阻抗包括：导线阻抗、接插元件内阻和接触电阻等三个组成部分。

（1）导线阻抗

由于电压互感器二次回路的长度达100米至500米之间，而且导线截面积过小，因而二次回路导线电阻成为回路阻抗中最被关注的因素。为此在《电能计量装置技术管理规程》D L / T 448-2000中，对计量用电压互感器二次回路的侧试做出了相关的规定：互感器二次回路的连接导线应采用铜质单芯绝缘线。对电压二次回路，连接导线的截面积应按允许的电压降计算确定，至少应不小于2.5mm。在实际工作中，电压互感器二次回路线路的截面积一般选在6mm。

（2）接插元件内阻

考虑到电压互感器二次回路中存在刀闸、保险、转接端子和电压插件等接插元件，在不考虑接触电阻的前提下，各元件的自阻和可以认为是一个定值，该值很小，并且不易减小。

（3）接触电阻

在电压互感器二次回路阻抗中，接触电阻占很大的比重，其阻值是不稳定的，受接触点状态和压力以及接触表面氧化等因素的影响，阻值不可避免地发生变化，且这种变化是随机的，又是不可预测的。接触电阻的阻值在不利情况下，将比二次导线本身的电阻还大，有时甚至大到几倍。测试中，二次线压降通常都比计算值大许多，其根本原因就是没有估计到接触电阻有如此大的变化。

从上述分析中，可以清楚看到，电压互感器二次回路阻抗的三个组成部分中，可以通过增加导线截面积降低导线阻抗；接插元件内阻基本不变；接触电阻占主导地位，且其阻抗变化具有随机性。于是得到降低电压互感器二次回路阻抗的具体方案为：

电压互感器二次回路更换更大截面积导线；我们利用设备定期试验时，对计量二次电压回路截面积不符合规定的进行部分更换，更换为电压互感器二次回路线路的截面积一般选在6mm。

将电压二次保险更换为快速开关，尽量减小接触阻抗。已将所有变电站的更换为二次开关；每2年1次在停电的情况下检查和处理电压互感器二次端子接头生锈、腐蚀等情况；

3.2.减小回路电流

一般情况下，电压互感器二次计量绕组与保护绕组是分开的，计量绕组负载为电能表等，负载电流小于200mA，因而现场测试若发现电压互感器一次回路电流大于200mA时，可采取以下措施减小电流：

3.2.1采用专用计量回路

要求新建设备电压互感器二次有多个绕组，且计量绕组与保护绕组各自独立。对于新建或改造电压互感器的情况，有的电压互感器有两个二次主绕组和1个辅助绕组，可取主绕组中的1个作为电能计量专用二次绕组，这样该回路因只接有电能表而使电流较小，从而压降也较小。

3.2.2单独引出电能表

专用电缆对于计量绕组表计较多的情况，即使该绕组负载电流较大，但通过专用电缆的电流因只有电能表计的负载而减小，因而电能表计回路的电压互感器二次回路压降也较小。

3.2.3装设电子电能表

电子电能表功能全，往往1只表可代替有功、无功，最大需量及复费率等表，因而可减小电能表计数量，同时电子电能表输入阻抗高，单只表负载电流只有30mA左右，因而使得电压互感器二次回路电流大大降低，压降也就较小。

四. 总论

在上述3种减小电压互感器二次回路电流的方法中，采用专用计量回路和装设电子电能表的效果明显，而且易于实现。我们利用设备定期试验时，对计量二次电压回路截面积不符合规定的进行部分更换，更换为电压互感器二次回路线路的截面积一般选在6mm，变电站和大客户使用的电能表全部更换为电子电能表；新建或改造电压互感器计量二次绕组全部实现独立；通过上述措施，有效的降低了损耗，提高电能计量的准确性，每年共挽回电量损失32.6万，增加20多万元的效益。

1、郑建华 （国网河南电力公司南阳供电公司，河南 南阳 473000）

作者简介：郑建华（1974-）高级工程师 研究方向从事电力系统电能质量研究。

2、郑卫东 （国网河南电力公司南阳供电公司，河南 南阳 473000）

作者简介：郑卫东（1968-）高级工程师 研究方向从事电力系统研究。

通信地址：河南省南阳市光武路240号南阳供电公司计量中心（邮编473001）