电压互感器二次回路压降对电能计量的影响

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摘要：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，因此本文从分析电压互感器二次压降的形成机理入手，并提出最为合理的二次压降治理方案。

关键字：电压互感器 二次压降 补偿

一、电压互感器二次回路的接线形式

电压等级的不同，电压互感器二次回路接线形式不同。

1. 10kV至35kV电压互感器二次接线 ：电压互感器一次侧有熔丝，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[2]。

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，采用图1所示[2] [3]。由于一般情况下电压互感器二次端子与接线盒A之间的距离小于0. 5 m，可不考虑两者之间的电压降。

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。

1.1电能表直接装在电压互感器柜上，电压互感器二次电缆直接进入电能表接线盒B，二次导线截面积大于4mm，如图2所示[2] [3]。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，但至少应每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。

1.2 电压互感器二次通过插件接至电能表接线盒，如图3所示[2] [3]。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) 110kV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，接线方式如图4所示[2] [3]。将接线盒A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B，可测量出从接线盒A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。

二、降低二次压降的措施

可以分为降低回路阻抗、减小回路电流和增加补偿装置等三大类降低二次压降的措施[4]。

1. 降低回路阻抗

降低电压互感器二次回路阻抗的具体方案为：

1.1 电压互感器二次回路更换更大截面积导线

1.1 定期打磨接插元件、导线的接头，尽量减小接触阻抗。

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：

1.2 采用专用计量回路

1.3 单独引出电能表

1.4 选用多绕组的电压互感器

3.增加补偿装置，主要有3种：定值补偿式、电流跟踪式、 电压跟踪式。

3.1 定值补偿式

定值补偿式补偿器根据其工作原理可以分为有源定值补偿器和无源定值补偿器。

定值补偿器在电压互感器二次回路阻抗和回路电流不变的前提下，能够对二次压降进行有效补偿，由于不能跟踪电压互感器二次回路阻抗和回路电流发生变化而引起二次压降的变化，因此不可避免地引起电压互感器二次综合压降欠补偿或过补偿现象发生。由此可以说，定值补偿装置（无论是有源的，还是无源的）在设计时就存在缺陷，是绝对禁止用于二次压降补偿的。

3.2 电流跟踪式

电流跟踪式补偿器基本原理是利用电子线路通过对电压互感器二次回路电流的跟踪产生一个与二次回路阻抗大小相等的负阻抗，最终使二次回路总阻抗等效为零。从前面对二次回路阻抗的特性分析可以看出，电压互感器二次回路阻抗是变化的，且具有一定随机性，显然电流跟踪式补偿器同样存在设计缺陷，可能造成过补偿或欠补偿现象的发生，因而也是绝对禁止用于二次压降补偿的。

3.3 电压跟踪式

电压跟踪式补偿器的原理是通过取样电缆，将电压互感器二次端电压信号与电能表计端电压信号进行比较，以产生1个与二次回路压降大小相等，方向相反的电压叠加于电压互感器二次回路，使电压互感器二次回路电压降等效为零。当电压互感器二次回路电流或阻抗改变导致回路电压改变时，补偿器自动跟踪压降的变化并产生相应变化的补偿电压叠加于电压互感器二次回路，以保持回路压降始终为零。因而这种补偿器几乎适用于所有场合，唯一不足的是需同时敷设一条从电压互感器二次端电压信号取样的电缆。

结语

电压互感器二次回路线路压降由二次等效阻抗和二次回路电流共同影响,这两个影响因素又随环境和工况不同而变化。降低二次回路阻抗、减小回路电流两种方法在保证二次压降原有性质的基础上，可以有效降低二次压降，但不能保证二次压降始终不大于电压互感器二次出口电压的0.25%要求；加装电压跟踪式补偿装置，可以保证二次压降始终不大于电压互感器二次出口电压的0.25%要求，但要注意电压互感器二次压降单向性的特点，确保欠补偿才是有效的[5]。

参考文献：

[1]胡晓蔚．电压互感器二次回路电压降对电能计量的影响［M］．成都：四川电力技术，1997 .省略

[2]左新燕，何毅民，王玉珍．电压互感器二次接线的改进.石河子科技［J］．2001年，第5期

[3]陈蕾．电压互感器二次电能表回路压降分析与测试［M］．江苏电机工程， 2002

[4]毕志周，曹敏，吕宏．减小电压互感器二次回路压降的方法研究［M］．云南电力技 术，2000

[5]陈新亮．电压互感器二次回路压降改造的分析［M］．华东电力，1998

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