摘要：介绍了电压互感器二次回路压降对电能计量综合误差的影响，分析了压降产生的原因并阐述了电压互感器二次回路压降的测试方法和由压降引起的电能计量误差的计算。

关键词：互感器；压降；误差；测试

　　电力系统电能计量综合误差由电压互感器(PT)误差、电流互感器误差、电能表误差以及电压互感器二次回路压降引起的误差等四部分组成。其中，电压互感器二次回路压降所引起的误差往往是最大的，是电能计量综合误差的主要来源。由于压降过大，造成少计电量以及发供电量不平衡，线损出负数的事例均有出现。所以，电力部门对电压互感器二次回路压降作了严格的规定，根据《电能计量装置技术管理规程》DL／T 448-2000的规定，电压互感器二次回路压降，对于I类计量装置，应不大于额定二次电压的0.2%(注：三相三线电路压降的允许值为0.2 V；三相四线电路压降允许值为0.2／3Ｖ)；其它计量装置，应不大于额定二次电压的0.5%(注：三相三线电路压降的允许值为0.5 Ｖ；三相四线电路压降允许值为0.5／3Ｖ)。对运行中的电压互感器二次回路压降需进行周期测试，以便算出由此引起的电能计量误差，这对于进行技术改进，减小电能计量综合误差，降低计费损失有着重要意义。

1 电压互感器二次回路压降的产生

　　在电厂及变电站电能计量回路中，室外的电压互感器离装设于控制室配电盘上的电能表有较远的距离，一般在200～400 m左右，整个回路有接线端子排、开关、熔断器及导线，必然存在着接触电阻、导线电阻及分布参数，从而就存在着一定的回路阻抗，造成电压互感器与电能表间的二次回路上有电压降△ù，导致电压互感器二次端电压与电能表端电压不相等，其大小和相角都不同。

 

图1三相三线电路

　　在图1所示三相三线电路中，ab 相及 cb相二次回路压降分别为△ù_ab和△ù_cb，电能表端电压ù′_ab(或ù′_cb)相对于PT二次端电压ù_ab(或_cb)存在着比差f_ab(或f_cb)和角差δ_ab(或δ_cb )。

 

图2三相四线电路

　　在图2所示三相四线电路中，ao相、bo相及co相二次回路压降分别为△ù_a、△ù_b和△ù_c，电能表端电压ù′_a(或ù′_b，ù′_c)相对于PT二次端电压ù_a(或ù_b，ù_c)存在着比差f_a(或f_b、f_ca(或δ_b、δ_c)。

2  电压互感器二次回路压降的测量

　　在电力系统中主要采用互感器校验仪法或电压互感器二次回路压降校验仪法来测试PT二次压降。此方法是用互感器校验仪或电压互感器二次回路压降校验仪测出电能表端电压相对于电压互感器二次端电压的比差f_ab与f_cb(或f_a、f_b、f_c)，角差δ_ab与δ_cb(或δ_a、δ_b、δ_c)，通过公式计算出电压互感器二次回路压降△ù_ab与△ù_cb(或△ù_ab、△_c)之值，进一步求得二次压降引起的计量误差之值。此方法的优点是基于直接测差法原理，测量准确度高；通常在设备运行状况下带电进行测试，比设备停电后测试更符合实际运行情况；可以直接测出比差与角差；测试结果不受电源波动的影响；计算比较简单。不足之处是需要由控制室配电盘引出临时电缆到变电站的电压互感器二次回路端子箱侧。采用互感器校验仪或二次回路电压降校验仪测量比差和角差的原理是相同的。用互感器校验仪进行测量，需外接高精度隔离标准电压互感器及转换开关箱等设备，现场工作时设备种类多，且不便携带，接线和操作也很繁琐。随着对电能计量装置管理的加强，对电压互感器二次回路压降的测量技术日趋成熟，近几年来国内研制出了好几种电子式电压互感器二次回路压降校验仪，它将隔离用标准PT装在测试仪内，还具有测量电压与核相等功能，在使用上更加方便。为此，下面介绍运用电压互感器二次回路压降校验仪来测试电压互感器二次回路压降的线路和由压降引起的计量误差的计算方法。

2.1测量线路 信息来自:输配电设备网

(1)三相三线计量方式

 

图3三相三线计量方式下户外侧测PT二次压降线路

(2)三相四线计量方式

 

图4三相四线计量方式下户外侧测PT二次压降线路 信息来自:输配电设备网

　　使用二次回路压降校验仪测试压降引起的比差和角差，有户外(ＰＴ侧)和户内(表计侧)两种测试方式。采用户外测试方式时，压降校验仪放置在现场ＰＴ附近,由于它们之间的距离很近，相互之间只需用短粗线连接，这样就保证了校验仪内部的隔离用标准电压互感器不致因连接线太长引入大的附加误差。如果采用户内测量方式，则压降校验仪放在室内电能表附近，由于现场互感器二次端与压降校验仪之间较长电缆线的电阻的影响，将使压降仪内的隔离标准电压互感器产生较大的附加误差。因此，图3、图4所示均采用户外(ＰＴ侧)测试方式。

2.2测试注意事项
　　(1) 由于测试是在现场电网带电情况下进行，因此操作人员必须严格按照《电业安全规程》进行，以避免发生人身伤害及可能造成电网及设备事故。
　　(2) 接入压降校验仪的导线是四芯屏蔽电缆线，接入电路前应用500 V兆欧表检查电缆各芯之间、芯与屏蔽层之间的绝缘是否良好，以免造成短路故障。
　　(3) 如果在三相三线计量方式时测量，则电缆线只需三芯通电，那么空余的一芯线的接线头切不可短路。
　　(4) 测试工作进行前，应对压降校验仪及临时电缆线进行自校以测出它们所带来的测量误差。该误差可保存于压降校验仪内，校验仪将在每次测试结果中自动扣除这部分误差以消除对测量的影响。自检线路如图5、图6所示，是对应于图3和图4测量方式的自校线路。与前面的测量线路的不同之处在于，接入压降校验仪的PT侧插座和电能表侧插座的均是现场PT二次端电压。

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图5三相三线计量方式户外侧测压降的自校线路 图6三相四线计量方式户外侧测压降的自校线路

　　(5) 对重要场所，Ⅰ类计量装置或压降误差过大的线路，需分别在保险或空气开关前、后进行测量。以确定保险或空气开关接触电阻的影响量。2.3测量结果的处理2.3.1PT二次回路压降△U的计算
　　(1)三相三线计量方式将校验仪测得的比差f_ab、f_cb及角差δ_ab、δ_cb之值代入下式即可求得PT二次回路压降△U_ab和△U_cb之值。 信息请登陆:输配电设备网

　　

　　(2) 三相四线计量方式将校验仪测得的比差fa、fb、fc及角差δa、δb、δc之值代入下式即可求得PT二次回路压降△Ua、△Ub和△Uc之值。

　　

2.3.2电压降引入的电能计量误差ε_r的计算 信息来自:www.tede.cn

(1) 三相三线计量方式 信息来自:输配电设备网

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　　式中：φ—线路平均功率因数角φ值可查阅该线路在半年或一年内累计的有功电量Wa和无功电量Wr，并由下式求出：φ＝tg^-1（Wr/Wa）(2) 三相四线计量方式：

　　

　　式中：φ—线路平均功率因数角2.3.3少计有功电量△Wa的计算由压降引起少计的有功电量△Wa不能简单地用电能表读数Wa与εr的乘积来计算。因为电能表读数Wa中并不含有因压降影响造成的少计的电量，那么没有压降影响的电量应为Wa+△Wa，所以压降引起的计量误差可由下式计算：

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　　上式经整理后得到由PT二次压降引起的少计电量的计算公式为： 信息来自:www.tede.cn