多變比電流互感器變比自動轉(zhuǎn)換裝置對電能計量準(zhǔn)確性影響的應(yīng)用研究(全文)

精品文檔-下載后可編輯多變比電流互感器變比自動轉(zhuǎn)換裝置對電能計量準(zhǔn)確性影響的應(yīng)用研究(全文)【摘要】本文對多變比電流互感器變比自動轉(zhuǎn)換裝置，在電流互感器低負荷或超負荷時對電能計量準(zhǔn)確性的影響進行了比較和研究。

【關(guān)鍵詞】變比自動轉(zhuǎn)換裝置；計量準(zhǔn)確性；應(yīng)用研究

引言

長期以來，負荷波動巨大導(dǎo)致的超電流互感器量程，造成電能計量失準(zhǔn)的情況，一直是電能計量非常想解決的問題?！岸嘧儽入娏骰ジ衅髯儽茸詣愚D(zhuǎn)換裝置”是與多變比電流互感器配套使用的一種智能化自動轉(zhuǎn)換大小變比的計量裝置。該裝置一方面能夠通過在線檢測電流大小，根據(jù)實際電流選取適當(dāng)變比，并通過裝置內(nèi)置的轉(zhuǎn)換互感器將不同變比倍率，調(diào)整到同一倍率完成電能計量；另一方面能夠展寬電流互感器的計量范圍，量程擴大二倍至五倍，解決因電流互感器計量范圍不夠，而造成的在低負荷或超負荷漏計電量的問題。

1變比自動轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理

多變比電流互感器變比自動轉(zhuǎn)換裝置是由：采樣單元、識別比較單元、控制轉(zhuǎn)換電路及電源組成。當(dāng)自動轉(zhuǎn)換裝置與復(fù)合變比電流互感器配套使用時，通過在線檢測確定線路運行電流大小，經(jīng)過識別比較后，由控制轉(zhuǎn)換電路自動切換到適當(dāng)變比運行。

由于電流互感器的誤差特性，決定了其運行在低于額定電流20%時，誤差將陡增（詳見誤差特性示意圖），只有運行在額定電流20%至120%之間時誤差最小。復(fù)合變比自動轉(zhuǎn)換裝置，就是一種保證實際負荷電流始終處于互感器額定電流20%至120%之間的一種智能計量裝置。當(dāng)實際用電負荷低于大變比額定電流20%時，自動轉(zhuǎn)換至小變比上工作；當(dāng)實際用電負荷高于小變比額定電流100%時，自動轉(zhuǎn)換至大變比上工作，從而確保實際負荷始終運行在互感器額定電流的20%至100%之間。

2變比自動轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)參數(shù)

工作電壓：AC100V或220V；消耗功率：3W；額定頻率：50Hz；準(zhǔn)確度等級：0.1級（符合GB1208-97國標(biāo)）；復(fù)合變比倍數(shù)：2倍、3倍、4倍、5倍；額定二次電流：5A。

3實際使用測試

為了進一步研究“多變比電流互感器變比自動轉(zhuǎn)換裝置”的特點，以及在現(xiàn)場的實際運行情況，筆者分別選擇了容量為1000kVA的某工業(yè)客戶和容量為350kVA的某居民小區(qū)客戶兩戶10kV高供高計客戶，在原有計量裝置的前端加裝了“多變比電流互感器變比自動轉(zhuǎn)換裝置”，將新裝計量裝置與原計量裝置同期記錄電量進行比較。同時，為確保本次比較數(shù)據(jù)的有效性，筆者事先對“多變比電流互感器變比自動轉(zhuǎn)換裝置”進行了誤差測試，其計量誤差符合國家相關(guān)規(guī)程的要求。

經(jīng)過45天的實際運行后，1000kVA工業(yè)客戶和315kVA居民小區(qū)客戶計量點加裝自動變比轉(zhuǎn)換裝置計量點，分別較原計量點多計電量+0.17%和+0.66%，平均多計電量約+0.42%。

（1）某1000kVA工業(yè)客戶掛網(wǎng)試運行情況

該工業(yè)客戶變壓器容量為1000kVA，據(jù)統(tǒng)計實際用電負荷約占裝見容量的30﹪左右，主計量電流互感器變比是75/5，參考計量變比為25-75/5，安裝3倍率自動轉(zhuǎn)換裝置。試驗過程中，雖然該工業(yè)客戶的負荷變化相對較平穩(wěn)，但由于CT變比選用更合理，因此試運行期間安裝自動轉(zhuǎn)換裝置的計量點較原計量點，仍多記錄電量420k.Wh，電量增幅平均值為+0.17%。

（2）某350kVA居民小區(qū)客戶掛網(wǎng)運行情況

該居民小區(qū)變壓器容量為350kVA，由于其為居民生活小區(qū)，白天小區(qū)住戶外出用電負荷較小，而夜間住戶返回用電負荷陡增，導(dǎo)致負荷變化較大，自動轉(zhuǎn)換裝置能夠較充分的發(fā)揮其特點。參考計量點CT變比為5-25/5，實驗期間白天CT變比自動切換到5/5運行，夜間CT變比自動切換到25/5運行，變比選用更為合理，減少了超高負荷和超低負荷時的漏計電量，因此試驗期間比原有計量點多記錄電量282k.Wh，電量增幅平均值為+0.66%。

4變比轉(zhuǎn)換裝置性能特點分析

經(jīng)過對多變比電流互感器變比自動轉(zhuǎn)換裝置的實際使用和掛網(wǎng)測試，可發(fā)現(xiàn)該裝置在實際使用過程中確實能夠有效實現(xiàn)減少漏計電量的作用，但同時也存在接線復(fù)雜、增加故障點等弊端，現(xiàn)對該設(shè)備的利弊作簡要分析。

4.1優(yōu)點分析

（1）該變比自動轉(zhuǎn)換裝置能夠根據(jù)電流大小，在低負荷、過負荷情況合理選擇電流互感器適當(dāng)變比，實現(xiàn)準(zhǔn)確計量，減少漏計。

（2）由于該轉(zhuǎn)換裝置采用了超高刷新頻率的電流自動監(jiān)測方式，從而實現(xiàn)了在不停電的情況下，實時根據(jù)負荷變換自動調(diào)整互感器變比。變比調(diào)整方便、快捷、不影響客戶正常用電。

（3）對負荷變化大，以及季節(jié)性用電客戶，可通過加裝復(fù)合變比自動轉(zhuǎn)換裝置、利用已安裝的成整倍數(shù)關(guān)系的多變比互感器實現(xiàn)對該計量點的改造。

（4）由于該裝置內(nèi)部使用了變比轉(zhuǎn)換互感器，從而能將互感器多個變比自動統(tǒng)一至同一倍率，方便結(jié)算。

4.2缺點分析

（1）該裝置需要將多變比電流互感器的各個變比同時連接使用，從而使計量二次回路變得更加復(fù)雜，容易導(dǎo)致錯誤連接，造成計量差錯。

（2）為了便于電費結(jié)算，該裝置需要將多個變比轉(zhuǎn)換成為統(tǒng)一變比，因此內(nèi)部設(shè)置了變比轉(zhuǎn)換用的互感器，雖然采用了高精度的互感器作為內(nèi)部轉(zhuǎn)換互感器來確保計量準(zhǔn)確性，但任然將增加額外的附加計量誤差。

（3）為實現(xiàn)自動切換變比，該裝置內(nèi)部采用了繼電器作為變比切換觸點，因此對計量回路的連接可靠性帶來了負面影響。

5結(jié)論

通過自動轉(zhuǎn)換計量裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)電流互感器的大小變比自動轉(zhuǎn)換，展寬了電流互感