电压互感器二次回路压降误差的测试

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间隔，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△ùab和△ùcb，电能表端电压ù′ab(或ù′cb)相对于PT二次端电压ùab(或cb)存在着比差fab(或fcb)和角差δab(或δcb )。

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△ùa、△ùb和△ùc，电能表端电压ù′a(或ù′b，ù′c)相对于PT二次端电压ùa(或ùb，ùc)存在着比差fa(或fb、fca(或δb、δc)。

2 电压互感器二次回路压降的丈量

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fab与fcb(或fa、fb、fc)，角差δab与δcb(或δa、δb、δc)，通过公式计算出电压互感器二次回路压降△ùab与△ùcb(或△ùab、△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，丈量正确度高；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。武汉中试高测电气有限公司采用互感器校验仪或二次回路电压降校验仪丈量比差和角差的原理是相同的。用互感器校验仪进行丈量，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，接线和操纵也很繁琐。随着对电能计量装置治理的加强，对电压互感器二次回路压降的丈量技术日趋成熟，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，还具有丈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丈量线路

(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

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四周,由于它们之间的间隔很近，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进大的附加误差。假如采用户内丈量方式，则压降校验仪放在室内电能表四周，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测试留意事项

(1)由于测试是在现场电网带电情况下进行，因此操纵职员必须严格按照《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)接进压降校验仪的导线是四芯屏蔽电缆线，接进电路前应用500 V兆欧表检查电缆各芯之间、芯与屏蔽层之间的尽缘是否良好，以免造成短路故障。

(3)假如在三相三线计量方式时丈量，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丈量误差。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丈量的影响。自检线路如图5、图6所示，是对应于图3和图4丈量方式的自校线路。与前面的丈量线路的不同之处在于，接进压降校验仪的PT侧插座和电能表侧插座的均是现场PT二次端电压。

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、后进行丈量。以确定保险或空气开关接触电阻的影响量。2.3丈量结果的处理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fab、fcb及角差δab、δcb之值代进下式即可求得PT二次回路压降△Uab和△Ucb之值。

(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之值代进下式即可求得PT二次回路压降△Ua、△Ub和△Uc之值。

2.3.2电压降引进的电能计量误差εr的计算

(1)三相三线计量方式

式中：φ—线路均匀功率因数角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—线路均匀功率因数角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。由于电能表读数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：