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电流互感器非线性特性对电能计量的影响 　　摘 要文章研究了电流互感器非线性特性对电能计量的影响，旨在加强对电能计量的准确性。 　　【关键词】电流互感器 非线性特性 电能计量 　　电流互感器是电能计量装置中的重要组成部分之一，其电能计量上产生的一定误差会严重影响到电能计量的准确性，同时，电力系统的供电量、发电量、用电量、线损及厂用电等技术指标的计算受到电能计量的影响，对电能计量的研究是电力系统重要的研究课题之一，进一步提高电能计量的准确性对保障电能的供、用、发电三方合法权益起到重要的作用。 　　1 电流互感器简介 　　电流互感器扮演者一次系统与二次系统的联系作用，能够实现把一次系统的大电流转化为一次系统的小电流，然后以电流作为继电器与测量仪的电流线圈的供电来源，最后检测出电器设备是否发生故障或正常运行，同时，电流互感器能够使得一次侧高压设备之间相互进行隔离，进而使得一次设备结构变得更加轻便、标准化、及保障工作人员更加安全。 　　1.1 电流互感器非线性特性 　　电流互感器的非线性特性，也称之为电流互感器的误差特性，指的是在工作条件下的传变特性的非线性，互感器的变比对电流信号进行输入、输出以及变换信号以满足变比关系式，但在实际中，由于存在涡流、励磁电流、铁心饱和的情况，使得互感器的传变特性呈现出非线性，当电流信号出现非周期、高频以及瞬时信号增大情况时，互感器的铁芯工作状态发生改变，导致误差增大。 　　1.2 电流互感器原理 　　电流互感器是基于电磁感应为原理的内部结构，主要组成部分为绕组与铁芯，其中铁芯处于闭合状态，其绕组匝数较少，由于将其接入待测量的线路中，所以，有全部电流流过，对于第二次绕组匝数一般比第一次多一些，并将其串联在待测量回路与仪表中间，由于保护回路与测量电量仪表之间串联线圈的阻抗较小，导致电流互感器处于短路状态，因此，当电流互感器处于工作状态时，必须要保证其二次回路始终处于闭合状态。 　　1.3 电能计量与电流互感器 　　电流互感器是电子式电能表的重要组成部件，其应用广泛，其是利用电流与电压相乘得出表征信号周期内的平均功率，然后对其积分，求得一段时间内的电能，实际中，电能计量有采样计算法与模拟相乘两种方法，图1显示的是电子式电能表工作原理框图。 　　如图1所示，通过接受的电流I以及电压U，传送至乘法器M，在乘法器中得出电流与电压瞬时值相乘的值，然后将该段时间内的平均功率成正比的直流电压Uo输出，最后利用频率/电压转换器将其转换成相应的脉冲频率f，同时，对脉冲频率进行分频，利用计数器进行计数，并将其电能显示出来。当前，采用集成化、模块化技术的电子式电能表已广泛运用，利用转换电路对互感器采集的电压电流数据转换成相应的脉冲，然后，在显示电路上输出，随着技术的不断发展，目前在电能计量上已经形成比较成熟的算法，电能计量的主要误差来源为电能计量装置器件的本身误差。 　　2 电能计量误差分析 　　2.1 选择的电能表不合理 　　用户所加载的负荷一般情况下不稳定，或电流互感器所规定的电流大于实际中所使用的电流，电能表长期的较低负载下运行，会导致电能表产生较大的计量偏差，实际中，出现不平衡的三相负载，中性点时常有电流产生，所以产生的功率偏小，因此，在使用三相三线的电能表来计量电能会产生更大的计量误差。 　　2.2 电能表产品出现误差 　　一些电能表制造商，为了能够获得更大的经济利益，对电能表的内部设计结构进行私自修改，利用三类磁钢或稀土磁钢作为器件原料，进而导致电能表的质量大大降低，在实际的使用过程中，由于磁钢会产生失去磁性的情况，造成阻尼力矩减小，进而加快电能表的转速，使得电能计量产生较大的误差。 　　2.3 电压互感器二次导线产生的误差 　　当串接点或二次导线与电阻发生接触时，则电压互感器的负载电流将使得电压降低，在这种情况下，电能表中多余部分的电压与电压互感器二次线圈的电压不一致，进而，导致电能计量产生误差。 　　2.4 选用不适当的电流互感器 　　因为一次电流是利用消耗磁的手段来使得一次绕组产生感应电动势来流经电流互感器一次绕组，使得铁芯产生磁通，在这一过程中，铁芯的励磁安匝的损耗会导致电流互感器的测量带来一定的误差，误差的重要来源为互感器的角差以及比差而引起的。 　　3 降低电能计量误差的措施 　　3.1 复合变比电流互感器 　　将电能表规定在20%负载线路中运行负荷电流，且时间较长，则这时可安装一种计量装置，该计量装置是一种流经电流互感器中的电流自动进行计量，且与复合变比的电流互感器一起使用，技术人员利用联网检测方式，来确定线路运行的电流量，然后，判断计量装置的计量准确性，进而避免在计量电能时出现误差。 　　3.2 电流互感器二次容量 　　对于电流互感器的二次负