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影响变电站电能计量准确度原因研究和解决措施 　　【摘要】变电站的电量计量的准确度对计算变电站网络损耗起着重要作用。基于变电站实际运行中存在的问题，从电量计量系统的组成部分出发，分析了电流互感器、电压互感器、二次回路、计量表等部分对电能计量系统准确度的影响，并提出改善措施，为变电站的安全、稳定、经济运行提供了理论基础。 【关键词】变电站；电量计量；准确度；网损 1.引言 变电站的电量计量是其核算经济效益的重要指标，其准确度对计算变电站网络损耗计算有着重要影响。世界各国学者都围绕光伏发电并网对电能质量的影响这一课题做了相关研究，Larry G.Durante等人结合Matlab等软件，运用几种研究方法，分析了谐波对电量计量系统的影响[1]；吴丽静针对电压互感器、电流互感器二次回路的系统误差，结合实际计量问题，分析了其对变电站电量计量的影响[2]；温和等人分析了谐波对电能计量的影响，提出一种可抑制谐波互扰的新型频域计量法，有效的提升了电量计量的准确度[3]。本文综合近年来国内外变电站电量计量问题的研究现状，从变电站电量计量系统的组成部分出发，基于实际运行中存在的问题，分析了电流互感器、电压互感器、二次回路、计量表等部分对电能计量系统准确度的影响，并提出改善措施。 2.电压互感器的二次压降影响 一般情况下，电量计量表输入电压应为电压互感器的输出电压，但是由于导线上存在电阻和电抗，还有隔离开关等附属设备，因此两个电压之间会存在压差和相角。对于电压互感器，和引起的电能计量误差为： 针对某具体变电站为研究对象，计算其二次压降引起的电能计量误差见表1。 由表1可以看出，二次压降引起的电量计量误差可达2%，因此采取有效措施减小二次压降十分重要。降低二次压降的方法有： 1）将二次回路的二次端子直接用电缆接到电能计量表，以降低电流； 2）采用截面积更大的二次导线，以降低导线电阻； 3）加装跟踪式电压补偿器，来平衡压差。 3.电流互感器二次负荷的影响 由试验可知，电压互感器（PT）和电流互感器（CT）引起的电能计量误差与二次负荷间存在正比关系。一次线圈流过电流互感器，产生的磁通量为，二次回路闭合时通过电流产生的磁通量为，感应电动势分别记为、，线圈中通过的电流分别为、。合成磁通量可以实现一、二次线圈中能量的传递，会在铁芯中引起涡流和磁滞电流，再加上形成的磁化电流，组成了激磁电流。会引起电量计量误差，影响的主要因素为铁芯的材质结构、磁路长度l、磁导率、铁芯的横截面积S、线圈匝数、电阻等。 电流互感器的角差为： 式中：为二次线圈的匝数；为二次线圈阻抗；为二次回路中负载的阻抗。 根据式（4）可以看出电流互感器引起的计量误差与和之和成正比，也就是说，当变电站负荷增加时，电流互感器引起的电能计量误差就会增加。 以某500kV变电站2号线路的C相电流互感器为研究对象，分析其实际运行中的二次负荷对电能计量误差的影响。该电流互感器额定二次负荷为50VA，变比为2500：1，采用三相星形连接方式，电流互感器距离控制室400m，导线截面积2.5m2，通过计算得到导线电阻为2.75Ω，二次线圈阻抗为3.8Ω，二次负荷为3.81VA。分别取5%、20%、100%、120%的Zn量限，计算其对应的比差和角差，具体计算结果如表2所示。 由表2可以看出，实际负荷下的计量误差百分比明显高于下限负荷和额定负荷，该电流互感器在额定负荷时的误差为-0.02，下限负荷时为0.04～0.08。因此，电流互感器的实际运行区间应介于额定负荷和下限负荷之间，这样可以更接近0。 4.谐波对电能计量装置的影响 谐波对电能计量装置有着很大影响，实验表明，此影响与谐波的大小方向、电流互感器、电压互感器以及电量表有关[5]。前文分析了电压互感器二次压降的影响以及电流互感器二次负荷的影响，本节主要讨论谐波的相位误差对电能计量装置的影响。谐波引起的误差为： 式中：为谐波电压；为谐波电流；为相位差。 当谐波频率在2kHz以下时，电压互感器的电压下降5%之内，相角滞后10°，电流互感器的电流下降5%之内，相角超前10°。当谐波的频率很高时，电压互感器二次侧谐波电压可能超过真实值2倍，相角滞后180°，电流互感器也有较大误差，此时对电能计量结果影响很大。 改善谐波对电能计量装置影响的措施有以下几点： （1）对于较大谐波源附近的电能计量表，尽量只计量基波电能； （2）对于电子式电能表，可采取对其电压或者电流回路进行滤波。 5.结语 电量计量关系到各个变电站的经济效益和社会效益，其计量准确度对变电站网络损耗计算有着很大意义。综合近年来国内外变电站电量计量问题的研究现状，