多变比电流互感器变比自动转换装置对电能计量准确性影响的应用研究(全文)

精品文档-下载后可编辑多变比电流互感器变比自动转换装置对电能计量准确性影响的应用研究(全文)【摘要】本文对多变比电流互感器变比自动转换装置，在电流互感器低负荷或超负荷时对电能计量准确性的影响进行了比较和研究。

【关键词】变比自动转换装置；计量准确性；应用研究

引言

长期以来，负荷波动巨大导致的超电流互感器量程，造成电能计量失准的情况，一直是电能计量非常想解决的问题。“多变比电流互感器变比自动转换装置”是与多变比电流互感器配套使用的一种智能化自动转换大小变比的计量装置。该装置一方面能够通过在线检测电流大小，根据实际电流选取适当变比，并通过装置内置的转换互感器将不同变比倍率，调整到同一倍率完成电能计量；另一方面能够展宽电流互感器的计量范围，量程扩大二倍至五倍，解决因电流互感器计量范围不够，而造成的在低负荷或超负荷漏计电量的问题。

1变比自动转换装置的结构及工作原理

多变比电流互感器变比自动转换装置是由：采样单元、识别比较单元、控制转换电路及电源组成。当自动转换装置与复合变比电流互感器配套使用时，通过在线检测确定线路运行电流大小，经过识别比较后，由控制转换电路自动切换到适当变比运行。

由于电流互感器的误差特性，决定了其运行在低于额定电流20%时，误差将陡增（详见误差特性示意图），只有运行在额定电流20%至120%之间时误差最小。复合变比自动转换装置，就是一种保证实际负荷电流始终处于互感器额定电流20%至120%之间的一种智能计量装置。当实际用电负荷低于大变比额定电流20%时，自动转换至小变比上工作；当实际用电负荷高于小变比额定电流100%时，自动转换至大变比上工作，从而确保实际负荷始终运行在互感器额定电流的20%至100%之间。

2变比自动转换装置技术参数

工作电压：AC100V或220V；消耗功率：3W；额定频率：50Hz；准确度等级：0.1级（符合GB1208-97国标）；复合变比倍数：2倍、3倍、4倍、5倍；额定二次电流：5A。

3实际使用测试

为了进一步研究“多变比电流互感器变比自动转换装置”的特点，以及在现场的实际运行情况，笔者分别选择了容量为1000kVA的某工业客户和容量为350kVA的某居民小区客户两户10kV高供高计客户，在原有计量装置的前端加装了“多变比电流互感器变比自动转换装置”，将新装计量装置与原计量装置同期记录电量进行比较。同时，为确保本次比较数据的有效性，笔者事先对“多变比电流互感器变比自动转换装置”进行了误差测试，其计量误差符合国家相关规程的要求。

经过45天的实际运行后，1000kVA工业客户和315kVA居民小区客户计量点加装自动变比转换装置计量点，分别较原计量点多计电量+0.17%和+0.66%，平均多计电量约+0.42%。

（1）某1000kVA工业客户挂网试运行情况

该工业客户变压器容量为1000kVA，据统计实际用电负荷约占装见容量的30﹪左右，主计量电流互感器变比是75/5，参考计量变比为25-75/5，安装3倍率自动转换装置。试验过程中，虽然该工业客户的负荷变化相对较平稳，但由于CT变比选用更合理，因此试运行期间安装自动转换装置的计量点较原计量点，仍多记录电量420k.Wh，电量增幅平均值为+0.17%。

（2）某350kVA居民小区客户挂网运行情况

该居民小区变压器容量为350kVA，由于其为居民生活小区，白天小区住户外出用电负荷较小，而夜间住户返回用电负荷陡增，导致负荷变化较大，自动转换装置能够较充分的发挥其特点。参考计量点CT变比为5-25/5，实验期间白天CT变比自动切换到5/5运行，夜间CT变比自动切换到25/5运行，变比选用更为合理，减少了超高负荷和超低负荷时的漏计电量，因此试验期间比原有计量点多记录电量282k.Wh，电量增幅平均值为+0.66%。

4变比转换装置性能特点分析

经过对多变比电流互感器变比自动转换装置的实际使用和挂网测试，可发现该装置在实际使用过程中确实能够有效实现减少漏计电量的作用，但同时也存在接线复杂、增加故障点等弊端，现对该设备的利弊作简要分析。

4.1优点分析

（1）该变比自动转换装置能够根据电流大小，在低负荷、过负荷情况合理选择电流互感器适当变比，实现准确计量，减少漏计。

（2）由于该转换装置采用了超高刷新频率的电流自动监测方式，从而实现了在不停电的情况下，实时根据负荷变换自动调整互感器变比。变比调整方便、快捷、不影响客户正常用电。

（3）对负荷变化大，以及季节性用电客户，可通过加装复合变比自动转换装置、利用已安装的成整倍数关系的多变比互感器实现对该计量点的改造。

（4）由于该装置内部使用了变比转换互感器，从而能将互感器多个变比自动统一至同一倍率，方便结算。

4.2缺点分析

（1）该装置需要将多变比电流互感器的各个变比同时连接使用，从而使计量二次回路变得更加复杂，容易导致错误连接，造成计量差错。

（2）为了便于电费结算，该装置需要将多个变比转换成为统一变比，因此内部设置了变比转换用的互感器，虽然采用了高精度的互感器作为内部转换互感器来确保计量准确性，但任然将增加额外的附加计量误差。

（3）为实现自动切换变比，该装置内部采用了继电器作为变比切换触点，因此对计量回路的连接可靠性带来了负面影响。

5结论

通过自动转换计量装置，能够实现电流互感器的大小变比自动转换，展宽了电流互感