多變比電流互感器變比自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置對(duì)電能計(jì)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(dòng)轉(zhuǎn)換裝置對(duì)電能計(jì)量準(zhǔn)確性影響的應(yīng)用研究(全文)【摘要】本文對(duì)多變比電流互感器變比自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，在電流互感器低負(fù)荷或超負(fù)荷時(shí)對(duì)電能計(jì)量準(zhǔn)確性的影響進(jìn)行了比較和研究。

【關(guān)鍵詞】變比自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置；計(jì)量準(zhǔn)確性；應(yīng)用研究

引言

長期以來，負(fù)荷波動(dòng)巨大導(dǎo)致的超電流互感器量程，造成電能計(jì)量失準(zhǔn)的情況，一直是電能計(jì)量非常想解決的問題。“多變比電流互感器變比自動(dòng)轉(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(dòng)轉(zhuǎn)換大小變比的計(jì)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(shí)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(jì)量；另一方面能夠展寬電流互感器的計(jì)量范圍，量程擴(kuò)大二倍至五倍，解決因電流互感器計(jì)量范圍不夠，而造成的在低負(fù)荷或超負(fù)荷漏計(jì)電量的問題。

1變比自動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)換裝置是由：采樣單元、識(shí)別比較單元、控制轉(zhuǎn)換電路及電源組成。當(dāng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置與復(fù)合變比電流互感器配套使用時(shí)，通過在線檢測確定線路運(yùn)行電流大小，經(jīng)過識(shí)別比較后，由控制轉(zhuǎn)換電路自動(dòng)切換到適當(dāng)變比運(yùn)行。

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

2變比自動(dòng)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(jí)：0.1級(jí)（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(shí)際使用測試

為了進(jìn)一步研究“多變比電流互感器變比自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置”的特點(diǎn)，以及在現(xiàn)場的實(shí)際運(yùn)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(jì)客戶，在原有計(jì)量裝置的前端加裝了“多變比電流互感器變比自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置”，將新裝計(jì)量裝置與原計(jì)量裝置同期記錄電量進(jìn)行比較。同時(shí)，為確保本次比較數(shù)據(jù)的有效性，筆者事先對(duì)“多變比電流互感器變比自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置”進(jìn)行了誤差測試，其計(jì)量誤差符合國家相關(guān)規(guī)程的要求。

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

（1）某1000kVA工業(yè)客戶掛網(wǎng)試運(yùn)行情況

該工業(yè)客戶變壓器容量為1000kVA，據(jù)統(tǒng)計(jì)實(shí)際用電負(fù)荷約占裝見容量的30﹪左右，主計(jì)量電流互感器變比是75/5，參考計(jì)量變比為25-75/5，安裝3倍率自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置。試驗(yàn)過程中，雖然該工業(yè)客戶的負(fù)荷變化相對(duì)較平穩(wěn)，但由于CT變比選用更合理，因此試運(yùn)行期間安裝自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的計(jì)量點(diǎn)較原計(jì)量點(diǎn)，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(yùn)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(fù)荷較小，而夜間住戶返回用電負(fù)荷陡增，導(dǎo)致負(fù)荷變化較大，自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置能夠較充分的發(fā)揮其特點(diǎn)。參考計(jì)量點(diǎn)CT變比為5-25/5，實(shí)驗(yàn)期間白天CT變比自動(dòng)切換到5/5運(yùn)行，夜間CT變比自動(dòng)切換到25/5運(yùn)行，變比選用更為合理，減少了超高負(fù)荷和超低負(fù)荷時(shí)的漏計(jì)電量，因此試驗(yàn)期間比原有計(jì)量點(diǎn)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(diǎn)分析

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

4.1優(yōu)點(diǎn)分析

（1）該變比自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置能夠根據(jù)電流大小，在低負(fù)荷、過負(fù)荷情況合理選擇電流互感器適當(dāng)變比，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)量，減少漏計(jì)。

（2）由于該轉(zhuǎn)換裝置采用了超高刷新頻率的電流自動(dòng)監(jiān)測方式，從而實(shí)現(xiàn)了在不停電的情況下，實(shí)時(shí)根據(jù)負(fù)荷變換自動(dòng)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(duì)負(fù)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(dòng)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(shí)現(xiàn)對(duì)該計(jì)量點(diǎn)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(gè)變比自動(dòng)統(tǒng)一至同一倍率，方便結(jié)算。

4.2缺點(diǎn)分析

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

（2）為了便于電費(fèi)結(jié)算，該裝置需要將多個(gè)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(jì)量準(zhǔn)確性，但任然將增加額外的附加計(jì)量誤差。

（3）為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換變比，該裝置內(nèi)部采用了繼電器作為變比切換觸點(diǎn)，因此對(duì)計(jì)量回路的連接可靠性帶來了負(fù)面影響。

5結(jié)論

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