电压互感器二次回路电压降及补偿技术

电压互感器二次回路压降对电能计量的影响及措施探讨摘要：电能计量装置作为当前供电企业当中非常重要的设备，其直接关系到供电企业电收回收及企业经济效益，同时对保证用户的合法权益也具有积极的意义。

所以保证电能计量装置计量的准确性具有非常重要的意义。

而在实际运行当中，电压互感器二次回路压降对电有计量装置计量的准确性具有非常重要的影响，同时还会影响到电力系统运行的稳定性，所以对其进行详细的分析，从而减少其所带来的影响具有非常积极的作用。

该文如何降低二次压降进行了详细的分析，以采取最为合理的方案来减少其对电力系统及计量装置所造成的影响。

关键词：电压互感器二次压降补偿目前随着我国电力经济体制改革的深入进行，电力市场越来越完善，电能即是电力企业的产品同时也作业种特殊的商品进行销售，为了保证销售过程中的科学合理、公平公正的原则，保证电能计量装置计量的准确性是具有非常重要意义的事情，其直接关系着用户合法权益的保护及电力企业经济效益的实现。

目前对于计量装置准确性影响最大的因素即是电压互感器二次回路压降问题，其由测量系统电压量所产生的偏差而直接影响到计量装置误差的产生，同时对电力系统运行的质量也具有非常重要的影响，所当前需要做好二次回路压降的管理和改造工作，从而保证电能计量的准确性，实现节约能源和合理收取电费，保证电力企业经济效益及用户合法权益的实现。

1 降低二次压降的措施1.1 降低回路阻抗在电力系统运行过程中，电压互感器二次回路阻抗主要有：接插元件内阻、导线阻抗和接触电阻，而通过对阻抗的降低可以充分的保证电压互感器二次回路压降保持在一个合理的水平内，达到降压的目的。

1.1.1 导线阻抗在电压互感器二次回路中，导线长度较长，导线截面积较小，从而导致二次回路电阻较大，从而使回路阻抗较高，所以在对二次回路的连接导线选择时通常需要采用铜质单芯绝缘线来进行，同时还要保证其截面积大于2.5 mm以上。

1.1.2 接插元件内阻电压互感器二次回路中所有的接插元件内都会有自阻产生，如果在考虑接触电阻的情况下，这些元件的自阻和即是一个定值，虽然不大，但是很恒定，不会轻易减小，这对于二次回路的压降也会产生一定的影响。

互感器二次回路压降的产生及测量和计算、解决办法作者：郑宏郑壮来源：《电子技术与软件工程》2013年第20期摘要计量装置的准确与否，是与国家电网、国民经济健康发展息息相关的，本文介绍PT 二次回路电压降产生原因、电压降测量方法及其工作原理，采取切实有效的措施，才能使得计量装置更加准确。

【关键词】PT二次电压降工作原理计量装置准确与否，是电力系统电费能否正确结算的关键，事关电力发展与社会进步的头等大事。

电力这个特殊商品，产、供、销同时完成，计量装置准确程度，决定了产品价值的高低和再生产的能力。

1 PT二次压降测量工作的重要性认识电能计量准确与否，关系到电力工业生产的经济效益及技术经济指标监督考核工作的正常开展。

因此，合理计费、降低损耗、节约能源，提高劳动生产率，都有赖于电能计量准确度的提高。

电能计量装置（尤其是电网关口电能计量装置）的计量准确性，是涉及电业单位经济效益的重要环节，随着电网对经济效益更趋重视以及分时电量考核的实施，对电能计量的准确性提出了更高的要求。

由电压互感器二次侧到电能表端子之间二次回路线路的电压降（简称为PT二次电压降），将导致电压量测量产生偏差。

PT二次压降问题是电力发、输、变、配企业普遍存在的问题，它使系统电压量测量产生偏差，不仅影响电力系统运行质量，而且直接导致电能计量误差。

作为导致电能计量装置综合误差三个重要组成部分之一的PT二次回路电压降问题应引起各发电、供电单位的足够重视。

由数据计算和实践验证得出：PT二次回路电压降过大，是导致电能计量误差增大的关键所在，不解决电压降过大的问题就根本无法实现准确计量。

据不完全调查和实际现场测量结果显示，目前PT二次回路压降是一个“老、大、难”问题，“老”在有了电能计量装置就有了这个问题，可自今仍没有解决；“大”在超差的比例大和误差大，有一半以上的电能计量装置超差，有的超过允许值的几倍甚至几十倍；“难”在改造难，有的PT二次回路把导线截面积增加到16mm2仍没有达到要求。

互感器二次回路压降误差及负荷概述安装运行于电厂和变电站中的电压互感器，往往离装设于控制室配电盘上的电能表有较远的距离（例如，有的500kV 变电站，此距离长达800米），它们之间的二次连接导线较长，而且往往接有快速开关接点及保险管等，其电阻值较大；如果二次所接表计、继电保护装置及其他负荷较重，负荷电流较大，则由此引起的二次回路压降将较大。

如图1（a ）所示，由于电压互感器与电能表间的二次回路上有电压降（R 1－jX 1）1I 、（R 2－jX 2）2I 、（R 3－jX 3）3I ，导致电能表端子上的电压（ab U '与cbU '）不等于电压互感器二次的端电压（ab U 与cb U ），包括其大小和相角都不相同，即（ab U ≠ab U '，cb U ≠cbU '，ab U '与abU 间存在相角差δab ）从而给电能的计量结果带来误差。

图1 电压互感器二次回路在图1（a ）所示三相三线电路中，ab 相及cb 相二次回路压降ab U 及cbU ，可用下式表达：Δab U =ab U '－ab U =－(R 1+jX 1)1I +(R 2+jX 2)2I ±ab E =－(R 1+jX 1)1I －(R 2+jX 2)(1I +3I )±abE =－[(R 1+R 2) + j(X 1+X 2)] 1I －(R 2+jX 2)3I ±abE （1） Δcb U =cb U '－cb U =－(R 3+jX 3)3I + (R 2+jX 2)2I ±cb E =－[(R 2+R 3) + j(X 2+X 3)]3I －(R 2+jX 2)1I ±abE （2） 式中，abE 、cb E ——分别为外磁场在ab 回路和cb 回路中感生的电势。

在图1（b ）所示三相四线电路中，ao 相、bo 相、co 相二次回路压降Δa U 、ΔbU 、ΔcU ，可用下式表达：a a a a E I I jX R I X X j R R U U U ±++-+++-=-'=∆)])(()()[(320010101 （3） bb b b E I I jX R I X X j R R U U U ±++-+++-=-'=∆)])(()()[(310020202 （4）c c c c E I I jX R I X X j R R U U U ±++-+++-=-'=∆)])(()()[(210030303 （5）式中，a E 、b E 、cE ——分别为外磁场ao 相、bo 相、co 相二次回路中感生的电势。

【摘?要】：由于电压互感器二次回路压降直接影响电能量计量的准确性，严重时会危及电力系统的稳定运行，因此本文从分析电压互感器二次压降的形成机理入手，并提出最为合理的二次压降治理方案。

【关键字】：电压互感器，二次压降，补偿?一、绪论??????随着电力市场的改革，电能计量关系到直接的经济利益，做好PT二次回路压降的管理与改造工作，对保证电能计费的公正合理意义较大。

正确的电能计量对核算发、供电电能，综合平衡及考核电力系统经济技术指标，节约能源，合理收取电费等都有重要意义。

在电力系统中开展电能计量的综合误差测试是实现电能正确计量的基本技术措施之一。

电能计量的综合误差包括电能表、电流互感器、电压互感器的计量误差以及电压互感器到电能表的二次回路线路压降。

当电能表、互感器的计量误差符合国家有关规程规定时，由电压互感器二次侧到电能表端子之间二次回路线路的电压降(简称为PT二次电压降)，将导致电压量测量产生偏差。

????PT二次压降问题是电力发、输、变、配企业普遍存在的问题，它使系统电压量测量产生偏差，不仅影响电力系统运行质量，而且直接导致电能计量误差，这种计量误差直接归算到电能计量综合误差之中。

几年来，经常发生电压互感器二次接线故障，直接影响二次回路的安全运行，给厂家经济造成一定的损失。

电压互感器是一次和二次回路的重要元件，向测量仪表、继电器的线圈等供电，能正确反映电气设备的正常运行。

故障现象：35kV母线电压互感器大部分采用的型号3XJDJJ-35，电压比是：?（请参考参考文献[6]）。

每年当春秋阴雨季节或天气潮湿、有大雾时，中控室就会经常发出单相接地或电压降低信号，经值班人员切换电压表，有一相或两相电压指示下降，另两相或一相电压指示值不变，报告梯调请电气二次班前来处理。

电气二次人员对二次回路及继电保护触点进行了打磨，对保护的继电器进行了整定，均未发现异常。

经多方查找，发现3?5?K?V母线电压互感器的二次接线的线头长年老化，有放电的痕迹。

一起 PT二次单相电压下降原因及处理方法分析摘要：运行中的PT二次回路单相电压下降后，将会造成交采装置采样偏差、电压调节系统失调、保护误动或拒动等问题。

为缩短故障消除时间，结合某厂二次单相电压下降波形的实际案例及在实验室进行故障模型复现模拟试验等，进一步分析了这种现象的典型特征，提出了针对性的处理措施，供同类型缺陷查找原因时参考。

关键词：单相电压下降；故障模型；实验室模拟；处理措施0 引言电压互感器是电力系统中一、二次电气回路间必要的连接设备，其可靠程度对电力系统的稳定、安全运行起着至关重要的作用。

本文针对正常运行中PT二次回路单相电压下降的问题进行探讨，结合某厂实际案例，通过实验室进行故障模型复现试验等方法分析故障现象及对应的原因，并提出针对性的处理措施。

1 电力生产实际案例某厂一期工程两台机组均以发电机—变压器组单元接线接入330kV母线，采用双母线接线方式，母联断路器合位。

2020年5月3日17点30分，某厂运行中的330kV I母PT二次绕组C相电压间断性的下降，检查厂内涉及该PT回路的测控装置显示电压下降幅度基本一致，经过一段时间后恢复正常。

I母PT二次绕组C相电压间断性的下降（I母PT共三组线圈，一组测量级，二组保护级），母联断路器合位，II母C相电压正常，可判断PT一次回路正常；图1：PMU装置记录电压下降波形检查故障录播器未启动，无波形记录，PMU装置有启动报文，拷取波形如图1，波形电压幅值减小，未畸变，仍为工频，可初步判断PT二次线圈内部未发生匝间短路等故障，电压下降原因应为PT二次回路上故障，可能存在的原因是某点端子接触不良。

2 实验室进行故障模型复现及试验为了实测PT二次回路线缆绝缘降低及回路中接触电阻变大后的电压、电流变化情况，在实验室对故障模型复现及试验如下：2.1 仪器仪表标准电阻器ZX79JD（1台），发电机智能变送装置BPT9301G（2台），实验室直流电阻器ZX25a（3台），继电保护测试仪CMC256-6（1台）。

电压互感器二次回路压降测试施工方案一、设备和工具准备1、检查测试设备1.1、电压互感器检查：确保电压互感器表面无损伤、裂纹或渗漏。

验证互感器的型号和额定参数是否符合测试要求。

检查连接端子，确保其紧固可靠，无松动。

1.2、测试仪器检查：检查数字电压表、示波器等测试仪器的工作状态。

校准测试仪器，确保准确度符合要求。

确保测试仪器的电源充足，并连接好地线。

2、校准测试设备2.1、校准流程：使用标准电压源对测试仪器进行校准。

确认校准结果在可接受的误差范围内。

2.2、校准频率：根据电压互感器的额定频率，调整测试仪器的校准频率。

2.3、记录校准信息：记录每个测试仪器的校准日期、校准者和校准结果。

3、确保所有工具和设备符合安全标准3.1、工具检查：检查使用的工具，确保其外观完好，无断裂或损坏。

选择符合电气工作要求的绝缘工具。

3.2、防护设备：提供适当的个人防护装备，包括绝缘手套、护目镜和防护服。

确保操作人员了解正确使用个人防护设备的方法。

3.3、安全设备：检查火灾灭火器材和急救箱的有效性。

确保在施工现场设置明显的紧急退出通道。

3.4、绝缘材料：准备符合电气安全标准的绝缘材料，用于在测试期间保护操作人员和设备。

二、施工前准备1、断开电源：在开始任何施工步骤之前，确保将待测试的电压互感器断开电源。

这可以通过关闭相关断路器或隔离开关来实现。

2、安全隔离互感器：在电压互感器上设置有效的安全隔离措施，例如锁定开关，以防止意外通电。

确保所有相关人员明白互感器处于隔离状态。

3、工作区域清理：清理工作区域，确保没有杂物或其他可能影响施工安全的障碍物。

确保工作区域干燥，以防电气设备的潮湿。

4、准备工作许可证：获取必要的工作许可证，确保在测试期间没有人员进入工作区域，以降低意外风险。

5、通知相关人员：通知现场所有相关人员关于测试即将开始的信息，确保他们了解施工活动并采取适当的安全措施。

6、互感器技术资料准备：收集并准备电压互感器的技术资料，包括额定参数、连接方式和技术规格。

电压互感器二次回路中存在的主要问题及处理方法发表时间：2018-08-22T10:18:19.677Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：夏伟张健[导读] 摘要：电力系统运行过程中，一旦有异常情况发生时，继电保护能够在第一时间内将问题部位从系统中切除，保证无故障部分的正常运行。

对于继电保护装置来讲，其主要由互感器、二次回路、保护装置或是自动装置等组成。

电压互感器二次回路虽然设备不多，接线也不复杂，但却是最易发生问题的位置，一旦二次电压回路出现问题，则会造成严重的后果，因此需要针对电压互感器二次回路中的问题进行有效处理。

（湖北省电力有限公司黄石供电公司湖北黄石 435000）摘要：电力系统运行过程中，一旦有异常情况发生时，继电保护能够在第一时间内将问题部位从系统中切除，保证无故障部分的正常运行。

对于继电保护装置来讲，其主要由互感器、二次回路、保护装置或是自动装置等组成。

电压互感器二次回路虽然设备不多，接线也不复杂，但却是最易发生问题的位置，一旦二次电压回路出现问题，则会造成严重的后果，因此需要针对电压互感器二次回路中的问题进行有效处理。

关键词：电压互感器；二次回路；主要问题；处理方法电压互感器是连接一次电压回路与二次电压回路的枢纽单元，其对应的二次电压回路异常时往往会导致继电保护装置误动作，扩大事故影响范围，因此，在电厂及变电站的调试过程中需要特别注意电压互感器精度、回路及极性的正确性。

一、二次回路故障概述根据关于电压互感器的规范可以了解到，在二次回路中一般只有一个接地点，因此，在这个位置上的各种电路任务都必须要保证极高的可靠性，只有通过严格的管控，才能保证二次回路运行效果。

反事故措施中规定对电压互感器二次回路应有且只有一个接地点上，所以要有效的提高其可靠性，就要对电压互感器二次回路进行严格的控制，如果要想有效的提高其可靠性，就要在实际的运行和回路验收时保证N（N600）线不接熔断器，在电压互感器二次接线的过程中是有一些比较典型的接线方式的，在使用的继电保护装置方面也存在着一定的共同特征，采用不将其接入的方式也可以展现出非常好的效果，在数字变电站当中，其二次回路使用的都是光缆，数字化变电站也存在着二次回路断线等故障问题，但是其存在的问题和本文所要讨论的问题不在一个范围之内，所以我们不讨论这一问题。

电压互感器二次电压异常分析与对策电压互感器的作用是为计量、测量、继电保护及自动装置提供电压。

当出现电压异常的时候，就要对电压互感器及时采取处理措施。

在具体的处理工作中，要结合实际的电压情况，还要考虑到现场的情況，对电压异常情况予以分析，具有针对性地提出解决对策。

本文着重研究电压互感器二次电压的异常情况以及需要采取的对策。

标签：电压互感器;二次电压;异常分析;对策引言：电压互感器对继电保护和自动装置都起到了至关重要的作用。

电压互感器在运行的过程中会受到各种因素的影响出现异常，在某些情况可能会造成保护误动或拒动，所以要高度重视。

发现电压异常之后，对异常及时做出准确判断，迅速采取有效的措施处理，及时排除故障，保证电力系统安全稳定运行。

一、电压互感器高压熔断器熔断的异常分析及解决对策造成电压互感器高压熔断器熔断的原因可能有：电压互感器内部绕组发生匝间或相间短路接地等内部故障;中性点不接地系统发生单相接地故障;系统发生铁磁谐振等当电压互感器运行的过程中有异常声响的时候，甚至有冒烟的现象或者异味的现象，说明是电压互感器内部故障，造成电压互感器高压熔断器熔断。

应立即向调度汇报，申请停电处理。

应将可能误动的保护及自动装置停用。

如是中性点不接地系统发生单相接地故障，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，可能使电压互感器铁芯严重饱和，造成电压互感器高压熔断器熔断。

如是电压互感器高压熔断器熔断一相时，熔断相的接地电压表指示为零或接近零，其它两相电压不变，电压回路断线信号动作，功率表，电能表读数不准确。

电压互感器高压熔断器熔断应立即向调度汇报，应将可能误动的保护及自动装置停用，断开二次电压空气开关，拉开电压互感器隔离开关，做好安全措施。

检查电压互感器外部无异常现象，更换高压熔断器。

若更换后高压熔断器再次熔断，应申请停电查找原因排除故障。

注意电压互感器高压熔断器，若同时系统中接地故障，不能拉开电压互感器隔离开关。

电压互感器二次回路电压降试验
电压互感器二次回路电压降试验是对电压互感器的二次回路进行电压降测试，以验证二次回路的电压降是否符合规定的要求。

该试验通常分为两部分进行：
1. 空载试验：施加额定一次电压的一定比例至电压互感器的一次侧，记录二次侧的电压降，并计算电压互感器的一次-二次
侧变比。

2. 负载试验：在一定负载情况下，施加额定一次电压的一定比例至电压互感器的一次侧，记录二次侧的电压降，并计算电压互感器的二次侧电压调整。

试验过程中需要注意以下事项：
1. 使用标准稳压电源或电压源作为电源，保证输入电压的稳定性和精度。

2. 使用电压表测量二次回路的电压降，保证测量精度和准确性。

3. 根据电压互感器的额定规范，确定试验中的电压比例和负载情况。

4. 针对不同型号和参数的电压互感器，可以根据需要进行多次试验，以获得准确的测试结果。

5. 在试验过程中，要注意安全措施，避免电源和回路短路，防止触电和短路等危险发生。

通过以上步骤进行电压互感器二次回路电压降试验，可以验证电压互感器是否满足设计要求，并评估其性能和可靠性。

Telecom Power Technology运营维护技术 2023年10月25日第40卷第20期251 Telecom Power TechnologyOct. 25, 2023, Vol.40 No.20薛晓慧，等：电压互感器二次回路压降影响电能计量的原因分析及应对策略1.4　无线传感器技术无线传感器技术是一种电压测量方法，旨在改善测量精度和校准零位误差。

在无线传感器技术中，为了减小感应电势的影响，可以将无线传感器安装到输电线路，从而分段测量长线路的电压。

该技术利用传感器装置将电压信号转换为可靠的无线信号，并通过无线传输方式将信号传递给操作员进行测量和监测。

此方法对于长线路和大面积二次回路的测量尤为适用。

1.5　微分测量法微分测量法是一种用于测量电压或电流信号变化率的方法。

基于微积分中的导数概念，通过计算信号的斜率或变化速率来获得相关信息。

该方法更加简单，便于实现。

在实验设计中，还可以通过调整零位误差来进一步提高测量精度。

此外，在电力系统中使用电压互感器进行电压测量时，包括对220 kV 系统线路和保护电缆的电压测量。

其中，测量220 kV 系统线路电压时，为了得到最小化零位误差，可以通过适当调整电压互感器的工作参数，包括校准互感器的零位电阻，来达到更准确的测量结果。

而在保护电缆的电压测量中，为了抑制外部电磁场的干扰，通常采用外部测量方法，如使用屏蔽线缆或其他抗干扰措施，以提高测量的精确性。

通过上述方法的结合进行电压互感器二次回路电压的测量和计算，根据测量和计算结果，分析电压互感器二次回路压降对电能计量的影响原因，基于分析结果制定应对策略[6]。

2　实验部分2.1　实验准备实验以电压互感器为研究对象，在实验过程中，连接高速开关触点和熔接管，连接线长度较长，并且确保其电阻值相对较高。

电压互感器的二次回路如图1所示。

R 1R 2APAaBBbCCc图1　电压互感器二次回路图1中最左侧的A 、B 、C 为电压互感器的三相，P 表示主绕组，最右侧的R 1和R 2表示电阻。

浅析降低电压互感器二次回路压降作者：王彩霞王淑然李艳明房志令来源：《城市建设理论研究》2012年第32期摘要：由于电压互感器二次回路压降直接影响电能量计量的准确性，严重时会危及电力系统的稳定运行，作者根据实际工作经验，从分析电压互感器二次压降的形成机理入手，提出较为合理的二次压降治理方案。

Abstract: because of the voltage transformer secondary circuit voltage drop two directly influence the accuracy of electric energy metering, serious when can endanger the stability of the power system operation, the author according to the actual work experience, from the analysis of voltage transformer two drop formation mechanism, puts forward reasonable two pressure control scheme.关键字：计量装置电压互感器误差二次压降Keywords: metering device of voltage transformer error two pressure drop中图分类号：TU641 文献标识码：A 文章编号：电力系统电能计量综合误差由电压互感器误差、电流互感器误差、电能表误差以及电压互感器二次回路压降引起的误差等四部分组成。

其中，电压互感器二次回路压降所引起的误差往往是最大的，是电能计量综合误差的主要来源。

由于压降过大，造成少计电量以及发供电量不平衡，所以《电能计量装置技术管理规程》DL／T448－2000的规定，电压互感器二次回路压降，对于I、Ⅱ类计量装置，应不大于额定二次电压的0．2％，其他计量装置，应不大于额定二次电压的0．5％，测量仪表应不大于额定二次电压的1.0％，继电保护和自动装置（3P、5P、10P）应不大于额定二次电压的3.0％，对运行中的电压互感器二次回路压降需进行周期测试，以便算出由此引起的电能计量误差，这对于进行技术改进，减小电能计量综合误差，规程规定是2年测试一次。

浅谈电压互感器二次回路断线对保护与计量的影响及应对【摘要】电压互感器二次回路断线的判据及其影响有多种，本文对此展开讨论，并针对电压二次回路断线对保护、计量装置的正常运行的影响提出几点预防措施。

【关键词】电压互感器；二次回路断线；保护；计量；影响引言电压互感器二次回路断线发生在保护回路时，可能会使保护装置退出部分保护功能，或有可能造成保护装置的误动，也有可能使主变后备保护和母差保护开放；当发生在计量回路时，计量电压消失使计量表断相，可能会造成电量损失。

因此，发生电压二次回路断线时，必须及时找出原因并尽快恢复正常运行。

1.常见的电压互感器二次回路电压互感器二次回路根据母线的不同运行方式亦有几种不同的接线方式，对于单母线接线，二次电压从PT根部接线到保护装置的回路包括电压重动和切换回路，即二次电压首先经过电压互感器刀闸位置重动，重动后的母线电压再通过各间隔与母线相连的刀闸机构辅助接点进行切换，切换后电压再送至线路、主变等与母线相连的设备的二次保护装置。

对于双母接线或双母单分段或旁兼母等接线方式，二次电压回路还包括电压并列回路，二次电压并列指I、II段母线在运行状态，一次设备并列运行，其中一组电压互感器停运，需将二次电压并列运行，一般通过串接母联开关及其刀闸的节点来实现。

2.电压互感器二次回路断线的判据当前电网运行的微机保护装置中电压互感器二次电压断线闭锁原理大致相同。

一般有几种判据构成：2.1判据一当Ua+Ub+Uc>8V，且启动元件不启动，延时1.25s发。

本判据用以判别TV 二次的一相和两相断线。

即利用TV二次侧三相电压的向量和大于8V来检测电压互感器二次回路发生不对称断线。

2.2判据二当使用母线电压互感器时，满足，Ua+Ub+Uc<8V，U1<30V，且启动元件不启动，延时1.25s发TV二次回路异常信号并闭锁保护。

2.3判据三当使用线路电压互感器时，除满足Ua+Ub+Uc<8V，U1<30V，且启动元件不启动几个条件外，再加上满足任意一相有电流或者跳闸位置不动作的条件，延时1.25s发TV二次回路异常信号并闭锁保护.当电压二次回路恢复正常经10s延时，装置自动恢复正常运行，解除对保护的闭锁。