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电压互感器二次电压异常分析与对策发表时间：2016-04-26T13:45:24.417Z 来源：《电力设备》2015年第12期供稿作者：何竞飞[导读] （广东电网有限责任公司江门供电局) 介绍电容式电压互感器的工作原理、结构及故障情况，结合CVT介损电容量测试数据、一次电压监测数据、角差比差试验数据，分析某变电站500KV电容式电压互感器电压异常的原因，并提出处理措施和建议。
（广东电网有限责任公司江门供电局)摘要：介绍电容式电压互感器的工作原理、结构及故障情况，结合CVT介损电容量测试数据、一次电压监测数据、角差比差试验数据，分析某变电站500KV电容式电压互感器电压异常的原因，并提出处理措施和建议。
关键词：CVT；高压电容器；二次电压；分压电容；电容式电压互感器1 引言受设计、制造、工艺水平和原材料等多种因素的限制，在电容式电压互感器内部，承受高电压的电容分压器介质，存在被击穿的可能，这不仅会影响一次电压测量的准确性，甚至可能引起互感器爆炸、起火等恶性事故，所以及时发现介质异常至关重要。
500KV电压互感器在河北省南部电网运行情况良好，但随着运行年限的增加，极少部分CTV内部电容单元出现了因绝缘介质老化或者设计不合理导致的介质击穿情况。
以下就一起某500KV变电站CTV电压异常情况进行分析。
2 原因分析2.1 CVT原理简介CVT具有两种功能，第一是电磁式的电压互感器，第二种是代替耦合电容器兼作高频载波用，广泛运用在500kV电力系统当中。
CVT是由两个部分组成的，分别是电磁装置和电容分压器。
电容分压的组成又是由压电容器C1和串联电容器C2，其中C1（主电容器），由C11、C12、C13。
三个电容相互组成；C2为分压电容，其抽头是由瓷套从底座引至电磁装置的油箱内，电磁装置由中间三个部分组成的，分别是变压器、补偿电抗器、阻尼器。
现在我来介绍下三个部分的作用，分压器的底座。
电容分压器低压端子与地之间的保护间隙S装设在油箱前侧的出线盒内，当载波通讯不被电容式电压互感器不兼作时候，牢固短接保护间隙S需用的导线。
本手册是北京博电新力电力系统仪器有限公司的出版物。
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目录1.概述 (6)1.1试验功能 (6)1.2特点 (6)2.面板说明 (7)3.技术参数 (7)3.1 输出、输入技术参数 (7)3.2 电源输入 (8)3.3 环境条件 (8)3.4 箱体尺寸与重量 (8)4.操作说明 (9)4.1 如何选择试验项目 (9)4.2 如何设置参数 (9)4.3 如何控制输出 (9)4.4 报告的保存 (9)5.负载阻抗测试 (10)5.1 基本接线 (10)5.2 软件操作说明 (11)6.CT测试 (12)6.1 基本接线 (12)6.2 软件操作说明 (12)6.2.1 参数设置 (12)6.2.2 Rct测量 (13)6.2.3 退磁 (13)6.2.4 极性测试 (14)6.2.5 励磁特性 (14)6.2.6 变比测试 (16)6.2.7 自动测试 (16)6.3 应用示例 (17)6.3.1 在线路CT上进行测试 (17)6.3.2 在角形连接的变压器上进行CT测试 (17)6.3.3 在星形连接的变压器上进行CT测试 (18)6.3.4 在套管CT上进行测试 (18)6.3.5 测试有分接头的CT (19)7.PT测试 (20)7.1 基本接线 (20)7.1.1 极性、变比测试 (20)7.1.2 励磁特性测试 (20)7.2 软件操作说明 (21)7.2.1 参数设置 (21)7.2.2 极性、变比测试 (22)7.2.3 励磁特性测试 (22)注意事项：为防止测试仪运行中机身感应静电，试验之前先通过接地端将测试仪可靠接地。
产品关键字：二次负荷测试仪、电流互感器二次回路负载测试仪功能简述：电压互感器电压与负荷特性目前对互感器误差测试时，通常按互感器铭牌上的规定用电流负荷箱和电压负荷箱对互感器进行测试，但互感器运行过程中实际二次负荷是多少？是不是就是互感器铭牌上规定值？互感器在实际二次负荷下的误差是多少？为了解决上述问题，实际测试互感器二次负荷就显得特别重要。
同时在测试实际二次负荷过程中如何取样电流信号也是比较重要的问题。
在测试现场二次负荷时停电断开电流回路既不方便也不安全。
我公司产品采用钳型电流互感器（钳表）对线路电流进行采样，方便用户使用。
另外有些公司产品采用取PT电压作为仪器工作电源，这种方式不是很安全，在这种方式下，相当于给PT/CT增加了负荷，同时仪器变压器的瞬间激磁电流很可能引起系统保护动作，影响供电安全。
我公司仪器采用大容量锂电池作为仪器工作电源，既可以保障系统安全又可以给仪器提供比较纯净的电源，避免现场电源干扰，保证测量精度。
仪器特点：1.可以实现三相三线，三相四线、单相全自动测量；2.使用工程塑料机箱，结识耐用，有效保障测试人员及系统安全；3.仪器具有量程自动切换功能，保证测试精度；4.采用电子式原理线路结合DSP技术是使测试稳定性好，抗干扰能力强；5.测量完毕，自动计算和负荷相关的各项参数，便于客户分析和试验。
6.采用大屏幕汉字液晶显示，所有操作均由汉字菜单提示；数据具备掉电存贮及浏览功能，能与计算机联机传送数据。
7.采用大容量7.2V11Ah锂电池供电，对测试回路不产生任何影响，避免系统出现保护的情况。
同时在现场无供电电源的情况下使用。
8.次负荷测试，采用钳型电流表采样电流，不需要断开二次回路。
可以实现不停电在线测量。
自动切换量程：测量过程中可以根据测试对象数值的不同切换到不同的位置，使测量精度和显示位数得到保证。
9.工作时间可以长达24小时（最长），可在充电状态下测量。
产品技术规范书版本3.0 2012-1-510.附有轻巧充电器，方便测量，在电池电量不足的情况下可以外接充电器测量。
HGQYF-C（有线）二次压降及负荷测试仪第一章二次压降及负荷测试仪简介电能计量装置存在的误差为电能计量综合误差，是由电能表的误差、电压互感器的合成误差、电流互感器的合成误差和电压互感器二次导线压降引起的计量误差所组成，可以用以下式子表示：ε=εw＋εTA＋εTV＋εr式中εw—电能表误差%εTA—电流互感器合成误差%εTV—电压互感器合成误差%εr—电压互感器二次导线压降引起的计量误差%在电厂及变电站电能计量回路中，室外的电压互感器离装设于控制室配电盘上的电能表有较远的距离，一般在200～400 m左右，整个回路有接线端子排、开关、熔断器及导线，必然存在着接触电阻、导线电阻及分布参数，从而就存在着一定的回路阻抗，造成电压互感器与电能表间的二次回路上有电压降。
电压互感器二次回路压降包括电缆、端子接触电阻、熔线、中间继电器接点、空气小开关等电压降之总和。
电压互感器二次电压降引起的误差，就是指电压互感器二次端子和负载端子之间电压的幅值差相对于二次实际电压的百分数，以及两个电压之间的相位差的总称。
《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类计量装置，应不大于额定二次电压的0．2％（注：三相三线电路压降的允许值为0．2 V；三相四线电路压降允许值为0.2/V）;其它计量装置，应不大于额定二次电压的0．5％（注：三相三线电路压降的允许值为0．5 V；三相四线电路压降允许值为0．5／V）。
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，降低计费损失有着重要意义电压互感器二次回路压降测量方法通常有间接测量法和直接测量法两种（无线测量属于间接测量法），由于间接测量法准确度不太高，不能满足测量要求，一般不采用此种方法，而直接测量法（校验仪测量法）采用测差原理，准确度高，测量可靠，因此在实际测量中大量采用。
GDPT-2000C PT二次压降及负荷测试仪一、产品简介发电厂与变电站的高压电能计量装置，以及大量用户的电能计量装置，关系到发电、送电、供电及用户多方的利益。
为保证计量准确，必须按照SD109《电能计量装置检验规程》和DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》进行检验。
我公司的二次压降及负荷测试仪是以高端测试技术，大规模电子线路设计以及符合国家相关规程研制出来的。
它解决了二次压降及二次负荷工作强度大、操作繁琐问题，同时该产品性能可靠、功能强大。
二、特点1、二次压降及负荷测试仪同时具有电压互感器二次回路压降测试、互感器二次负荷功能于一身，方便现场开展计量装置现场检定工作。
2、内部具有大功率的锂电池作为仪器工作电源，纯净的电源带来更稳定、更精确的测量数据，同时方便开展现场检定工作。
3、采用640×480彩色液晶显示，具有人性化的界面及操作设计，使用触摸屏辅助操作，使操作变的更加方便、快捷。
4、采用精准的软件算法，测量数据的准确性进一步提高。
5、具有智能判断外接线状况，提示接线错误、变比、极性错误等。
6、自动对测试数据进行化整，并判断是否超差。
7、直接出具现场检定结论，合格或不合格。
8、大规模存贮器可存储现场测试数据多达300条。
9、采用工程塑料模具机箱防震、防压，保障现场操作人员的安全和设备安全。
三、主要性能技术指标1 、整机通用技术指标①整机准确度：2级基本误差：∆X=± K（X×2%＋Y×2%±DX）∆Y=± K（X×2%+Y×2%±DY）式中：ΔX——同相分量基本误差允许值；ΔY——正交分量基本误差允许值；K——仪器常数，K=1；X——同相测量盘示值的绝对值；Y——正交测量盘示值的绝对值；DX，DY——测量盘最小分度值或量化值；②工作电压、工作电流、百分表准确度：1.5级③工作电压范围：5V～120V⑤ΔV测量范围：0.01V～200V（压降）0.1mV～200V(PT或阻抗)⑥钳表电流测量范围：10 mA～6A⑦频率测差范围：40 Hz～60 Hz 分辨率：0.1 Hz2、二次压降测试①测量范围：f：0.000%～200.0%δ：0.00′～999.9′②工作电压范围：45V～120V3、二次负荷测试①阻抗测量范围：0.0000Ω～100.0Ω0.00VA～1000VA(5A)②导纳测量范围：0.000mS～100.0mS0.00VA～1000VA(100V)③工作电压范围：45V～120V四、操作指南面板简介,如下图：五、主界面介绍主界面的显示如下图：1、二次压降：点击此图标将进入电压互感器二次回路压降测量功能，其中包括三相三线、三相四线以及单相压降测试功能。
互感器二次负荷在线测试分析
摘要：随着电力市场的深化，电能计量的准确性日益受到重视，电能计量装置在电力交易中的作用越来越大，电力互感器及其二次回路作为计量装置的一部分，在计量装置运行管理中有着举足轻重的地位，二次回路的运行状况决定着电能计量装置的整体运行水平，是保证在实际运行中计量装置准确的重要因素。
本文针对运行中的电流、电压互感器的误差影响电能计量装置准确性的一个重要因素结合实例进行分析，寻找解决问题的思路。
关键词：互感器；二次负荷；分析；
引言
电流、电压互感器的误差是影响电能计量准确性的一个重要因素。
互感器现场校验需要将设备停电，影响企业用电和电量。
理论和试验表明：互感器二次负荷的大小对互感器误差有较大的影响。
因此，开展二次负荷在线测试可以适时监测互感器的误差变化，根据测试结果，可以更好地掌握互感器运行时的实际状态，以提供更准确的计量数据。
1二次负载对误差的影响关系
1.1 二次负载变化对电流互感器误差的影响
二次负荷阻抗zb 增加（如二次仪表数量增多），由于一次电流不变（即i1n1 不变，当z 增加时，设负荷功率因数cosφ不变），则二次电流i2 （即i2n2）减小，根据磁势平衡得激磁动势imn1：i1n1+i2n2=imn1则imn1 增加，因而比差向负向增大，角差向正向
增大。
可见，铁芯激磁动势的存在是电流互感器产生误差的主要原因。
变化情况见下图1。
当二次负荷功率因素φ2增加时，比差f1增大，而角差δ1减小；反之逆之。
但此部分比差和角差的变化很小，在实用中对准确度等级低的互感器，可以忽略不计。
变化情况见下图2。
1.2 二次负载变化对电压互感器误差的影响
电压互感器二次负荷电流的大小和性质，对比差和角差均有影响。
如图3所示为一次电压相量不变时，比差和角差随二次电流的变化关系。
图中空载（i2＝0）时，比差为负，角差为正。
空载时的比差和角差时由互感器的结构和空载电流决定的，空载电流越大，则比差向负的方向增加，角差向正的方向增加。
随着负载电流的增加，比差要在空载的基础上继续向负的方向增加，且功率因素越低，向负的方向增加得越多。
而角差在功率因数较低时，随负荷电流得增加总是向正的方向增加；当功率因数较高时，则先由正值变为零再向负的方向增加。
由于二次负载对比差、角差产生影响，是二次电流在绕组中产生的电压降所致。
因此，限制绕组导线的电流密度，减少绕组的漏磁以降低漏抗，是提高电压互感器准确度的有效措施。
1.3二次负载变化对二次压降的影响
在电压二次回路接线和接点不变的情况下，如果二次负载发生变化（如二次并接更多的电能表、并接负控终端，其它测量仪表等），
根据二次回路压降公式：δ=2zn,也会对电压二次回路的压降造成影响,二次导线阻抗不变的情况下，二次压降随着二次电流的变化而变化。
2导致二次负荷增加，影响运行互感器测量结果的准确性末端原因
现场检测分析，影响运行互感器计量测量结果的准确性有下面几个原因。
2.1 电流互感器螺钉氧化、二次回路接触不良易导致回路负荷增大；电流二次回路线径截面积偏小，串接的电气设备（测量仪表）较多导致回路负荷增大，影响运行电流互感器计量准确性。
2.2 电压互感器二次回路导线长且截面积小, 二次回路接触点比较多导致回路负荷增大; 电压互感器计量二次回路并接的二次
设备较多，且无专用计量二次回路，影响运行电压互感器计量准确性。
2.3 电能计量装置的接线方式不合理：电流互感器的变比过大，致使电流互感器经常在30%额定电流以下运行；在中性点接地系统中，在电流互感器二次电流不平衡时，用三相三线计量方式造成电能计量附加误差。
3电能计量改造项目实施思路和对策措施案例分析
2009年底，按照检测计划，我们对110kv长江润发（宿迁）集团有限公司的二次回路进行了二次负荷测试。
测试结果如下表1，结果很明显，长江润发公司u相、v相电压互感器二次负荷偏大，w
相电流互感器二次负荷偏大，均超出额定负荷15va，对电压、电流互感器的精确度造成了影响。
按照国标《gb 1207- 86 电压互感器》规定,在额定负荷的25%~100%, 功率因数为0.8l~1.0 的范围内, 互感器的误差要符合所标称的准确度等级, 也就是说互感器的准
确度等级只有25%~100%额定负荷下才有保障, 过大或过小的负荷
都将使互感器的误差处于国标覆盖不到的状态。
于是我们第二天对其进行停电检查，采取以下措施：
1.发现计量回路二次端子箱内，有两颗螺丝氧化锈蚀，一颗螺丝滑丝松动。
我们便更换了这三颗螺丝。
2.此户为早期用户，电压u、v相连接负荷控制终端，为负控终端提供工作电源，我们便要求负荷中心进行整改，以保持二次回路独立性。
整改完成后，经过检测，二次负荷已经在合理的范围内。
检测结果如表2所示。
表1
结论：u相、v相电压互感器二次负荷偏大；w相电流互感器二次负荷偏大。
检验日期 2009-11-10
表2
宿迁供电公司互感器二次回路（负载）检测记录
户号：2903004832 户名：长江润发（宿迁）集团有限公司
电压
等级110kv 接线方式：三相四线
内容
名称u（uv）相v相w（wv）相
局编号等级额定
负载局编号等级额定
负载局编号等级额定
负载
ta 100800464 0.2s 15 100800465 0.2s 15 100800466 0.2s 15
tv 100960302 0.2 15 100960303 0.2 15 100960304 0.2 15
二次负载测试数据
相别电压电流角度二次负载（va）
uu（uuv）tv 59.89 0.110 17.3 6.17
ta 0.415 1.464 3.1 7.1
uv tv 60.37 0.108 19.2 5.94
ta 0.477 1.437 4.7 8.3
uw（uwv）tv 59.51 0.090 18.7 5.03
ta 0.494 1.388 4.6 8.9
结论：合格检验日期 2009-11-11
4结束语
综上所述, 在实际电能计量管理中, 除了对互感器、电能表等
计量器具进行重点的考核之外, 还要对互感器的二次回路进行必
要的检测。
只有这样, 才能保证整个计量系统计量准确, 不致出现短板校应, 造成资源的浪费或电能的流失。
参考文献
[1] 吴丽静.二次压降和二次负荷对电能计量准确度的影响[j]. 电测与仪表,2007,3
[2] 陈佩琼.电能表修校[m],2005
作者简介
丁子剑(1983-)，男，本科，助理工程师，2005年至今从事电能计量工作
注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。
