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电压互感器二次回路的压降治理

发布时间:2013-09-27 09:06  文章来源:未知  作者:木森电器  人气:
      电压互感器二次压降直接影响着电能计量的准确性,甚至对系统稳定运行产生不良影响,为此人们在改善二次压降方面做了大量工作,归结起来可以分为降低回路阻抗、减小回路电流和增加补偿装置等三大类降低二次压降的措施。下面就些降低二次压降措施进行简单分析。
      一、降低回路阻抗
      在所有关于二次压降及降压措施的文献中,当分析二次压降的成因时,电压互感器二次回路阻抗是第一个被关注的参量。根据前面分析的结果,电压互感器二次回路阻抗包括:导线阻抗、接插元件内阻和接触电阻等三个组成部分。
      1、导线阻抗。由于电压互感器二次回路的长度达100米至500米之间,而且导线截面积过小,因而二次回路导线电阻成为回路阻抗中最被关注的因素。为此在DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》中,对计量用电压互感器二次回路的侧试作出了相关的规定:互感器二次回路的连接导线应采用铜质单芯绝缘线。对电压二次回路,连接导线的截面积应按允许的电压降计算确定,至少应不小于2.5mm 。在实际工作中,电压互感器二次回路线路的截面积一般选在6mm 。但无论若何选取导线截面积,导线阻抗是存在的,只是量值的大小而已。
      2、接插元件内阻。考虑到电压互感器二次回路中存在刀闸、保险、转接端子和电压插件等接插元件,在不考虑接触电阻的前提下,各元件的自阻和可以认为是一个定值,该值很小,并且不易减小。
      3、接触电阻。许多文献指出,在电压互感器二次回路阻抗中,接触电阻占很大的比重,其阻值是不稳定的,受接触点状态和压力以及接触表面氧化等因素的影响,阻值不可避免地发生变化,且这种变化是随机的,又是不可预测的。接触电阻的阻值在不利情况下,将比二次导线本身的电阻还大,有时甚至大到几倍。测试中,二次线压降通常都比计算值大许多,其根本原因就是没有估计到接触电阻有如此大的变化。
      从上述分析中,可以清楚看到,电压互感器二次回路阻抗的三个组成部分中,可以通过增加导线截面积降低导线阻抗;接插元件内阻基本不变;接触电阻占主导地位,且其阻抗变化具有随机性。于是得到降低电压互感器二次回路阻抗的具体方案为:电压互感器二次回路更换更大截面积导线;定期打磨接插元件、导线的接头,尽量减小接触阻抗。但无论采取何种处理手段,都只能将二次回路阻抗减小到一个数值,不能减小到零。
      二、减小回路电流
      一般情况下,电压互感器二次计量绕组与保护绕组是分开的,计量绕组负载为电能表等,负载电流小于200mA,因而现场测试若发现电压互感器一次回路电流大于200mA时,可采取以下措施减小电流:
      1、采用专用计量回路。目前电压互感器二次一般有多个绕组,且计量绕组与保护绕组各自独立。否则电压互感器二次回路电流较大。
      2、单独引出电能表。专用电缆对于计量绕组表计较多的情况,即使该绕组负载电流较大,但通过专用电缆的电流因只有电能表计的负载而减小,因而电能表计回路的电压互感器二次回路压降也较小。
      3、选用多绕组的电压互感器。对于新建或改造电压互感器的情况,有的电压互感器有两个二次主绕组和1个辅助绕组,可取主绕组中的1个作为电能计量专用二次绕组,这样该回路因只接有电能表而使电流较小,从而压降也较小。
      4、电能表计端并接补偿电容。由于感应式电能表电压回路为电压线圈,电抗值较大,使得流过电压线圈的电流即电压互感器二次回路电流无功分量较大,电压互感器二次回路负载功率因数较低。采用在电能表电压端子间并接补偿电容的方法,可以降低电压互感器二次回路电流的无功分量,从而降低电压互感器二次回路电流,达到降低压降的目的。实际并接电容时,应选好电容值,一般以压降的角差最小为最佳选值。还应注意电容的耐压,以保证可靠性。但是此措施由于未被有关部门完全认可,所以并未被广泛采用,建议慎重使用。
      5、装设电子电能表。电子电能表功能全,往往1只表可代替有功、无功,最大需量及复费率等表,因而可减小电能表计数量,同时电子电能表输入阻抗高,单只表负载电流只有30mA左右,因而使得电压互感器二次回路电流大大降低,压降也就较小。
      在上述5种减小电压互感器二次回路电流的方法中,采用专用计量回路和装设电子电能表的效果明显,而且易于实现。但使用上述方法减小电压互感器二次回路电流方案,只能有效降低回路中电流到一定值,因为该值是由仪表数量和仪表阻抗性质决定的,一旦接线形式和连接仪表数量确定了,二次回路电流的大小就基本确定了,即由于电压互感器二次回路接线特点决定了二次回路电流,无论采用何种方法,电压互感器二次电流不可能等于零。
      三、增加补偿装置
      目前补偿器种类较多,从原理上分主要有定值补偿式、电流跟踪式、电压跟踪式3种。虽然在方法是可行的,但并不提倡,这里也就不再赘言。
      四、其他方法
      1、取消PT二次回路的开关、熔断器、端子排等:此措施可避免开关、熔断器、端子排的接触电阻造成的PT二次压降,但取消开关、熔断器设备后,计量二次回路的失去故障保护,后果严重,不宜采用。
      2、调快电能表:此措施可临时性地解决PT二次压降问题,但在开关、熔断器、接线端子上形成的接触电阻是变化的,随着时间的推移,导体接触部位逐渐老化,其接触电阻亦逐渐增大,PT二次压降增大。同时,此措施在电能计量管理规定上是不允许的。
      3、对PT二次同路实施定值补偿:此措施与调快电能表的措施相仿,只能临时性地解决PT二次压降问题,不能实施动态补偿。
      五、小结
      电压互感器二次压降的治理措施主要有降低二次回路阻抗、减小回路电流和加装补偿装置三种。降低二次回路阻抗、减小回路电流两种方法在保证二次压降原有性质的基础上,可以有效降低二次压降,但不能保证二次压降始终不大于电压互感器二次出口电压的0.25%要求;加装电压跟踪式补偿装置,可以保证二次压降始终不大于电压互感器二次出口电压的0.25%要求,但要注意电压互感器二次压降单向性的特点,确保欠补偿才是有效的。

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