电压互感器二次电能表回路压降分析与测试

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摘要：中试控股电力 电能是一种商品，随着电力企业走向市场，计量误差正越来越受到电力客户及供电公 司的重视。电压互感器的负荷电流通过二次连接导线时产生的压降就是二次 压降，二次压降的存在使得接至电能表电压线圈端子上的电压就不等于电压互感器二次线圈的电压，产生电能测量误差。在计量误差中，电压 互感器二次电压降是造成计量误差的重要因素之一。二次压降引起的误差始终是负误差，使得供电公司的利益受到严重的损失。

1 涉及的规程

在《电能计量装置技 术管理规程》DL/T448-2000中，对计量用电压互感器二次回路及压降的测试作出了如下的规定： ①Ⅰ 、Ⅱ类用于贸易结算的电能计量装置中电压互感器二次回路电 压降应不大于其额定二次电压的0.2%，其他电能计量装置中电压互感器装置中电压互感器二次回路电压降应不大 于其额定电压的0.5%。②Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类贸易结算用电能计量装置应按计量点配置专用电压、电流互感器或者专用二次绕组。③电能计量专用电压、电流互感器或专用二次绕组及其二次回路不得接入与电能计量无关的设备。④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2.5mm2 。⑤运行中的电压 互感器二次回路电压降应定期进行校验，对35kV及以上的电压互感器二次回路电压降，至少每2年校验1次。当二次回路负荷超过互感器额定二次负荷或二次回路电压降超差时，应 及时查明原因，并在1个月内处理。

2 电压互感器二次电压降的分析和计算

2.1 造成电压互感器二次电压降的主要原因

造成电压互感器二次电压降的主要原因是二次回路导线阻抗;回路中接人设备形成的节点接触不良。规程中对电压互感器二次的回路、导线材质、截面积有了明确的规定。回路接线形式是 由现场实际接人电压互感器二次回路的设备所决定的，因而高压供电高压侧计量电力客户的计量用电压互感器的二次接线方式就直接影响到二 次压降的测试方法及压降值的大小。

2 ，2 计算电压互感器二次回路压降的公式

中试控股电力用电压校验仪测得二次压降比差、角差，然后用下式计算电压互感器二次回路压降，即

3 电压互感器二次回路的接线形式

现场运行中按照电压等级的不同，电压互感器二次回路采用了不同的接线形式。

3.1 10kV至35kV电压互感器二次接线

电压互感器一次 侧(高压侧)有熔丝，二次不设熔丝和任何其他保护设施，以减小电压互感器二次回路压降。从电压互感器与电能表距离的远近进行如下分 析。

3.1.1 电压互感器与电 能表相距较远

电压互感器与电能表相距较远(一般大于10m)。为了在测 量电压互感器压降时，不停其一次侧刀闸进行试验接线，采用图1所示接线形式。电压互感器二次出线进专用接线盒A，由于一般 情况下电压互感器二次端子与接线盒A之间的距离小于0.5m，可不考虑两者之间的电压降。测量电压互感器二次压降时，二次电 缆线从接线盒A接至电能表专用接线盒B，即可测出其间的电压降。采用这种接线方式开展测试工作安全、方便。

3.1.2 电压互感器与电能表相距较近

在实际电力客户接线时又分为两种情况。

(1)电能表直接装在电压互感器柜上(如手车柜 ) ，电压互感器二次电缆直接进入电能表接线盒B，二次导线线截面积大于4mm2 ，如图2所示。

至电能表图2 10~35kV电压互感器 二次近距离接线盒B，二次导线线截面积大于4mm2 ，如图2所示。

电能表与电压互感器 二次端子之间连 线距离小于1m，一般不考虑电压降误差，但至少应每2年1次在停电的情况下检查和处理电压互感器二次端子接头生锈、腐蚀等情况。

(2)电压互感器二次通过插件接至电能表接线盒，如图3所示。

这种接线方式一般是电压互感器装在手车柜上，用上电后就不再管理，压降不易测试。实际这类“插件 ” 操作频繁，接触电阻不能忽略，解决问题的方法有以下2种。

①用QJ44型直流双比电桥(测量范围0.0001～11Ω) 在停电情况下进行测试，分别测出每相的 回路电阻Ra，Rb，Rc，再测出电能表和监视电压表回路导纳Yab，Yeo。必须在额定电压下进行 测量，计算电压互感器二次电压降。通过测得的回路电阻Ra，Rb，Rc，及回路导纳yab，Y00可计 算出电压互感器二次压降比差、角差。

②在电压互感器手车柜上装设接线盒A，如图4所示。用压降测试仪测量接线盒A到电能表之间的压降 ( 因为电压互感器二次端子到接线盒之间距离小于0.5m，两者之间的电压降可以忽略)，但电压互感器二次端子接头至少每2年检查和处 理1次锈腐等情况。

3.2 110kV及以上电压互感器二次接线

电压互感器一次侧没有熔丝，电压互感器二次侧必须装设保护设备 ( 熔丝或快速空气开关)，防止电压互感器二次短路。从供电方式分析如下。

3.2.1 1路进线供电的情况

为了保证计量准确，便于加封，在电压互感器杆下装设专用电压互感器端子箱，接线方式如图5所示。将接线盒 A 和快速开关ZKK装于电压互感器二次箱内，二次电缆从快速开关ZKK直接接到电能表接线盒B，可测量出从接线盒 A 到电能表之间的电压降，同样电压互感器二次端子接头至少2年检查和处理锈腐等情况1次。ZKK应使 用单相的快速空气开关，便于对电压互感器进行一相一相的测量，同时测量时应有足够的操作距离，保证工作人员的安全。

电压 互感器电缆首端、中端和末端保护层金属部分一定要可靠接地，以屏蔽外磁场感生的电势，保证电压降测量的准确性。

3.2.2 2路进线供电的情 况

电压互感器接在进线线路上，这种接线在运行方式上可用1条线带2台变压器，存在电压切换 问题。为了减小电压互感器二次压降，保证电压的正确可靠切换，电压互感器二次采用如图7的接线方式：接线盒 A2 和空气开关ZKK2装在2号进线电压互感器二次的电压互感器专用端子箱内，直流中间继电器QJ1、QJ2、电 能表和接线盒B装在计量屏里(这种安装一方面是为了便于加封管理，二是为了减小电压互感器二次压降)。正常运行时， 2 路进线同时供电，母联拉开，图7中的QJ1、QJ2均不工作，DS21、DS22和DS41、DS42分别 是1、2号进线两刀闸常闭节点;CB21、CB41分别是1、2号进线开关常闭节点，电压互感器二次电缆通过 01Q ：常闭接点接遏，坐，至电能表接线盒B。当1号进线带2台变压器，2号进线停电时，2号进线两刀闸常 闭节点DS41、DS42及2号进线开关常闭节点C马：闭合，印2动作，将计量2号线电能表的电压切换到1号电压互感器二 次上。同理当2号进线带2台变压器时，QJ1动作将1号电能表电压切换到2号电压互感器二次上。

使用这种电压切换接线方式时，需注意以下几个问题:

(1)为了防止抖动， QJ1 和QJ2一定是用直流电压吸合，但直流电源一定要从源的始端(可加封)直接接到电能表屏内ZKK3上(参看图 6) 。
(2)除了至少每2年检查和处理1次电压互感器二次端子接线锈腐等的情况外，至少每年还应清理 1 次QJ1、QJ2节点的灰尘。

   (3)测量接线盒到电能表之间的压降要在2路进线运行 正常情况下进行，因为通常运行方式为1条线带1台变压器，1条进线带2台变压器运行方式1年中只有几天。

3.2.3 10kV及以上大电流接地系统测试二次压降时的注意事项

在进行电压互感器二次回路压降测试时，应注意检查电能表零线是否与电压互感器零 线可靠地连接、接地，原因是：①当电能表零线、电压互感器零线各自就近接地时，由于接地网允许有一定的阻抗值，这个阻值上形成的压降 在测得的二次压降值中占有很大的比例，使得二次压降的测试值偏离实际压降值;②当三相电压不平衡时，电能表、电压互感器中性点 电压漂移不一致，使得测量不准确。

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