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[摘 要]本文立足于当前电流互感器及电网系统的现状，简单分析了电流互感器对电能计量的影响作用，并提出了几点消除电流互感器造成的电能计量误差的对策。
[关键词]电流互感器；电能计量；影响作用
中图分类号：TM933.4；TM452 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0143-01
前言
电能计量的准确性直接影响到电能使用单位的经济效益。在电能计量过程中，由电流互感器、电能表及二次回路共同完成电能计量工作，并且电流互感器在电能计量中扮演着重要的角色，对电能计量的准确性有着显著的影响。
1 电流互感器工作原理简介
电流互感器是电能计量过程中极为重要的工作元件，电流互感器的基本原理是电磁感应原理，其由闭合的绕组和铁芯、绝缘外壳组成，其内部结构如图1所示：
电流互感器的绕组分为一次绕组和两次绕组，对于绕组类型为一次绕组的电流互感器来说，因为绕组的匝数很少，其在工作过程中，需要电流全部流经绕组线路，才能完成检测功能；对于绕组类型为二次绕组的电流互感器来说，因为绕组匝数较多，并主要串联在保护电路以及测量设备当中，在电流互感器二次回路的闭合性的影响下，电流互感器可以在接近短路的状态下继续工作。电流互感器一次绕组采用串联的方式和电路进行连接，二次绕组采用串联的方式与电能表进行连接。由于电能表的电阻非常小，因此电流互感器也可以简单地看作是二次短路运行的变压器。电流互感器在工作过程中，承担着联络一次系统和二次系统的功能，可以将大电流快速转变为小电流，并将电流供应向系统的各个部分，同时较为真实、准确地反映系统整体的运行状况，有效保证工作人员的人身安全[1]。
2 电流互感器造成的电能计量误差分析
在电流互感器的使用过程中，其内部会不可避免地出现比差和角差，进而导致电能计量出现误差。在使用电流互感器的情况下，实际电流和额定电流比总是会出现一定的误差。在电流互感器的运行过程中，会出现励磁电流，励磁电流的产生是导致电能计量出现误差的根本原因，励磁电流减小可以降低电能计量的误差，但由于励磁电流不可能完全消失，因而电能计量的误差也不可能完全避免。在励磁电流的影响下，比差的实际值是负的，并朝着负方向变化，角差的实际值是正的，并朝着正方向变化，励磁电流越强，则比差和角差的变化越明显，正应为如此，励磁电流总是会导致电能计量出现或大或小的误差。在供电线路当中，电流互感器的基本作用原理是铁芯线圈电磁感应，铁芯线圈的磁化曲线具有非线性的特征，这会在一定程度上加大电能计量的误差。除此之外，剩磁也是导致电流互感器出现误差的重要因素，在系统出现短路、跳闸或者合闸等情况之时，电流互感器的剩磁现象更加严重，对于电能计量的影响也愈发明显[2]。
3 减少电流互感器带来的电能计量误差的可行策略
从实际情况来看，基于电流互感器工作原理和工作方式的考虑，要完全消除电流互感器带来的电能计量误差是无法实现的，但是可以采取适当的措施降低电流互感器带来的电能计量误差。
3.1 应用高精度的“S”电流互感器
在电能供应过程中，电路的实际负荷经常无法满足额定电流的30%，而使用“S”级电流互感器，则可以有效保障电路负荷为额定电流的1%到120%范围时的电能计量的准确度。在电流互感器中，二次负荷包括外接导线负荷、电流线圈負荷、电能表电阻负荷等，因此在选择电流互感器的时候，可以选择阻抗尽可能低的电能表，并减小外接导线的实际电阻，从阻抗带来的电能负荷的角度考虑，在保证电流互感器容量足够的基础上，通过降低二次回路阻抗的方式，在一定程度上增加电流互感器的电能计量精确度。
3.2 科学控制一次电流和二次负荷
为了提升电能计量的精确度，电流互感器一次电流的大小应当确定为额定负荷的30%到60%，但有些情况下这一点无法实现。此时就需要选择稳定性更高的的电流互感器，降低变比，实现电能计量精度的提升。科学选择电流互感器的额定电流，可以确保电流互感器在更加顺畅的情况下运行，从而实现电能计量误差的有效控制。除此之外，还可以对电流互感器的绕组方式进行适当改良，或者采用专业计量用的电流互感器，实现电流互感器计量误差的进一步降低。
3.3 对电流互感器进行必要的检修
在电流互感器的检修过程中，应当重点注意三部分内容：一是对电流互感器铭牌和运行状态进行全面检查，准确确认电流互感器的工作状态是否符合要求；二是对电流互感器的一次回路和二次回路进行检查，准确确认电流互感器一次回路和二次回路是否存在短路、开路等故障问题；三是对电流互感器的接线处进行检查，准确确认电流互感器的接线是否准确、可靠，避免电流互感器接线出现开路、多点接地等不合理情况，防止电流互感器接线的故障问题[3]。
4 案例分析
此案例为电流互感器二次A相电流断线案例，对电流互感器给电能计量带来的影响的分析有一定的参考价值。某工厂在日常巡检当中，发现工厂变电所A相电能计量装置没有电流，进一步查阅电能使用记录发现，当月的用电量出现突发性大量减少，但凭借经验判断，工厂的实际用电量并未明显减少，猜测电能计量的准确性出现较大问题。对电能计量装置进行检查发现，此电能计量装置的电流回路上连接了其他设备，如功率表、电力定量器等等。进一步检查发现，定量器A相进线端已经出现脱落，测试其功率因数为0.98，在接线出现问题的时段里，所记录的用电量为288600kw·h。计量接线如图2：
为了分析电流互感器二次A相电流断线对电能计量带来的影响，需要首先分析不同功率因数下电能计量的实际情况，然后在此基础上分析电流互感器二次A相电流断线之时电能计量的更正系数，并总结出A相电流的科学计算公式，最后即可利用公式计算电流互感器二次A相电流断线期间工厂所耗费的实际电能。采取以上的步骤，通过科学的计算后发现，此工厂在电流互感器二次A相电流断线期间，所耗费的实际电量为516594kw·h，之前计量装置计算的电量为288600kw·h，因此需要追补的电量为227994kw·h。结合分析所得的结果可以明显发现，在电流互感器二次A相电流断线的时候，电能计量的结果会明显受到影响。同理，如果电流互感器二次B相、C相电流出现断线，或者出现连接错误，都会对电能将产生明显的影响。
4 结束语
鉴于电流互感器对电能计量带来的显著影响，必须从电流互感器入手，实现电能计量准确性的保障和提升。一方面，要结合实际情况选择合适的电流互感器，保障电流互感器工作的稳定性以保证电能计量精度，另一方面，要重视电流互感器的检修工作，及时发现问题、及时排除故障，将电流互感器给电能计量带来的负面影响降到最低。
参考文献
[1] 杨晨.电流互感器对电能计量的影响分析[J].企业技术开发，2016，07：47-48.
[关键词]电流互感器；电能计量；影响作用
中图分类号：TM933.4；TM452 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0143-01
前言
电能计量的准确性直接影响到电能使用单位的经济效益。在电能计量过程中，由电流互感器、电能表及二次回路共同完成电能计量工作，并且电流互感器在电能计量中扮演着重要的角色，对电能计量的准确性有着显著的影响。
1 电流互感器工作原理简介
电流互感器是电能计量过程中极为重要的工作元件，电流互感器的基本原理是电磁感应原理，其由闭合的绕组和铁芯、绝缘外壳组成，其内部结构如图1所示：
电流互感器的绕组分为一次绕组和两次绕组，对于绕组类型为一次绕组的电流互感器来说，因为绕组的匝数很少，其在工作过程中，需要电流全部流经绕组线路，才能完成检测功能；对于绕组类型为二次绕组的电流互感器来说，因为绕组匝数较多，并主要串联在保护电路以及测量设备当中，在电流互感器二次回路的闭合性的影响下，电流互感器可以在接近短路的状态下继续工作。电流互感器一次绕组采用串联的方式和电路进行连接，二次绕组采用串联的方式与电能表进行连接。由于电能表的电阻非常小，因此电流互感器也可以简单地看作是二次短路运行的变压器。电流互感器在工作过程中，承担着联络一次系统和二次系统的功能，可以将大电流快速转变为小电流，并将电流供应向系统的各个部分，同时较为真实、准确地反映系统整体的运行状况，有效保证工作人员的人身安全[1]。
2 电流互感器造成的电能计量误差分析
在电流互感器的使用过程中，其内部会不可避免地出现比差和角差，进而导致电能计量出现误差。在使用电流互感器的情况下，实际电流和额定电流比总是会出现一定的误差。在电流互感器的运行过程中，会出现励磁电流，励磁电流的产生是导致电能计量出现误差的根本原因，励磁电流减小可以降低电能计量的误差，但由于励磁电流不可能完全消失，因而电能计量的误差也不可能完全避免。在励磁电流的影响下，比差的实际值是负的，并朝着负方向变化，角差的实际值是正的，并朝着正方向变化，励磁电流越强，则比差和角差的变化越明显，正应为如此，励磁电流总是会导致电能计量出现或大或小的误差。在供电线路当中，电流互感器的基本作用原理是铁芯线圈电磁感应，铁芯线圈的磁化曲线具有非线性的特征，这会在一定程度上加大电能计量的误差。除此之外，剩磁也是导致电流互感器出现误差的重要因素，在系统出现短路、跳闸或者合闸等情况之时，电流互感器的剩磁现象更加严重，对于电能计量的影响也愈发明显[2]。
3 减少电流互感器带来的电能计量误差的可行策略
从实际情况来看，基于电流互感器工作原理和工作方式的考虑，要完全消除电流互感器带来的电能计量误差是无法实现的，但是可以采取适当的措施降低电流互感器带来的电能计量误差。
3.1 应用高精度的“S”电流互感器
在电能供应过程中，电路的实际负荷经常无法满足额定电流的30%，而使用“S”级电流互感器，则可以有效保障电路负荷为额定电流的1%到120%范围时的电能计量的准确度。在电流互感器中，二次负荷包括外接导线负荷、电流线圈負荷、电能表电阻负荷等，因此在选择电流互感器的时候，可以选择阻抗尽可能低的电能表，并减小外接导线的实际电阻，从阻抗带来的电能负荷的角度考虑，在保证电流互感器容量足够的基础上，通过降低二次回路阻抗的方式，在一定程度上增加电流互感器的电能计量精确度。
3.2 科学控制一次电流和二次负荷
为了提升电能计量的精确度，电流互感器一次电流的大小应当确定为额定负荷的30%到60%，但有些情况下这一点无法实现。此时就需要选择稳定性更高的的电流互感器，降低变比，实现电能计量精度的提升。科学选择电流互感器的额定电流，可以确保电流互感器在更加顺畅的情况下运行，从而实现电能计量误差的有效控制。除此之外，还可以对电流互感器的绕组方式进行适当改良，或者采用专业计量用的电流互感器，实现电流互感器计量误差的进一步降低。
3.3 对电流互感器进行必要的检修
在电流互感器的检修过程中，应当重点注意三部分内容：一是对电流互感器铭牌和运行状态进行全面检查，准确确认电流互感器的工作状态是否符合要求；二是对电流互感器的一次回路和二次回路进行检查，准确确认电流互感器一次回路和二次回路是否存在短路、开路等故障问题；三是对电流互感器的接线处进行检查，准确确认电流互感器的接线是否准确、可靠，避免电流互感器接线出现开路、多点接地等不合理情况，防止电流互感器接线的故障问题[3]。
4 案例分析
此案例为电流互感器二次A相电流断线案例，对电流互感器给电能计量带来的影响的分析有一定的参考价值。某工厂在日常巡检当中，发现工厂变电所A相电能计量装置没有电流，进一步查阅电能使用记录发现，当月的用电量出现突发性大量减少，但凭借经验判断，工厂的实际用电量并未明显减少，猜测电能计量的准确性出现较大问题。对电能计量装置进行检查发现，此电能计量装置的电流回路上连接了其他设备，如功率表、电力定量器等等。进一步检查发现，定量器A相进线端已经出现脱落，测试其功率因数为0.98，在接线出现问题的时段里，所记录的用电量为288600kw·h。计量接线如图2：
为了分析电流互感器二次A相电流断线对电能计量带来的影响，需要首先分析不同功率因数下电能计量的实际情况，然后在此基础上分析电流互感器二次A相电流断线之时电能计量的更正系数，并总结出A相电流的科学计算公式，最后即可利用公式计算电流互感器二次A相电流断线期间工厂所耗费的实际电能。采取以上的步骤，通过科学的计算后发现，此工厂在电流互感器二次A相电流断线期间，所耗费的实际电量为516594kw·h，之前计量装置计算的电量为288600kw·h，因此需要追补的电量为227994kw·h。结合分析所得的结果可以明显发现，在电流互感器二次A相电流断线的时候，电能计量的结果会明显受到影响。同理，如果电流互感器二次B相、C相电流出现断线，或者出现连接错误，都会对电能将产生明显的影响。
4 结束语
鉴于电流互感器对电能计量带来的显著影响，必须从电流互感器入手，实现电能计量准确性的保障和提升。一方面，要结合实际情况选择合适的电流互感器，保障电流互感器工作的稳定性以保证电能计量精度，另一方面，要重视电流互感器的检修工作，及时发现问题、及时排除故障，将电流互感器给电能计量带来的负面影响降到最低。
参考文献
[1] 杨晨.电流互感器对电能计量的影响分析[J].企业技术开发，2016，07：47-48.