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[摘 要]電能计量装置是电磁式电压互动器的重要组成部分,电能计量的准确性受其特性影响。在规程下可以按照铭牌参数对TV的误差特性进行检测。在部分情况下,Tv的运行在实际检测中,往往会有超出允许值的误差的情况出现。隐性恶化是指对TV 进行检测的时,忽略了这些情况,使TV恶化的程度在未被工作人员注意的情况下不断加深。本文将针对如何减少电能计量误差并在其他方面采取措施取得成效,却被TV误差特性恶化而全部抵消的情况做出原因分析,以供参考。
[关键词]电磁式电压互感器;误差特性;隐性恶化;
中图分类号:TU882 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)42-0048-01
1 电磁式电压互感器介绍
1.1 原理与特点
(1)电压互感器的工作原理
将电网的高压电转化为低电压,并起到监测测量的作用。从结构上看,它的容量看小、体积小的大电压比的降压变压器。电压互感器和变压器的原理是互为相同的。都是由一次和二次绕组、引出线、铁心等绝缘部件所组成。在现代社会中,电压互感器是由电磁式和电容式共同构成,他们主要是运用在国内的南方电网中。电磁式电压互感器的工作原理是在不改变一次电压其他电气元件的情况下,将电磁感应按照一定的比例输出将一次电压进行二次电压的转换。
(2)电磁互感器的特点
电磁式互感器将一次绕线组合并自一次回路中,由于一次绕线组的电压取决于一次回路上的电压,因此可以通过磁耦合完成无电耦合的方式进行二次绕组和一次绕组。在仪器、仪表和保护装置中经常会使用到二次绕线组,并且二次绕线组的负载小且具有稳定性,所以可将电压互感器的一次侧看作为一个电压源,这在运行中几乎不会受到二次负载的影响。在机器正常工作的情况下,由于电压互感器的二次侧负载很小,处于一种开路状态,一次系统电压将决定二次侧感应电压的动势。
1.2 分类与用途
(1)电磁电压互感器由于性能的不同,它的分类方式也不同:有按照相数的不同分为单项和三相;按结缘介质分为干式和油式;按照绕组分为双绕组、三绕组和四绕组等;在运行中按所感受的电压不同可分为半绝缘式和全绝缘式的电压互感器等。
(2)用途:为了保证工作人员和设备的安全,可在电气仪表、继电保护和自动装置中定期进行干电压回路的测试,这种方式既起到了隔离的作用又能统一对互感器进行测量,有利于设备的二次标准化。在我国电网中最为重要的电压互感器是电磁式电压互感器,它在电力输送既可以对电网的运行状态进行监测,又可以为续电保护正确操作提供参考量。
2 额定容量不足引起TV误差特性恶化
因为TV绕组存在直流电阻和漏电抗的问题,在负载街上时会产生压降,从而引起二次电压随着负载而变的情况产生,而TV误差随之出现。
2.1 先天不足
(1)由于设计人员自身缺乏计量专业的知识,这导致了额定容量的选取问题出现误差。
(2)由于对不同工作原理的表记的电压回路参数和测量性质不同的表计的结构不了解,但又不愿意查对相关手册,所以经常发生计算错误的情况。
(3)在工作中疏忽大意,对计量和接入设备数量不清楚,例如未将后备线路进行计算。
使用额定容量较小或额定容量裕量不足的TV,达到节约投资的目的。
在运行多年的变电所经常会发生,在量设备安装过程中对额定容量已正确的选取的前提下,为了实时监测和管理,除了保持原有已接入的继保设备、电压表的监视作用、功率表、功率因数表、频率表外,还会接入遥测用的电压变送器、功率变送器,电压监测仪,失压仪,谐波监测仪等的现象产生。在多数设备中的工作电源都是由TV供给,如果只取自某一相时,则会使TV各相负载变得不平衡。因为用电方式的发展越来越迅速,新线路的增多令TV设备的回应也逐渐增多。在不断的接入设备中,TV的二次回路总容量很容易超出设计时所选定的额定容量。当设备接入时,工作人员未及时告知相关部门进行管理或管理人员未能及时将测到这种情况,很容易疏忽这种情况,造成危害。
2.3 谐波引起TV误差特性的恶化
在电网系统中大容量用电整流和换流设备在其它非线性负荷接入电力网时容易造成谐波的出现。在中、低压等级的系统中,通常采用电磁感应式TV,这种tv在高次谐波的运行中,易受到原、副边的漏阻抗以及原、副边间的电容和副边负载所引发的误差。在满足TV的铁芯不饱和、一次绕组的漏抗很小、TV空载的前提下,虽能降低误差,但是会加重TV的负载能力,使误差特性急剧恶化。
2.4 电力系统过电压引起TV误差特性恶化
在电力系统中,由于不同种类的电容和电感原件在特定的情况下共同形成不同的振荡回路,使谐振现象出现,从而产生谐振过电压的现象。当中性点不接地系统在非全相运行中,产生因输电线路意外折断,对断路器进行非全相操作以及熔断器的一相被熔断的情况发生时,也会出现谐振过电压的现象。当系统产生单相接地故障时,容易产生非故障相的电压升高并超出线电压三角形,中性点产生位移,状态不稳定,当单相接地电弧熄灭,导致TV的铁芯饱和并刺激中性点不稳定的情况的发生。以上情况均有可能引起TV严重超差。
结束语
为了使tv在工作中稳定的控制误差范围,在选取容量时必须预留出合适思维余量;对TV二次回路做定期检测;贯彻落实定期轮换制度;在管理制度范围内,使用专用计量的TV进行二次绕组,将TV绕组负载结线方式简化,利于计算TV的容量与功率因数;在TV二次回路时,应慎重选取电容的补偿方法,避免在特殊情况下引发谐振损坏设备,发生故障;对电网谐波加强管理,防止用户向电网输送谐波的现象出现;采取合理安全的方式消除电压。
参考文献
[1] 季涛.利用电磁式电压互感器实现小电流接地系统行波故障定位和选相[J].电工技术学报,2012,27(8):172-178.
[2] 董海波,史丽萍.电磁式电压互感器和变压器励磁特性曲线转换方法的分析与应用[J].电气应用,1999(2):36-38.
[3] 李书硕,马成久.6kV系统电磁式电压互感器引起的谐振过电压及其防范措施[J].东北电力技术,2011,04:39-43.
[4] 杜琴.一种消除电磁式电压互感器铁磁谐振过电压的新措施[J].供用电,2000,03:31-33.
[5] 赵振东,谷栋,李延成.电压互感器误差特性隐性恶化原因分析[J].经济技术协作信息,2009(26):138-138.
[关键词]电磁式电压互感器;误差特性;隐性恶化;
中图分类号:TU882 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)42-0048-01
1 电磁式电压互感器介绍
1.1 原理与特点
(1)电压互感器的工作原理
将电网的高压电转化为低电压,并起到监测测量的作用。从结构上看,它的容量看小、体积小的大电压比的降压变压器。电压互感器和变压器的原理是互为相同的。都是由一次和二次绕组、引出线、铁心等绝缘部件所组成。在现代社会中,电压互感器是由电磁式和电容式共同构成,他们主要是运用在国内的南方电网中。电磁式电压互感器的工作原理是在不改变一次电压其他电气元件的情况下,将电磁感应按照一定的比例输出将一次电压进行二次电压的转换。
(2)电磁互感器的特点
电磁式互感器将一次绕线组合并自一次回路中,由于一次绕线组的电压取决于一次回路上的电压,因此可以通过磁耦合完成无电耦合的方式进行二次绕组和一次绕组。在仪器、仪表和保护装置中经常会使用到二次绕线组,并且二次绕线组的负载小且具有稳定性,所以可将电压互感器的一次侧看作为一个电压源,这在运行中几乎不会受到二次负载的影响。在机器正常工作的情况下,由于电压互感器的二次侧负载很小,处于一种开路状态,一次系统电压将决定二次侧感应电压的动势。
1.2 分类与用途
(1)电磁电压互感器由于性能的不同,它的分类方式也不同:有按照相数的不同分为单项和三相;按结缘介质分为干式和油式;按照绕组分为双绕组、三绕组和四绕组等;在运行中按所感受的电压不同可分为半绝缘式和全绝缘式的电压互感器等。
(2)用途:为了保证工作人员和设备的安全,可在电气仪表、继电保护和自动装置中定期进行干电压回路的测试,这种方式既起到了隔离的作用又能统一对互感器进行测量,有利于设备的二次标准化。在我国电网中最为重要的电压互感器是电磁式电压互感器,它在电力输送既可以对电网的运行状态进行监测,又可以为续电保护正确操作提供参考量。
2 额定容量不足引起TV误差特性恶化
因为TV绕组存在直流电阻和漏电抗的问题,在负载街上时会产生压降,从而引起二次电压随着负载而变的情况产生,而TV误差随之出现。
2.1 先天不足
(1)由于设计人员自身缺乏计量专业的知识,这导致了额定容量的选取问题出现误差。
(2)由于对不同工作原理的表记的电压回路参数和测量性质不同的表计的结构不了解,但又不愿意查对相关手册,所以经常发生计算错误的情况。
(3)在工作中疏忽大意,对计量和接入设备数量不清楚,例如未将后备线路进行计算。
使用额定容量较小或额定容量裕量不足的TV,达到节约投资的目的。
在运行多年的变电所经常会发生,在量设备安装过程中对额定容量已正确的选取的前提下,为了实时监测和管理,除了保持原有已接入的继保设备、电压表的监视作用、功率表、功率因数表、频率表外,还会接入遥测用的电压变送器、功率变送器,电压监测仪,失压仪,谐波监测仪等的现象产生。在多数设备中的工作电源都是由TV供给,如果只取自某一相时,则会使TV各相负载变得不平衡。因为用电方式的发展越来越迅速,新线路的增多令TV设备的回应也逐渐增多。在不断的接入设备中,TV的二次回路总容量很容易超出设计时所选定的额定容量。当设备接入时,工作人员未及时告知相关部门进行管理或管理人员未能及时将测到这种情况,很容易疏忽这种情况,造成危害。
2.3 谐波引起TV误差特性的恶化
在电网系统中大容量用电整流和换流设备在其它非线性负荷接入电力网时容易造成谐波的出现。在中、低压等级的系统中,通常采用电磁感应式TV,这种tv在高次谐波的运行中,易受到原、副边的漏阻抗以及原、副边间的电容和副边负载所引发的误差。在满足TV的铁芯不饱和、一次绕组的漏抗很小、TV空载的前提下,虽能降低误差,但是会加重TV的负载能力,使误差特性急剧恶化。
2.4 电力系统过电压引起TV误差特性恶化
在电力系统中,由于不同种类的电容和电感原件在特定的情况下共同形成不同的振荡回路,使谐振现象出现,从而产生谐振过电压的现象。当中性点不接地系统在非全相运行中,产生因输电线路意外折断,对断路器进行非全相操作以及熔断器的一相被熔断的情况发生时,也会出现谐振过电压的现象。当系统产生单相接地故障时,容易产生非故障相的电压升高并超出线电压三角形,中性点产生位移,状态不稳定,当单相接地电弧熄灭,导致TV的铁芯饱和并刺激中性点不稳定的情况的发生。以上情况均有可能引起TV严重超差。
结束语
为了使tv在工作中稳定的控制误差范围,在选取容量时必须预留出合适思维余量;对TV二次回路做定期检测;贯彻落实定期轮换制度;在管理制度范围内,使用专用计量的TV进行二次绕组,将TV绕组负载结线方式简化,利于计算TV的容量与功率因数;在TV二次回路时,应慎重选取电容的补偿方法,避免在特殊情况下引发谐振损坏设备,发生故障;对电网谐波加强管理,防止用户向电网输送谐波的现象出现;采取合理安全的方式消除电压。
参考文献
[1] 季涛.利用电磁式电压互感器实现小电流接地系统行波故障定位和选相[J].电工技术学报,2012,27(8):172-178.
[2] 董海波,史丽萍.电磁式电压互感器和变压器励磁特性曲线转换方法的分析与应用[J].电气应用,1999(2):36-38.
[3] 李书硕,马成久.6kV系统电磁式电压互感器引起的谐振过电压及其防范措施[J].东北电力技术,2011,04:39-43.
[4] 杜琴.一种消除电磁式电压互感器铁磁谐振过电压的新措施[J].供用电,2000,03:31-33.
[5] 赵振东,谷栋,李延成.电压互感器误差特性隐性恶化原因分析[J].经济技术协作信息,2009(26):138-138.