Page 79 - 电力与能源2023年第二期

卢霄依：基于低压台区负线损的电流互感器计量误差影响分析 173

势平衡原理，应满足下式：
̇ ̇ （1）
I 1 N 1 = -I 2 N 2
式中 N 1，N 2——分别表示一次侧和二次侧的绕
组匝数。
实际的电流互感器是存在励磁电流的，其等
效电路如图 2 所示。

图 3 电流互感器的特性曲线

围内。
图 2 电流互感器的等效电路 由分析可知，台变轻载进而导致电流互感器
轻载时，会导致电流互感器实际倍率高于理论倍
根据磁势平衡原理，可以得到：
率。此时按理论倍率折算的电流互感器二次侧电
̇ ̇ ̇ （2）
I 1 N 1 + I 2 N 2 = I 0 N 1
流会低估台变负载，即对台区供电量造成低估，进
从式（2）可知：由于励磁电流 I 0 的存在，一次
̇
而可能导致负线损。
侧电流与按理论变比（N 2 N 1 ）折算的二次侧电流
在大小和相位上都会有一定误差，实际的一次侧 3 电流互感器计量误差对台区线损的影
电流略大于二次侧电流按理论变比的折算值，从 响程度分析

而一次、二次侧电流之比（即电流互感器实际倍
根据 DB31/T 618—2022《电网电能计量装置
率）略大于匝数比对应的理论倍率；并且，当负荷
［6］
配 置 技 术 规 范》 ，0.4 kV 的 关 口 电 流 互 感 器 一
较小时，励磁电流 I 0 相对于 I 1 的比重较大，励磁电
̇
̇
般选用的准确度等级为 0.5S，对应的误差限值如
流带来的实际倍率相对于理论倍率的误差尤为显
表 3 所示。
著。此外，若一次电流过大，电流互感器的铁心还
当关口表采用三相四线制接线时，电流互感
存在饱和的问题，此时励磁阻抗减小，励磁电流增
［7］
器的合成误差计算公式为 ：
大，二次侧测量电流的误差会迅速加大。综合上
ê ê é 1
ê
述两方面，做出实际电流互感器的特性曲线，如图 γ HI = ê ( f Ia + f Ib + f Ic) + 0. 009 7(δ Ia +
ë 3
3 所示。由图 3 可见，电流互感器一次侧电流过小 ù ú ú
ú
δ Ib + δ Ic) × tgθú% （3）
或过大时二次侧电流均会进入非线性区，此时电 û
流互感器实际倍率高于理论倍率，若按理论倍率 式中 f Ia，f Ib，f Ic——A，B，C 相电流互感器的比差；
折算二次侧电流会导致低估一次侧电流，如图 3 δ Ia ，δ Ib ，δ Ic —— A ，B ，C 相 电 流 互 感 器 的 角 差 ；θ
所示。 ——计量功率因数角。
关于电流互感器合理的负载范围，文献［5］中 取低压台区典型功率因数为 0.85，当台区线
指出，电流互感器负荷大小会对其测试精度产生 损率实际值在 0~10% 的合理范围变化时，根据

影 响 ，应 使 电 流 互 感 器 的 负 载 率 保 持 在 25%~ 式（3）对低负载率下（考虑负载率为 1% 和 5% 两
100%，才 会 保 证 其 测 试 精 度 在 规 定 要 求 的 范 种情况）0.5S 级电流互感器因计量误差可能导致

表 3 技术规范规定的测量用电流互感器的误差限值
比值差 相位差
准确度级别 额定电流下的百分数值 额定电流下的百分数值
倍率因数 倍率因数
1 5 20 100 120 1 5 20 100 120
0.2S 0.75 0.35 0.2 0.2 0.2 30 15 10 10 10
±% ±′
0.5S 1.5 0.75 0.5 0.5 0.5 90 45 30 30 30