研究电压互感器二次回路压降对电能计量的影响及对策

电压互感器二次回路压降的大小，直接影响着线路电压的测量精度，若二次回路压降过大，则会影响电压互感器的正常工作，尤其是在系统运行方式多变时，电压互感器的二次压降更大。当用户线路末端电压高于10 kV 时，如果线路末端电压互感器的二次线圈额定电压为 10 kV 时，其二次负载将超过额定负载，此时由于线路末端电压互感器的二次线圈额定电压较高，使得二次线圈产生很大的压降，进而会对电能计量工作造成一定的影响，因此必须采取一定措施来减少线路末端电压互感器的二次压降。

电压互感器二次回路压降对电能计量的影响问题分

1.1 造成电压误差和相位角损失

电压互感器 主要有两个方面： 一是由于电能表在安装时 压降引起的电压误 降的影响，从而在二 次回 要求接线正确，对于 相负载不平衡的电能表 在相位差 从而产生相位 的电能表而言，在实际运行过程 在相位角差而导致相位误差。

1.2 造成计量误差问题

电压互感器二次回路压降对电能计量误差的影响，目前尚无准确、系统的数据分析和计算方法，但是在现场检测和运行中已发现这样的情况：一次电压互感器二次回路压降增大，导致电能计量装置准确度降低，并对电能计量产生影响。这种情况是由于二次回路压降增大，导致电压互感器二次电压不能达到额定值。

1.3 影响电力系统运行质量

电压互感器二次回路压降对电力系统的影 主要是造成测量误差、保护误动等，电压互感器二次回路压降发生变化后，在其末端电压 次侧的测量误差增加，从而使电力系统的运行质量降低；如果 电压互感器二次侧的电压超过其额定值，进而使电压互感器 果电压互感器出现一相或多相故障，会使线路上出现过流、过压等问题 降超 定值会导致保护误动，使电力系统无法正常运行，因此对电力系统的运 测和分析是十分必要的。

1.4 造成电力企业的经济损失

1）引起电能表误差， 造成供电企业经 果电压互感 回路压降在 0.01% 以上，将会引起电能表的误差增 电、限负荷等。在电网中，电压互感器二次回路 电压互感器二次回路压降过大，也会导致电能表 ；4）导致计量人员错误判断电能计量装 置的情况下，不能正确判断电能计量装 次回路压降过大而错误判断电能计量 降过大，导致供用电合同纠纷的发生，造成供电企业 的经济纠纷

2 减少电压互感器的二次压降的有效措施

2.1 降低回路阻抗

导线的阻抗是指导线在规定的频率 流过电流的阻 也称为通过电流的阻抗，对于二次回路主要是指由二次回路元件连接的各 电流时所产生的阻抗，它包括电阻、电抗和接触电阻 部分 电缆和接线端子中有一定数量的导体，因此回路中电压互感器 二次回路中的电流为 10A，电阻R 为 1Ω，在实际运行中，由于线路电流的不 平衡性，使得 线圈两端的电压比额定值要高得多，般约高出0.5V，如图1

图1 电压互感器二次回路压降分析

在实际运行中，可以采取以下措施来降低回路阻抗：

合理选择电缆截面设计时，应根据具体情况选择合理截面和长度。一般情况下，应选用截面较大且较均匀的电缆，因为电缆截面的大小与导体本身的内阻有关，当导体内阻很小时，截面越大越好；当导体内阻很大时，截面越小越好，在实际运行中可以选择几种不同直径和长度的电缆进行对比试验，试验结果表明：当电缆截面选择不合理时，其二次回路阻抗较大；当电缆截面选择合理时，其二次回路阻抗较小，因此可以通过试验来选择合适规格的电缆以达到降低二次压降的目的。

正确安装连接端子：在连接端子中设置隔离开关是非常必要的，其主要作用是避免电源、信号之间产生相互干扰，若未安装隔离开关安装位置不当时，就会发生上述现象。

第三，正确选择接插元件：在二次回路中接插元件包括接插电阻和接触电阻两部分，在实际运行中由于接触电阻较大或接插元件自身质量较差等原因使得二次回路阻抗较大，进而使得二次回路压降也较大[3]。

第四，降低接触电阻是指连接线路与接线盒或接线端子之间的导电部分与金属导体之间的电阻，当通过电流较大时，接触电阻会增大；当电流较小时，接触电阻就会减小，对于连接线路与接线盒或接线端子之间的导线来说，导线的截面积越大、越均匀，其接触电阻就越小，导线截面积越小、截面积变化越大则其接触电阻就越大。

第五，缩短连接导线长度。由于各种原因使得连接线路与接线盒或接线端子之间的导线长度过长时，会使得导线之间的电磁作用增强，从而使回路阻抗增大，因此为了降低回路阻抗应缩短连接导线长度。

第六，其他措施：如在接线盒内加装电抗器、使用低阻值电缆、选用低阻抗端子等。

2.2 减小回路电流

采用专用计量回路 、单独引出电能表、选用多绕组的电压互感器、电能表计端并接补偿电容。

（1）采用专用计量回路。专用计量回路有两种情况：一是在母线电压互感器和电能表之间加入一个专用的回路；二是在电能表与计量回路之间加一个专用的回路，这样在电能表内部就会有一个不大的励磁电流 Imax，这种方法的优点是可以减少电能表输出的电流，减小了回路的电流，从而减少了二次压降。

（2）单独引出电能表。单独引出电能表可使电压互感器二次回路中的电流减小到原来的 1/3 以下，因为电能表计量回路中存在一个大电阻 R，它相当于串联了一个电容 C，电容 C 两端存在一个电压 U。在电能表中接入一个电容 C，当电能表二次负载达到额定值时，电容 C 两端的电压 U 也达到了额定值，其电压与电阻 R 的比值为 U/R。由于在电能表中接入一个电容 C 后，其二次回路电流 I2 远大于额定电流 I1，这样就大大减小了二次回路的电流，这对于线路末端电压互感器的二次回路而言尤为重要。如图2 ：

（3）选用多绕组的电压互感器。多绕组电压互感器能有效减小二次回路电流，同时也降低了电能表计端压降。因此采用多绕组电压互感器代替二次电缆并接补偿电容是最有效的措施之一，如果线路末端电压互感器采用了多绕组电压互感器，在线路末端电压互感器二次负载超过额定值时，则可以将线路末端电压互感器改为单绕组电压互感器来平衡线路末端电压。此时，在线路末端电压互感器的二次绕组电流 I1 减小到了额定值 I2,从而减少了二次回路的电流[4]。

（4）采用多个小容量电能表。当用户负荷较小时，若不采用多绕组电压互感器或将电能表安装在小容量电能表上时，则线路末端电压互感器的二次绕组电流将达到额定值I3（10 kV），从而导致二次回路电流增大， j^u, 重影响电能计量精度，因此对于线路末端电压互感器的二次线圈电流较小时，可以将电能表计端并接补偿电容C，这种方法可以有效地降低二次回路的电流，从而减小二次压降，当用户负荷较大时（如 10 kV 及以上）可采用多绕组电压互感器代替单绕组电压互感器。

2.3 增加补偿装置

从上面的分析可以看出，当电压互感器二次回路的额定电压与用户线路的额定电压相同时，可以通过在电压互感器二次绕组加一个二次补偿绕组来减少线路末端电压互感器二次压降 , 但定值补偿式、电流跟踪式、电压跟踪式等都是以用户线路的额定电压为基准进行补偿的，因此对于负荷变化较大的用户，在系统运行方式多变时，当线路末端电压互感器的二次绕组额定电压过高时，定值补偿式、电压跟踪式等都不能满足要求，因而需要在上述三种方法基础上再增加一种定值补偿式或电流跟踪式。

2.3.1 定值补偿式

在探讨固定型补给设备的功 式的补偿机制，这种方式强调

的是设 ，这类设备会具备 定的自

动性， 其运作机制主要

依赖 注意的是如果触头之间的相互要采用一种

配 更为精确的反馈信息，便在系统内部出现故性和稳定性

2.3.2 电流跟踪式

电流跟踪式的电气补救技术，是在电力系统中发挥着至关重要作用的一种方法，这种技术利用了先进的数字电路设计，通过精确地跟踪和调整二极管次级环形网络中的电流变化，创造出一个与之相对应的反向导纳，这一过程不仅涉及到对二极管电流响应的数字化处理，而且还包括了整个二级电路系统的综合分析。基于这种技术的补救装置，其核心在于它能够将整个二级电路系统的总体导纳转变为无穷大，即理论上没有任何损耗存在的状态（即所谓的“零损耗”），这样一来，即便是在 PT 二级的循环流量受影响时，由于系统内阻降至 0，产生的损耗也被消除殆尽，这种设备能够显著提高初级路线的传输效率，尤其是在那些长距离的线路中，经常会遇到导体损失的问题。

3 结语：

综上所述，电力系统中，电压互感器二次回路的压降不仅会影响到电能计量，还会影响到电力企业的经济效益，因此必须对电压互感器二次回路压降的影响因素进行分析，并采取有效的措施来减少电压互感器的二次压降，从而提高电能计量的准确性和可靠性，保障电力系统的正常运行。

参考文献：

[1] 刘衡 . 二次回路压降对电能计量的影响分析 [J]. 电子技术 ,2024,53(05):258-259

[2] 张洁 , 卢晓雄 , 陈佳 , 等 . 基于阻抗测量的电压互感器二次回路压降测试技术研究 [J]. 广东电力 ,2023,36(09):51-59.

[3] 郝新凡 , 於立峰 , 张翼 , 等 . 削弱二次压降在电能计量回路中影响的措施探究 [J]. 上海节能 ,2022,(05):606-610.

[4] 王永兴 , 李诗宇 , 田光耀 , 等 . 电压互感器二次压降测试仪溯源方法研究及不确定度评定 [J]. 山东电力技术 ,2022,49(05):23-27.

[5] 李方强 , 徐宏涛 , 于亚洲 . 关口计量回路隐性损耗在线监测装置的研究和应用 [J]. 电子元器件与信息技术 ,2020,4(09):120-122.

作者简介：曾强（1983.3）男，汉族，湖南邵东，本科，高级工程师，从事计量检测工作