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基于测差法原理的PT二次回路压降测试仪计量技术研究陈瑞翠(福建省罗源县供电有限公司,罗源350600)摘要:阐述了目前测量PT二次回路压降的主要方法,介绍了基于测差法的PT二次回路压降测试仪的基本原理以及输入阻抗对测量结果的影响,提出了给予测差法原理的PT二次回路压降测试仪的溯源方法。关键词:二次压降;测差法;计量技术ResearchontheMeasurementTechnologyofSecondaryVoltageDropTesterforthePTbasedontheprincipleofdifferentialmethodChenRuiCui(××××××××××××,LuoYuan350600,China)Abstract:ExpoundsthemainmethodmeasuringPTsecondaryvoltagedrop,introducesthemeasuringprincipleofsecondaryvoltagedroptesterforthePTbasedontheprincipleofdifferentialmethod,andtheinputimpedanceoftheinfluenceonthemeasurementresults.PresentsthecalibrationmethodofsecondaryvoltagedroptesterforthePTbasedontheprincipleofdifferentialmethod.Keywords:secondaryvoltagedrop,differentialmethod,measurementtechnology0前言电力系统电能计量综合误差由电压互感器误差、电流互感器误差、电能表误差以及电压互感器二次回路压降引起的误差等四部分组成。因此DL/T448-2000要求在投运前及运行中要定期测试电压互感器二次回路压降,以及电压、电流互感器的实际二次负荷,及时掌握互感器二次负荷的变化情况,解决互感器二次回路中存在的问题,使电压、电流互感器二次负荷处于额定负荷和下限负荷的范围内。目前测量PT二次回路压降的方法主要有互感器校验仪法、相位伏安表法、无线监测仪法、高准确度电压表法等,互感器校验仪法和相位伏安表法均属于测差法,无线监测仪法和高准确度电压表法属于间接测量方法。尽管测量PT二次压降有以上诸多测量方法,但从测量的准确性而言,测差法是最有效的方法。因此国产的专用的PT二次回路压降测试仪大多数都是采用测差原理。为此本文从测差法的原理出发,分析该类仪器的输入阻抗及其影响以及量值溯源方法,以供同行们参考、讨论。1二次压降测试仪的基本原理基于测差原理的PT二次回路压降测试仪是在测差法原理的基础上,通过测PT二次端电压和电能表端电压之间的比值差f和相位差δ,根据公式(1)计算出电压互感器二次回路压降相对值。22(%)(0.0291)100uuf(1)由于(%)u压降相对值是以各相比差f(%)、角差δ(')为基本变量,所以在实验室检测中,以各相比差f(%)、角差δ(')为主要测量误差量。基于测差原理的PT二次回路压降测试仪主要由隔离PT、测量电路、控制电路等组成,其基本工作原理框图如图(1)所示:图1基本工作原理框图图中的“切换开关或继电器组”的作用是选择测量回路,对于三相三线的电能计量装置应选择A-B、C-B回路;对于三相四线的电能计量装置应选择A-O、B-O及C-O回路,仪器在一个时刻只测一个回路的电压降。图中的“测差电路”主要是测量ce端的电压即电压降Δu,图中的“工作回路”接在隔离PT的二次测,主要是通过隔离PT测量始端电压U1。图中的“计算、显示等电路”主要是计算Δu和U1的比值并且得到Δu相对于U1的同相分量(比差)和正交分量(角差),这部分电路在某些较先进的仪器中,还包括微机的数据存储、接口等部分。图中的“供电电路”提供给整机各部分电路的直流工作电源这部分电路是不同厂家产品有最大区别的部分,也是影响测量准确度和测量安全性的一个重要因素。2输入阻抗对测量的影响由于实际测量是对正在运行中的PT二次回路进行,因此从安全的角度考虑要求这两个输入端都具有较高的稳态输入阻抗和较小的暂态电流。从测量的角度考虑也要求这两个输入端都具有较高的输入阻抗。因为实际测量时仪器每次只能放在被测二次回路的一端(即放在PT端或放在表计端),仪器的其中一个输入端要通过一条较长的测量导线接到被测二次回路的另一端。当二次回路较长时导线的内阻较大(一般每100M为12),当仪器的输入阻抗又不是很高时,这根测量导线的内阻上产生的压降是不可忽略的,当测量导线一定时,仪器的输入阻抗越低零位误差就越大。这种测量导线上的压降表现为固定的零位误差,测量时必须扣除。在实际测量中,产生零位误差的根源还有隔离PT的精度、长测量电缆的分布电容所造成的部分,因此测量前一般都要做零位误差的测量即所谓“自校”。比较先进的仪器还可以利用单片机将“自校”数据存于仪器中然后自动扣除之,但至少还有以下两个原因所造成的零位误差是不固定的,是无法用“自校”的方法扣除的:其一就是接触电阻引起的零位误差。从仪器输入端插座到测量导线的夹子的一个输入回路中有许多接触点,而这些接触点的接触电阻往往是不恒定的。尤其是测量导线夹子与被测端子之间的接触电阻,因端子锈蚀程度不同其接触电阻的变化更大。其二就是仪器功耗不稳定导致始端输入阻抗不稳定所引起的零位误差。这一点主要指那些依靠始端电压供电的仪器并且在末端测量的工作方式(即户内测量的工作方式)。在末端测量的工作方式下,仪器的始端输入端是通过较长的测量导线接到户外PT二次出口端的,对那些依靠始端电压供电的仪器来说这时仪器的全部供电电流将通过这条较长的测量导线而产生较大的压降,由于一般电子仪器的功耗都是随着其工作状态而改变的,因而工作时通过这条测量导线的电流也随功耗的变化而变化,导线上的压降也将发生相应的变化而造成测量误差。3二次压降测试仪的溯源方法由二次压降测试仪的基本原理可知,二次压降测试仪在功能上等同于一台隔离PT和一台电压互感器校验仪,故对该类仪器进行校准时,应主要考虑比值差和相位差两个参数。当二次压降测试仪按三相三线校准时,接线方式如图2所示,当二次压降测试仪按三相四线校准时,接线方式见图3。如图完成接线并检查无误后,首先测试被校仪器的零值误差,然后选择进入与接线方式相应的测试方式,在选定的校准点进行误差测试,在校准点的选择上可参照JJG169《互感器校验仪》进行。整体检定装置互感器侧电能表侧UΔUABCOABCO整体检定装置互感器侧电能表侧UΔUABCOABCO图2二次压降测试仪三相三线校准线路图图3二次压降测试仪三相四线校准线路图4结束语本文是近年来从事这方面检测工作的一次总结,起个抛砖引玉的作用,供同行们参考、讨论。我相信随着电能计量的不断发展,二次压降测量仪器相关规程规范也将不断完善,那时候我们的检测工作将会越来越规范。参考文献[1]蔚晓明,赵园.一种新型电压互感器二次压降无线测试仪[J].电测与仪表,2005,42(477):40-41.[2]李东方.全微分推导互感器合成误差及二次压降引起的误差[J].电测与仪表,2009,46(9A):23-25.[3]JJG169-2010互感器校验仪检定规程[S].[4]吴丽静.二次压降和二次负荷对电能计量准确度的影响[J].电测与仪表,2007,44(495):38-39.
本文标题:基于测差法原理的PT二次回路压降测试仪计量技术研究
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