电压互感器二次压降测试技术及改造方式
在组成电能计量综合误差的各项误差中，电压互感器二次回路压降所引起的计量误差往往是最大的。

由于压降过大，造成少计电量以及发供电量不平衡、线损出负数的事例均有出现。

为此，本文就电压互感器二次压降测试技术及改造方式进行初步探讨
一、概述
安装运行于电厂和变电站中的电压互感器，往往离装设于控制室配电盘上的电能表有较远的距离（例如，有的110KV变电站，此距离长达400米），它们之间的二次连接导线较长，而且往往接有快速开关接点及保险管等，其电阻值较大；如果二次所接表计、继电保护装置及其他负荷较重，负荷电流较大，则由此引起的二次回路压降将较大。

二、测试技术
测试计算的任务就是要求出二次回路压降的大小，以由于二次回路压降所引起的比差、角差，电能计量误差的大小。

对35KV及以上电压互感器二次回路电压降，至少每2年检验一次；对35KV 以上电压互感器二次回路且具有中间触点的，其电压降至少每4年检验一次。

对测试计算方法的主要要求如下：（1）测试准确度要高。

（2）测试要简便易行。

（3）测试的结果受电源波动和外界电磁干扰的影响要小。

（4）计算要简单。

（无需高准确度测试仪器与仪表）。

测算电压互感器二次回路电压降的方法，有下述几种：（1）互感器检验仪法（或电压互感器二次回路压降检验仪法）。

它基于测差原理，在诸多测算方法中，应该说是最准确的。

其不足之处是需由控制室配电盘单独引出长线至变电站。

（2）相位伏安表法。

它是用相位伏安表测出电压互感器二次回路的电压、电流及其与电压间相角；在
设备停电的情况下，用互感器检验信测出二次导线的阻抗；用广告牌的方法求得二次回路的电压降及计量误差之值。

此方法的优点是，不需要引临时长线。

缺点是当电压互感器二次回路为有公共电缆线的多分支电路时，计算较麻烦；算得的值中未包括外界磁场在二次回路感生的电势。

而当二次线很长，二次回路的面积大时，此感应电势往往不能忽略不计。

（3）无线监测仪法。

它采用调制解调原理。

监测仪由主机与辅机两部分组成。

辅助与主机分别装于PT侧与电能表侧。

用辅机测量PT二次端电压的幅值与相位，经模一数变换、数据处理、脉冲编码后对一截止波频率进行调制。

调制波通过PT 二次电缆传送到主机。

用主机测量电能表端电压的幅值与相位，用主机内的单片机计算二端电压间的比差和角差。

此方法的优点是不需另敷设临时长电缆；且可长期自动监测。

缺点是由于采用了间接测量的方法，其测量准确度难以提高。

（4）小量限高内阻电压表法。

它基于测差的原理，测量准确度高；可以直接测出二次回路电压降之值，无需进行计算；现场测试时携带的仪器、仪表简单。

缺是得不出计量误差之值；需引临时长线。

此法可作为判断是否超差的普查测试时用。

变可作为互感器检验仪法的一种补充，二方法相互旁证。

（5）采用两台0.02级数字电压表同时分别测出PT端电压U 与电能表端电压U’之值，取一段时间的平均值（自动平均）作为测量结果，以消除电源波动的影响以及两表测量时间不完全同时的影响。

通过比对试验（通同一电压），测出两表之间的误差，对此进行修正，进一步提高准确度。

按计算可以得出比差则为幅值差。

此方
法的优点是无需引临时长线，据点是需用高准确仪表；只能得出比差，得不出角差之值。

在特别重要场合的测量中，此方法可作为比差测量准确验证的一种方法。

为提高二次回路电压降测量的准确度，可采取下述方法：（1）采用测差的方法和原理。

这是提高测量准确度最有效的方法。

与非测差方法相比，可提高测量准确度800倍和400倍。

（2）对零位误差（即二次回路电压降为零时测量仪器的误差）进行修正（零位误差可通过自校得出），这也是提高测量准确度的方法之一。

例如，采用互感器校验仪法，当所引临时电缆线长达200米以上或者当所引电缆线的长度与电阻值同该校验仪出厂校准时规定的电缆线长度与电阻值不相同时，均有较大的零位误差，必须加以修正。

（3）尽可能地减小零位误差之值。

当采用互感器校验仪法时，减小零位误差的方法如下：1）提高PT的准确度级别。

2）尽可能地减小所引临时电缆线的电阻值。

目前配用的四芯屏蔽电缆线，其每根长度一般为200米，每根电缆线的电阻值为12。

当采用户内测量方式（即在电能表侧测量）时，由PT端引来的此长电缆线接于校验仪的PT端插座，即它们的电阻（单根12，来回共24）串接于100V/100V隔离PT的一次侧，压降校验仪出厂校准时，要按接入此阻值的情况下，将零位误差调至最小。

3）当采用户内测量方式时，为减小零位误差，应合理设计隔离PT，力求减小其激磁电流我有功分量和无功分量。

4）当采用户外（PT侧）测量方式时，为消除各芯之间的电容漏泄电流以所引起的零位误差，应采用各芯有屏蔽的多芯屏蔽电缆。

（4）消除外界电磁场对测量结果的干
扰影响。

为消除外界电磁场的干扰与影响，可采取下述办法：1）所引临时长线要采用屏蔽电缆线，以消除外界电场的干扰影响。

应指出，此屏蔽对高频外磁场亦能起到屏蔽的作用（相当于涡流屏蔽的作用）。

但由于屏蔽的厚度不大，对工频外磁场的屏蔽作用不大。

2）所引临时长线采用四芯屏蔽电缆线，且四芯是彼此绞起来的，以减小外磁场的干扰影响。

3）采用两芯换位的方法，以消除外磁场在两芯线回路中感生电势的影响。

其办法是各相电压降测量及自校测量时，都要在两芯未换位及两芯换位之后两种情况下，各测量一次，取两次测量的平均值作为测量结果。

由于两芯换位前与换位后，感应电势的影响是相反的，故采用两芯换位并取两次测量的平均值的方法，可以消除外磁场的干扰影响。

三、改进措施
降低PT二次回路压降带来计量误差及电费损失的技术改进措施可采用：（1）、要电能表装设专用的PT二次回路即将电能表的二次回路与其它表计、继电保护装置等回路分开，直接由PT二次端子单引电缆专线至电能表。

当专用的PT二次回路中有必不可少的开关接点，应采用多点并联，以减少接点电阻，专用的二次回路中如果接有保险管，要装用接触良好的保险管。

（2）、加粗电压互感器二次导线截面、减小接点接触电阻1）、加粗PT二次导线的截面可根据导线长度L（M）及通过电流I（A）的大小，参照下列公式粗略估算所需截面S（MM）的大小：对于I类计量装置：S≥0.24LI （MM ）对于其它计量装置：S≥0.12LI（MM）2）、减少接点
接触电阻电能第二次回路应去掉不必要的接点，并对必不可少的接点（例如双母线供电情况下、表计的电压所必需通过的开关的连锁接点），采用多接点并联，定期清擦，以小接触电阻。

二次回路如果接有保险管，对其接触好坏，应该特别注意要装用接触良好的保险管，要定期用数字万用表测量保管两端、开关联锁接点两端的电压△U△U之值应远小于二次回路压降允许值△U max。

（3）、将电能表安装在靠近PT的开关室将电能表安装在靠近PT的开关室，可大大缩短二次回路的长度，从而可以大大减少二次回路压降△U及其引起的计量误差。

但是，开关室的温度随季节变化大，由此会带来电能表由于温度变化引入的附加误差。

只有当温度引入的附加误差小于二次回路降压引入的计量误差时，此方岸才是可取的。

因此，采用此方案时，必须采用温度附加误差小的电能表。

（4）、采用电压误差补偿器来补偿二次回路将压引起的比差的角差电压误差补偿器是一种输出电压幅值和相角可以调节的装置。

利用它来提高（或降低）加于电能表的电压回路的电压，可以补偿二次回路降压所引起的负担（或正值）比差，调整补偿器输出电压的相角，可以补偿二次回路降压所引起的角差。

装用电压误差补偿器与采用其它方法相比，具有如下优点：一是效果好，可将计量误差减至最小，而不论是采用专用二次导线或加粗二次导线截面的方法，总还会有剩余的负差；是简便易行，设备停电于否可装用；三是比另敷电缆线省力省事省钱、安全，计量人员自己可装用，无需求助于其他班组；四是造价低；五是不仅可以减少PT二次回路压降引起的计量误差，
亦可用减小PT的合成误差EPT，或者用来减小PT连同二次回路降压的组合误差（E+EPT）。

采用电压误差补偿器来减少组合误差（E+EPT），具有如下优点：一是补偿调整在二次回路中进行，不需变动一次设备，因而简便易行。

二是补偿效果好，可大大提高综合计量准确水平。

经计算，在采用0.2PT及PT二次回路压降小至0.25V的条件下，其组合误差仍然可能大达—0.75%，而装用电压误差补偿装置器后，可将组合比差的组合角差分别调整到0.0125%和0.35以内，使组合误差不大于0.02%。

三是造价低。

购置一台110KV、220KV、500KV0.2级PT价格太昂贵，大批量装用高压0.2级PT需耗费大量资金，而采用低电压的电压误差补偿器，则造价低的多在经济上具有推广价值。

综上所述，装用电压误差补偿器是提高电能计量综合准确水平的一种有效方法。

装用电压误差补偿器的缺点是在二次回路中增加了一个部件的事故点。

补偿器必须保证安全、准确、可靠、保证不致因补偿器的故障造成电量的丢失。