2各TV的實(shí)際功率因數(shù)低于額定功率因數(shù)引起TV誤差特性惡化
感應(yīng)式的三相電能表,其電壓線圈的功率因數(shù)約為0.2~0.3,電子式電能表由于其電壓回路一般都使用小型TV作為隔離和采樣,工作電源也由小型變壓器降壓整流獲得,故其功率因數(shù)也在0.3~0.5,加上其它接入設(shè)備的感性負(fù)載,整個(gè)電壓二次回路的功率因數(shù)約為0.3左右。目前廣泛用于電力系統(tǒng)的電磁式TV,額定功率因數(shù)為0.8(感性),當(dāng)TV二次負(fù)載的功率因數(shù)與額定功率因數(shù)相差較大時(shí),將會(huì)超出允許誤差。
3諧波引起TV誤差特性的惡化
由于大容量用電整流或換流設(shè)備以及其它非線性負(fù)荷接入電力網(wǎng)造成系統(tǒng)中存在諧波。對(duì)于中、低電壓等級(jí)的系統(tǒng),一般都采用電磁感應(yīng)式TV,此種TV在高次諧波條件下運(yùn)行時(shí),由于原、副邊的漏阻抗以及原、副邊間的電容和副邊負(fù)載引起附加誤差。當(dāng)滿足TV的鐵芯不飽和、一次繞組的漏抗很小、TV空載等條件時(shí),則附加誤差很小,但TV負(fù)載較重時(shí),誤差特性迅速惡化。TV的誤差隨正弦波畸變率的增大而非線性地增大,偶次諧波對(duì)TV誤差的影響比奇次諧波更甚。工作在諧波環(huán)境中的TV的誤差特性是無(wú)法通過(guò)選擇接線形式來(lái)改善的。所幸的是,我們?cè)诙嗄甑闹C波測(cè)試中發(fā)現(xiàn),注入電力系統(tǒng)的諧波,引起電網(wǎng)某點(diǎn)電壓畸變的程度,與該點(diǎn)的短路容量、運(yùn)行方式大小成反比。電網(wǎng)中存在的主要是奇次諧波,對(duì)于某次含量最大的諧波分量,其后的該序組的諧波分量的含量隨次數(shù)的增大出現(xiàn)較快的衰減,其余序組的各次諧波分量的含量則迅速衰減。但試驗(yàn)表明,不能忽視其對(duì)TV的誤差特性乃至整個(gè)電能計(jì)量裝置的誤差的影響。
4電力系統(tǒng)過(guò)電壓引起TV誤差特性惡化
電力系統(tǒng)中形式各異的電感元件,如變壓器、TV(因其容量相對(duì)于變壓器容量而言微不足道,故相當(dāng)于空載運(yùn)行的變壓器)、發(fā)電機(jī)、消弧線圈等,與電力系統(tǒng)中存在的各式電容,如線路的對(duì)地、相間電容,補(bǔ)償用的串、并聯(lián)電容及各種高壓設(shè)備的寄生電容,可能形成不同的振蕩回路,在一定條件下將產(chǎn)生諧振現(xiàn)象,引起諧振過(guò)電壓。諧振過(guò)電壓不僅會(huì)在操作或發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生,而且可能在過(guò)渡過(guò)程結(jié)束后的較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定存在,直至諧振條件被破壞為止。在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中,系統(tǒng)在非全相運(yùn)行的狀態(tài)下,如輸電線路因意外折斷,斷路器非全相操作以及熔斷器的一相熔斷等情況下,常會(huì)發(fā)生諧振過(guò)電壓。在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),非故障相的電壓升高可能超出線電壓三角形之外,中性點(diǎn)發(fā)生位移、不穩(wěn)定,單相接地電弧熄滅后,容易導(dǎo)致TV的鐵芯飽和激發(fā)起中性點(diǎn)不穩(wěn)定電壓。上述均可能引起TV嚴(yán)重超差。在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中,因單相短路接地時(shí)可帶病運(yùn)行達(dá)兩小時(shí)之久,TV不但超差甚至可能過(guò)熱損壞。
5長(zhǎng)期的熱作用使TV鐵芯磁導(dǎo)率下降,引起誤差特性惡化
運(yùn)行5年以上的TV,由于鐵芯在各種損耗轉(zhuǎn)變成熱能的長(zhǎng)期作用下,引起鐵芯磁導(dǎo)率下降,誤差偏負(fù)甚至超差。我們?cè)趯?duì)運(yùn)行多年的TV做試驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)與安裝前試驗(yàn)數(shù)據(jù)作比較證明了這一點(diǎn)。
6總結(jié)
要使TV穩(wěn)定地工作在誤差允許范圍內(nèi),建議采取以下一些措施:選取容量時(shí)有必要留出較大的裕量;定期測(cè)量TV二次回路的導(dǎo)納;嚴(yán)格執(zhí)行定期輪換制度;選擇合理的TV繞組--負(fù)載結(jié)線方式,對(duì)于變電所的電能計(jì)量,條件許可時(shí),使用專(zhuān)用計(jì)量的TV二次繞組,使TV繞組--負(fù)載結(jié)線方式單一化,以利于計(jì)算所選用TV的容量與功率因數(shù);使用額定功率因數(shù)與實(shí)際功率因數(shù)相近的TV;對(duì)于在TV二次回路采取電容補(bǔ)償?shù)姆椒☉?yīng)慎重,以免在一定條件下引起諧振損壞設(shè)備,發(fā)生事故;加強(qiáng)電網(wǎng)諧波管理,防止用戶向電網(wǎng)輸送諧波;采取適當(dāng)措施消除過(guò)電壓。