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【摘 要】电力系统是是由诸多的设备组成的，其中电流互感器就是一个非常重要的设备，这种设备在饱和或者出现剩磁现象的时候，注入的电能计量装置的电流就会产生畸变，畸变的形状具体为波形，此会对计量电能产生非常重要的影响，尤其是计量结果的准确与否。基于此，本文主要对电流互感器对电能计量影响作用进行了探讨。
【关键词】电流互感器；电能计量；影响作用
电流互感器对应的英文缩写为TA，它为一个信号源器件，是对电能进行计量的一个装置，具体到对应的电力系统中，能很好的发挥具体的桥梁作用，这个桥梁是对一次和二次高压产生的回路并且对回路进行具体的测量。准确的计量电能，尤其是对发、供、用三方进行准确的电能计量，将会直接的对这三方的利益产生影响。另外，进行电能计量对于其他相关技术指标的测量计算来讲，也有着非常直接的重大关系，比如用电量、厂用电、线损、供电量、发电量以及煤耗等等。所以研究电能计量对于电力系统而言，是一个非常重要的课题。
1.电流互感器的工作原理
比较一般变压器和电流互感器，二者在运作原理和内部结构上基本相同，都由2个绕组（互相绝缘，同时绕制于闭合铁心之上），即通过一次绕组和二次绕组组成，其匝数分别为N1和N2，其内部结构和接线符号分别如图1（a）（b）所示。
（a）内部结构 （b）接线符号
图1 电流互感器的内部结构和接线符号
串联被测电路和一次绕组，二次绕组和电流线圈（电能表），电能表本身的电流线圈产生的内阻是非常小的，故而电流互感器基本上等同于一个变压器，这个变压器的运行为二次短路。对磁通密度（电流互感器的磁路产生）进行设计的时候，一般都很低，具体的范围介于0.08～0.1T之间，产生的磁损耗也是非常小的。在这样的情况下，I0N1表示的激磁安匝数非常的小，激磁安匝数是为了建立磁场于铁心中，这个激磁安匝数能够传递的能量也是非常小的。I1N1表示一次安匝数，I0N1占据的I1N1的比例也是非常小，介于0.3%～1%之间。图2详细地描述了电流互感器对应的相量图，图中的Φ表示铁心中I0N1建立的磁通，U2表示二次感应电压，二次回路中的电流I2如果出现U2角度的滞后，就表示为2，I1N1与I2N2的相量之和为I0N1，也就是激磁安匝数。可以用公式表示为：
I1N1+I2N2=I0N1 （1）
由于I0N1很小，理想情况下若忽略I0N1，则有I1N1+I2N2=0，即
I1N1=-I2N2 （2）
即I1N1与I2N2大小相等、方向相反，基本平衡。可以认为一次安匝数的有效值I1N1和二次安匝数的有效值I2N2基本相等，有
I1N1≈I2N2 （3）
图2 电流互感器的相量图
2.对电能计量，仿真分析电流互感器产生的影响
2.1仿真模型
PSCAD可以将电压、电流现场录波的数据进行导入，对于电流互感器来讲，还是具体的输入，下面将仿真研究某牵引变电站产生的具体录波数据。图3（a）表示的是数据输入的仿真模型，输出的内容为三相的电压和电流；图3（b）表示的是电表模型，这个电表模型建立在计量芯片ADE7758本身的计量原理之上。为了清楚的知道互感器能够对电能计量产生什么样的影响，就会对计量结果进行具体的研究，研究包含2条输出，一条的计量结果不经互感器获得；另一条经过互感器。
（a）数据输入模型 （b）电表模型
图3 电能计量仿真模型
2.2仿真的具体结果及对应的深入分析
下图4形象地展示了电流互感器在仿真模型里进行一次侧输入产生的电流波形图，具体的仿真时间是517秒。据图3（b）知道，如果不经电流互感器，进行计量仿真，获得的结果是1301.87 kW·h；而如果经由电流互感器，获得的仿真结果是1274.24 kW·h。
图4 电流互感器一次侧输入电流波形
根据仿真结果，可以清楚的知道，电流互感器的串入会造成电量的少计，本仿真层面，少计的具体电量是27.65 kW·h，也就是存在-2.12%的误差。依此类推，一年少计入的电量额度为168×104 kW·h，对于电力公司来讲，这将是一笔巨大的损失。
3.结论
(1)因为铁心磁阻的原因，电流传变中就会出现电流中的小部分被简单的消耗，用来磁化铁心化，在这种作用之下，二次线圈就会产生形成二次电流以及感应电势，所以电流互感器产生的误差具体是因为铁心消耗了励磁电流而产生。(2)电表模型是基于计量芯片ADE7758具体的计量原理创建起来的，这一模型的创立使得对电能计量进行仿真研究发展为可能。观察具体的仿真结果，电流互感器的存在和使用会使得许多电量都被少计，对于电力公司而言，这就是一笔巨大数额的经济损失，这个研究結论和对应的分析内容是相对应的。
【参考文献】
［１］孙向飞，束洪春，于继来.电流互感器暂态饱和对和应涌流传变的影响［J］.电力自动化设备，2009，29（1）：83-88.
［２］陈武恝，朱永海.基于PSCAD的电流互感器饱和特性分析［J］.大功率变流技术，2009，15（1）：39-42.
［３］任先文，徐宏雷，孙楷淇等.非周期分量对电流互感器饱和特性的影响的仿真［J］.电力系统保护与控制，2009，37（5）：6-9.
【关键词】电流互感器；电能计量；影响作用
电流互感器对应的英文缩写为TA，它为一个信号源器件，是对电能进行计量的一个装置，具体到对应的电力系统中，能很好的发挥具体的桥梁作用，这个桥梁是对一次和二次高压产生的回路并且对回路进行具体的测量。准确的计量电能，尤其是对发、供、用三方进行准确的电能计量，将会直接的对这三方的利益产生影响。另外，进行电能计量对于其他相关技术指标的测量计算来讲，也有着非常直接的重大关系，比如用电量、厂用电、线损、供电量、发电量以及煤耗等等。所以研究电能计量对于电力系统而言，是一个非常重要的课题。
1.电流互感器的工作原理
比较一般变压器和电流互感器，二者在运作原理和内部结构上基本相同，都由2个绕组（互相绝缘，同时绕制于闭合铁心之上），即通过一次绕组和二次绕组组成，其匝数分别为N1和N2，其内部结构和接线符号分别如图1（a）（b）所示。
（a）内部结构 （b）接线符号
图1 电流互感器的内部结构和接线符号
串联被测电路和一次绕组，二次绕组和电流线圈（电能表），电能表本身的电流线圈产生的内阻是非常小的，故而电流互感器基本上等同于一个变压器，这个变压器的运行为二次短路。对磁通密度（电流互感器的磁路产生）进行设计的时候，一般都很低，具体的范围介于0.08～0.1T之间，产生的磁损耗也是非常小的。在这样的情况下，I0N1表示的激磁安匝数非常的小，激磁安匝数是为了建立磁场于铁心中，这个激磁安匝数能够传递的能量也是非常小的。I1N1表示一次安匝数，I0N1占据的I1N1的比例也是非常小，介于0.3%～1%之间。图2详细地描述了电流互感器对应的相量图，图中的Φ表示铁心中I0N1建立的磁通，U2表示二次感应电压，二次回路中的电流I2如果出现U2角度的滞后，就表示为2，I1N1与I2N2的相量之和为I0N1，也就是激磁安匝数。可以用公式表示为：
I1N1+I2N2=I0N1 （1）
由于I0N1很小，理想情况下若忽略I0N1，则有I1N1+I2N2=0，即
I1N1=-I2N2 （2）
即I1N1与I2N2大小相等、方向相反，基本平衡。可以认为一次安匝数的有效值I1N1和二次安匝数的有效值I2N2基本相等，有
I1N1≈I2N2 （3）
图2 电流互感器的相量图
2.对电能计量，仿真分析电流互感器产生的影响
2.1仿真模型
PSCAD可以将电压、电流现场录波的数据进行导入，对于电流互感器来讲，还是具体的输入，下面将仿真研究某牵引变电站产生的具体录波数据。图3（a）表示的是数据输入的仿真模型，输出的内容为三相的电压和电流；图3（b）表示的是电表模型，这个电表模型建立在计量芯片ADE7758本身的计量原理之上。为了清楚的知道互感器能够对电能计量产生什么样的影响，就会对计量结果进行具体的研究，研究包含2条输出，一条的计量结果不经互感器获得；另一条经过互感器。
（a）数据输入模型 （b）电表模型
图3 电能计量仿真模型
2.2仿真的具体结果及对应的深入分析
下图4形象地展示了电流互感器在仿真模型里进行一次侧输入产生的电流波形图，具体的仿真时间是517秒。据图3（b）知道，如果不经电流互感器，进行计量仿真，获得的结果是1301.87 kW·h；而如果经由电流互感器，获得的仿真结果是1274.24 kW·h。
图4 电流互感器一次侧输入电流波形
根据仿真结果，可以清楚的知道，电流互感器的串入会造成电量的少计，本仿真层面，少计的具体电量是27.65 kW·h，也就是存在-2.12%的误差。依此类推，一年少计入的电量额度为168×104 kW·h，对于电力公司来讲，这将是一笔巨大的损失。
3.结论
(1)因为铁心磁阻的原因，电流传变中就会出现电流中的小部分被简单的消耗，用来磁化铁心化，在这种作用之下，二次线圈就会产生形成二次电流以及感应电势，所以电流互感器产生的误差具体是因为铁心消耗了励磁电流而产生。(2)电表模型是基于计量芯片ADE7758具体的计量原理创建起来的，这一模型的创立使得对电能计量进行仿真研究发展为可能。观察具体的仿真结果，电流互感器的存在和使用会使得许多电量都被少计，对于电力公司而言，这就是一笔巨大数额的经济损失，这个研究結论和对应的分析内容是相对应的。
【参考文献】
［１］孙向飞，束洪春，于继来.电流互感器暂态饱和对和应涌流传变的影响［J］.电力自动化设备，2009，29（1）：83-88.
［２］陈武恝，朱永海.基于PSCAD的电流互感器饱和特性分析［J］.大功率变流技术，2009，15（1）：39-42.
［３］任先文，徐宏雷，孙楷淇等.非周期分量对电流互感器饱和特性的影响的仿真［J］.电力系统保护与控制，2009，37（5）：6-9.