胡嘉，孙卫明
广东省电力试验研究所，广东广州510600
为了提高电能计量的准确性，电力系统的电压互感器都有专用的计量绕组。电压互感器二次侧具有多个负载绕组（100√3）V绕组（100√3）V绕组和100 V绕组。其中100 V的绕组因基本不承担负荷，不会对电压互感器的误差测试与计算产 生影响，所以可以忽略不计；两个（100√3）V的绕组都带有二次负荷，其中的一个为计量绕组。目前很多资料只介绍了二次侧只有一个负载绕组时电压互感器实际负荷误差的计算方法。实际上，当二次侧有两个负载绕组时，非计量绕组的负载大小必会影响计量绕组的误差，本文就这种影响和计量绕组的实际负载误差的测量与计算进行探讨。
1 误差分析
电压互感器的原理图和等值电路见图1、图2。
设L2绕组为计量绕组，根据图2的等值电路，可以得到以下的关系式：
而比差f为式（4）的实部，角差δ为式（4）的虚部。将式（3）代入式（4），并根据比差、角差的定义可得：
c)L3绕组带负载，L2绕组空载（I2=0）时，比差f3和角差δ3为：
0．8，sin2＝sin3＝0．6，其中，Ir为额定电流，Ur为额定电压。将这些关系代入式（9）和式（10），得：
根据以上的设定，式（7）和式（8）可简化为：
f=f0-[I2(Acosφ2 +Bsinφ2)+I3(Ccosφ3+Dsinφ3)]×100, (19)
δ＝δ0＋［I2（Asinφ2－Bcosφ2）＋I3（Csinφ3－Dcosφ3）］×3 438．（20）
式（19）和式（20）则为带实际负载运行时，L2绕组误差的计算公式。
2 误差的测试和计算方法
设L2绕组为计量绕组。
2．1 空载误差的测试
试验时L2绕组和L3绕组均不带负荷，一次绕组加额定电压，可以得出L2绕组空载时的误差f0和δ0。试验接线如图（3）所示，其中TV0为标准电压互感器，TVx为被试电压互感器。
2．2 L2绕组带某一负荷Sr，L3绕组空载时误差的测试
试验时L2绕组带任意负荷Sr（cosr＝0．8，感性），L3绕组空载，可以测得L2绕组在此时的误差f2和δ2，由式（15）和式（16）计算出参数B和A。试验接线如图（4）所示。
2．3 L2绕组空载，L3绕组带某一负荷Sr时的误差测试
试验时L2绕组空载，L3绕组带任意负荷Sr（cosr＝0．8，感性），可以测得L2绕组在此时的误差f3和δ3，由式（17）和式（18）计算出参数D和C。试验接线见图（5）。
2．4 实际负载运行时L2绕组误差的计算
以上的测试都是在虚负荷下进行的，当电压互感器投入运行后，各绕组都带上实际运行负载时，可以用钳形相位伏安表分别测量出L2绕组的电压U2、电流I2和阻抗角2，以及L3绕组的电压U3、电流I3和阻抗角3。因为系统的电压是不断变化的，所以我们都是以额定电压进行以上分析，由电压波动带来的误差属微小误差，可以忽略。因而，我们应将测得的电流值换算成额定电压时的电流。换算公式为
式中 I———实测电流；
U———实测电压。
由于经过以上步骤已经得到参数A，B，C，D的值，将实际负载运行时的测得值U2，I2，2，U3，I3和3代入式（19）和式（20），可以计算出在实际负载时L2绕组的比差和角差。
3 误差计算程序
笔者用BASIC语言编制了一套计算程序。因为当I3＝0时的式（19）和式（20），就是电压互感器二次只有一个负载绕组时的误差计算公式，所以在计算程序中，可以选择二次有一个负载绕组或两个负载绕组。程序框图如图6所示。
4 误差计算实例
应当指出，以上的测试和计算方法同样适用于电容式电压互感器（CVT）。为了验证该方法的正确性，笔者做了一些试验，现将其中的几组测试数据和计算结果列于表1。
由表1的结果可看出，计算得出的误差值与实测得出的误差值很接近，相对于计量用的0．2级及以下的电压互感器来说，其差别完全可以忽略。
5 结束语
本文分析了当电压互感器二次具有两个负载绕组，且这两个绕组的额定电压都相同时，其测量绕组在实际负载时的误差，给出了误差的测试和计算方法，对二次有两个以上负载绕组，或各绕组具有不同的电压等级时，均可以按类似的方法推算出误差计算公式。用这种方法可以解决该种类型的电压互感器的合成误差试验和计算问题，虚负载时的测试可以在实验室或投产前进行，这是一种简单易行的方法。
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