為了保證電力系統(tǒng)安全運行,必須對電力設(shè)備的運行情況進行監(jiān)視和測量,一般的測量和保護裝置不能直接接入一次高壓設(shè)備,而需要將一次系統(tǒng)的大電流按比例變換成小電流,起變流和電氣隔離作用,然后供給測量儀表和保護裝置使用。在測量交變電流的大電流時,為便于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流(我國規(guī)定電流互感器的二次額定為5A或1A)[1-2]。
電流互感器分為測量用電流互感器和保護用電流互感器,又根據(jù)電流互感器的使用場合不同分為不同的精確度等級,互感器等級為0.2S級的為計量用互感器,計量用電流互感器的作用是用來計量(計費)和測量運行設(shè)備電流的,它的計量準(zhǔn)確與否影響供電公司的計費,為了保證其計量可靠性,我們對每只計量用互感器都必須要進行檢定[3-4]。
低壓互感器是工業(yè)上用于1kV以下,36V以上交流互感器。低壓互感器的品種繁多,較為常見的為LMZ(含LMZJ)系列,LMK(含BH)系列,SDH系列,LQZ系列等,常用于0.4kV電壓等級,精度為0.5級、0.5S級、0.2級、0.2S級等,一次輸入為20~6000A,二次輸出為1A或5A。
由于電力系統(tǒng)的低壓支路眾多,電流互感器裝設(shè)多,同時低壓電流互感器型號眾多,變比眾多,再者規(guī)程規(guī)定每只都必須要檢定后才能安裝到現(xiàn)場進行實測工作,因此檢定工作繁雜,如何提高檢定效率顯得重要。本文在分析常規(guī)低壓電流互感器檢定工作的基礎(chǔ)上,提出了一種快捷的檢定接線方法,能提高檢定的效率。
按照《JJG313-2010測量用電流互感器檢定規(guī)程》規(guī)定,要完成以下檢定項目[5]:
1)外觀檢查。包括銘牌和標(biāo)記;接線端鈕、極性標(biāo)記;多變比電流互感器必須標(biāo)注不同的電流比的接線方式;嚴重影響檢定工作的其他缺陷。
2)絕緣電阻檢查。為了避免電器設(shè)備漏電或短路等事故發(fā)生,要求測量設(shè)備的絕緣電阻,判斷其絕緣程度是否滿足設(shè)備需要。
3)工頻耐壓試驗。用超過被試品額定電壓一定倍數(shù)的工頻高壓,來代替設(shè)備實際運行過程中所能承受的內(nèi)部過電壓,按規(guī)定對被試品絕緣做一定時間(通常為1分鐘)的試驗,它能有效地發(fā)現(xiàn)絕緣中的集中性缺陷。
4)退磁。鐵磁物質(zhì)在磁場中會被磁化,就在磁場消失后,也會在鐵磁物質(zhì)中保留一部分,就要將這部分剩磁消除。
5)繞組極性檢查。為了保證二次設(shè)備感受到的電流方向要與一次電流方向保持一致。目前最常用的是使用電流互感器校驗儀進行極性檢查。
6)基本誤差測量。包括比差和角差,測量誤差時,應(yīng)按被檢電流互感器的準(zhǔn)確度級別和規(guī)程的要求,選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)器及測量設(shè)備。并且無論采用何種測量裝置,均應(yīng)按下面的規(guī)定接線:a)把一次繞組的L1端和二次繞組的K1端定義為相對應(yīng)的同名測量端;b)將標(biāo)準(zhǔn)器和被檢電流互感器的一次繞組的同名測量端連接在一起,并根據(jù)不同情況將升流器輸出端中的一端接地或通過對稱支路間接接地;c)相應(yīng)二次繞組的同名測量端也連接在一起,接至互感器校驗儀上的差路支路接線端子K,并使其等于或接近于地電位,但不能直接接地;d)標(biāo)準(zhǔn)器、被檢電流互感器二次繞組的K2端分別接至互感器校驗儀上的二次標(biāo)準(zhǔn)接線端子T0及二次被試接線端子TX;e)負載接在被檢電流互感器的二次繞組上。
7)穩(wěn)定性試驗。穩(wěn)定行試驗取上次檢定結(jié)果與當(dāng)前檢定結(jié)果,分別計算兩次檢定結(jié)果中比值差和相位差的差值,不得大于基本誤差限值的2/3。
以上檢定項目中,基本誤差測量及穩(wěn)定性的檢定非常重要,反映出電流互感器的基本測量特性,而這項檢定工作的開展首先就是要進行檢定接線。由于低壓電流互感器參數(shù)眾多、型號眾多、變比眾多,電流互感器的一次線的孔徑也不相同,因此必須要采用不同的導(dǎo)線及其連接端子進行連接,并采用螺母進行固定,以求和相應(yīng)的電流互感器進行匹配,不同型號導(dǎo)線及連接端子如圖1所示。這項工作十分繁瑣,在檢定工作中占用了大量的時間,大大地影響了檢定的效率。
圖1 各種不同型號的導(dǎo)線連接端子
圖2 銅桿接線檢定方式
采用傳統(tǒng)的一次導(dǎo)線的缺點是:在檢定不同變比的互感器時,需要頻繁更換相應(yīng)電流值的一次線,不然會影響試驗準(zhǔn)確,頻繁地換一次線很麻煩,極大的影響了檢定的效率;并且在試某廠生產(chǎn)的型號為LDF1-0.66低壓防竊電電流互感器時,由于孔徑很小,一次線不能穿芯,造成檢定麻煩。
出現(xiàn)檢定效率的下降或者檢定困難的原因主要有:1)低壓電流互感器型號非常多,變比非常多,一次芯徑的大小不一;2)由于一次額定電流不一樣以及芯徑大小不一,必須采用截面不同的軟導(dǎo)線以及連接端子以匹配一次額定電流;3)導(dǎo)線端子要進行螺母擰接。
截面不同軟導(dǎo)線需要和不同大小的連接端子相對應(yīng),每次檢定時都要選擇合適的軟導(dǎo)線,同時軟導(dǎo)線的連接方式使得一次接線顯得凌亂,不利于檢定工作的開展。為此我們采取了銅桿替代一次軟導(dǎo)線,省去了換導(dǎo)線的麻煩,銅桿的導(dǎo)電性能良好,并且有足夠的機械強度,這些都適合作為電流互感器的一次導(dǎo)線;銅桿兩端采用工作臺夾進行連接一次回路,并采用搖輪擰緊的方式進行固定,使得一次接線非常方便,縮短了接線的時間,提高檢定的效率,銅桿接線檢定方式如圖2所示。
表1 一次測試線檢定數(shù)據(jù)
表2 銅桿檢定數(shù)據(jù)
為了檢驗銅桿接線檢定方式的有效性,分別采用常規(guī)的一次軟測試線和銅桿接線去檢定同一只電流互感器,其型號為LMZ1-0.5,變比為150/5,等級為0.2S,額定負荷為5VA,出廠編號為2000002023,所得比差和角差等關(guān)鍵誤差數(shù)據(jù)如表1和2所示。
對比表1和表2的誤差數(shù)據(jù)可知,兩種檢定方式誤差都滿足檢定規(guī)程的要求,誤差曲線良好,接線方式不影響檢定的誤差數(shù)據(jù),不影響檢定的結(jié)論。經(jīng)過充分的反復(fù)的試驗,驗證銅桿檢定接線方式的有效性。
本文提出了一種快捷低壓電流互感器檢定接線方法,用一根銅桿來代替一次測試線,接線簡便,并對比分析了兩種接線檢定的誤差數(shù)據(jù),經(jīng)過反復(fù)試驗,誤差曲線良好,不影響檢定數(shù)據(jù)。此舉提高了工作效率,避免了檢定中的困難。
[1]陳向群.電能計量[M].北京:中國電力出版社,2010.
[2]國家電網(wǎng)公司人力資源部組編.電能計量[M].北京:中國電力出版社,2010.
[3]中國華北電力集團公司.電能計量工作標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:中國電力出版社,2002.
[4]國家電網(wǎng)公司人力資源部組編.電能計量相關(guān)規(guī)程規(guī)范[M].北京:中國電力出版社,2010.
[5]JJG313-2010測量用電流互感器檢定規(guī)程.