電流互感器在線校驗關鍵技術(shù)論述

李春彥?董子郁

國網(wǎng)萊蕪供電公司

電流互感器在線校驗關鍵技術(shù)論述

李春彥?董子郁

國網(wǎng)萊蕪供電公司

在電力系統(tǒng)中，電流互感器具有重要的作用。電流互感器可以較為準確地進行電力設備相關參數(shù)的測量，從而實現(xiàn)保護電力系統(tǒng)正常運行的目標。以往，電力系統(tǒng)中安裝的電流互感器大多是電磁式的，隨著人們用電需求量的不斷增加，電力系統(tǒng)運行的壓力越來越大，傳統(tǒng)的電磁式電流互感器已經(jīng)難以滿足人們的用電需求。在這種情況下，出現(xiàn)了電子式電流互感器。電子式電流互感器彌補了電磁式電流互感器存在的缺陷和不足，可以更好地為電力系統(tǒng)服務。電子式電流互感器的不斷發(fā)展也促進了在線校驗技術(shù)的發(fā)展。本文將從介紹電流互感器入手，分析在線校驗系統(tǒng)的基本理論及構(gòu)成，介紹電流互感器在線校驗的關鍵技術(shù)。

電流互感器；在線校驗；關鍵技術(shù)

1 電流互感器在線校驗系統(tǒng)

1.1 電流互感在線校驗系統(tǒng)的組成

(1)標準通道，其中包括標準傳感器、本地接收模塊等；(2)被校通道，其中包括低壓側(cè)信號采集模塊、I/V轉(zhuǎn)換器等；(3)校驗平臺。

標準傳感器采用的是鉗形空心線圈。高壓側(cè)信號采集模塊在接收到同步信號以后會進行一系列的處理，會將空心線圈發(fā)出的微分信號進行放大處理，光纖發(fā)送模塊會將處理后的信號傳送到本地接收模塊。I/V轉(zhuǎn)換器會將待測電流互感器的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并傳送到低壓側(cè)信號采集模塊中。低壓側(cè)采集模塊在接收到電壓信號以后會將其轉(zhuǎn)換為光信號，并將其傳送到本地接收模塊中。

電子式電流互感器在線校驗系統(tǒng)和電磁式電流互感器在線校驗系統(tǒng)的構(gòu)成不同，有一些電子式電流互感器在線校驗系統(tǒng)和電磁式電流互感器在線校驗系統(tǒng)的構(gòu)成基本相同，例如模擬輸出電子式電流互感器在線校驗系統(tǒng)。

而有一些電子式電流互感器在線校驗系統(tǒng)和電磁式電流互感器在線校驗系統(tǒng)的構(gòu)成則存在較大的差異性，例如數(shù)字輸出電子式電流互感器在線校驗系統(tǒng)。因此，無法用一個框架圖涵蓋所有的電子式電流互感器在線校驗系統(tǒng)。

1.2 電流互感器在線校驗系統(tǒng)存在的問題

在電力行業(yè)快速發(fā)展的過程中，互感器的作用愈加凸顯，同時也帶動了互感器校驗儀的發(fā)展?；ジ衅餍ｒ瀮x主要的工作包括下述三個方面。

(1)對互感器產(chǎn)品進行出廠檢驗；(2)對互感器產(chǎn)品進行離線試驗；(3)對互感器產(chǎn)品進行定期檢修。

在對電力系統(tǒng)進行在線狀態(tài)檢測和故障診斷的過程中，首先要進行電力系統(tǒng)電流電壓等物理量測量。測量結(jié)果的準確度將會直接影響人們對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的判定。目前，電流互感器校驗系統(tǒng)還存在一些問題，主要表現(xiàn)在下述幾個方面。

(1)電流互感器的校驗原理需要進行改進。近年來，隨著電子式電流互感器的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的校驗原理已經(jīng)無法滿足新型互感器檢驗的需要。相比于傳統(tǒng)的電磁式電流互感器，電子式電流互感器的誤差試驗要求更加復雜。因此，必須要對校驗裝置的工作原理進行改進；

(2)需要改進離線定期預防性的校驗方式。很多離線定期預防性試驗都是在特定的條件下完成的，這樣的試驗條件和實際條件不符，難以發(fā)現(xiàn)一些潛在的故障。此外，離線定期預防性試驗是有一定周期限制的，難以及時發(fā)現(xiàn)故障。

2 電流互感器在線校驗技術(shù)

2.1 帶電作業(yè)

帶電作業(yè)方式是電流互感器在線校驗技術(shù)中最為基礎的校驗技術(shù)之一，也是非常重要的校驗技術(shù)之一。帶電作業(yè)的在線校驗技術(shù)主要使用方式是通過對于具有高電壓的電氣設備進行持續(xù)的電流供應、不用切斷電源的方式進行電流互感器的檢查、修理、更新?lián)Q代等工作，校驗技術(shù)人員可以通過采用絕緣保護材料來保護自身的人身安全，比如說校驗技術(shù)人員可以使用絕緣的操作工具、絕緣的衣物材料、以及等電位的工具進行帶電作業(yè)操作，從而實現(xiàn)既能夠在線進行電流互感器的校驗，也能夠充分保證校驗技術(shù)人員的生命安全。帶電作業(yè)方式是在線校驗技術(shù)和傳統(tǒng)的離線校驗技術(shù)在應用形式上最為明顯的區(qū)別，同時也是在線校驗技術(shù)的優(yōu)勢所在。雖然傳統(tǒng)的離線校驗傳感器技術(shù)在保護校驗技術(shù)人員的人身安全性能這一方面的做的比較到位，但是由于它的工作原理是通過在斷電的情況下進行校驗和測試，這很大程度上降低了校驗時的正確率和校驗效率。而在線電流互感器校驗技術(shù)在充分保護好校驗技術(shù)人員的人身安全的前提下，通過帶電作業(yè)的方法可以最為高效的找到故障部位和損壞零件，從而極大程度上的提高了電流互感器的校驗正確性和效率。

2.2 高精度數(shù)據(jù)處理算法

數(shù)據(jù)處理算法是現(xiàn)代電流互感器校驗技術(shù)中非常重要的部分，它是用來計算電力系統(tǒng)的信號參數(shù)以及其誤差范圍數(shù)據(jù)的重要保證。電流互感器在線校驗技術(shù)可以在非線性負荷的環(huán)境下完成高精度、高準確度的數(shù)據(jù)處理算法，從而很大程度上的提高了校驗數(shù)據(jù)的準確性。原因在于與傳統(tǒng)的離線電流互感器校驗技術(shù)相比，在線電流互感器校驗技術(shù)改變了測試的環(huán)境，離線校驗技術(shù)將智能電網(wǎng)的電源作為測量校驗的主要電流功率源，它采用的是傅立葉校驗方法，這種校驗方法雖然能夠在進行校驗數(shù)據(jù)的提取和檢測時削弱小波動頻率等對于校驗信號的影響，而在大范圍的信號波動、電流諧波等干擾因素并沒有很強的適應性和處理能力。而在線電流互感器校驗技術(shù)通過引進先進的信號處理技術(shù)，很大程度上的提高了電流互感器的測量校驗技術(shù)的適應能力，提高了電流互感器的數(shù)據(jù)處理算法的精準性和正確率。

2.3 高準度電流傳感頭

高準度電流傳感頭是電流傳感器在線校驗技術(shù)與普通的離線校驗技術(shù)的一大明顯區(qū)別，也是在線電流傳感器校驗技術(shù)得優(yōu)勢所在。在線校驗技術(shù)是在具有高電壓的電氣設備和有著持續(xù)的電流供應、不切斷電源的工作環(huán)境中進行電流互感器的檢查、修理、更新、校驗的，因此，它對于電流傳感頭的精確度、數(shù)據(jù)正確性要求是非常高的。在線電流傳感器校驗技術(shù)的高精度電流傳感頭有效地滿足了校驗工作時的精度級別要求。比如說按照規(guī)定的電流傳感器的校驗標準，企業(yè)校驗技術(shù)人員所用的校驗電流傳感頭應當在精準度方面超過普通的被檢驗的互感器兩倍精確性以上，而在線電流傳感器校驗技術(shù)的高精度電流傳感頭正好可以有效地滿足這一要求。鉗形結(jié)構(gòu)的電流傳感頭是目前市面上最為適合在線校驗技術(shù)所需的電流傳感頭之一，鉗形結(jié)構(gòu)的電流傳感頭可以滿足在線校驗技術(shù)在校驗過程中的工藝方面和精準度方面的要求，結(jié)構(gòu)上比較符合電流校驗技術(shù)的非接觸式測量原理。

結(jié)語

總之，電流互感器校驗系統(tǒng)對于確保電力系統(tǒng)的正常運行具有重要的作用。隨著電子式電流互感器的發(fā)展，傳統(tǒng)的在線校驗系統(tǒng)難以滿足使用的要求。因此，必須要進行電流互感器在線校驗關鍵技術(shù)的研究，提高在線校驗系統(tǒng)的準確性。

[1]張志.電子式電流互感器在線校驗關鍵技術(shù)及相關理論研究[D].華中科技大學，2013.