GIS互感器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)技術(shù)研究

尹雪敏

（國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司檢修公司，湖北 武漢 430000 ）

根據(jù)互感器的特性，必須要在斷開(kāi)電力供應(yīng)的狀態(tài)下才能夠?qū)ζ溥M(jìn)行檢測(cè)工作，運(yùn)用單項(xiàng)電流連接法能夠運(yùn)用升流設(shè)備來(lái)對(duì)互感器進(jìn)行校驗(yàn)，得出具體的誤差參數(shù)值后對(duì)誤差值進(jìn)行更正?，F(xiàn)階段能夠通過(guò)兩種較為成熟的方式來(lái)對(duì)互感器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。一種是通過(guò)校驗(yàn)器來(lái)對(duì)額定負(fù)荷狀態(tài)中的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)；另一種是通過(guò)對(duì)具體電能測(cè)量值所存在的誤差來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)在電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展中，更多的檢測(cè)技術(shù)也會(huì)被采用，使得互感器的誤差值被有效檢測(cè)。

從現(xiàn)階段所采用的較多校驗(yàn)方式來(lái)看，設(shè)備等級(jí)的高低直接影響了互感器校驗(yàn)方式的有效程度，在具體的檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)設(shè)備的等級(jí)要比被檢測(cè)設(shè)備的等級(jí)高出兩級(jí)以上，在電流量的標(biāo)準(zhǔn)要求下，具體設(shè)備的實(shí)際重量通常都較大，極大影響了對(duì)電流互感器進(jìn)行實(shí)地檢測(cè)的便利程度；同時(shí)在檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)于停電的因素能否較好的處理也對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成直接影響。重量較大的檢測(cè)設(shè)備需要較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行梳理，這些時(shí)間都需要包含在停電時(shí)間之內(nèi)，因此會(huì)極大延長(zhǎng)停電時(shí)間，使得供電系統(tǒng)承擔(dān)的壓力加大；并且電流互感器所對(duì)應(yīng)配套的導(dǎo)線(xiàn)也較難移動(dòng)，需要通過(guò)專(zhuān)門(mén)的運(yùn)吊設(shè)備來(lái)進(jìn)行輔助，并且還不能夠涉及到所有性質(zhì)電流的檢測(cè)，僅能對(duì)部分電流互感器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)有效檢測(cè)。

1 現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)的困難和問(wèn)題

（1）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)需要對(duì)諸多的事項(xiàng)進(jìn)行有效的規(guī)劃與協(xié)調(diào)，因此需要進(jìn)行的工作量非常大，在進(jìn)行具體的檢測(cè)過(guò)程中，需要使用到的高級(jí)設(shè)備價(jià)格較高并且移動(dòng)困難。

（2）由于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)要進(jìn)行的具體工作量較大，需要大量的工作人員進(jìn)行有效協(xié)調(diào)配合工作，因此人力成本較高，并且對(duì)高級(jí)設(shè)備的運(yùn)輸與移動(dòng)也需要耗費(fèi)大量運(yùn)輸成本。

（3）現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于互感器的檢測(cè)要求較高，通常在具體的實(shí)地檢測(cè)過(guò)程中很少能夠滿(mǎn)足其條件，因此造成檢測(cè)結(jié)果的精確度較不穩(wěn)定，最為常見(jiàn)的問(wèn)題是在進(jìn)行升流試驗(yàn)的過(guò)程中，很難達(dá)到檢測(cè)的對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，使得結(jié)果受到較大程度的影響。

（4）在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)互感器檢測(cè)的過(guò)程中會(huì)因?yàn)殡娏髋c電壓程度較高而發(fā)生事故，多是由于檢測(cè)試驗(yàn)中的相關(guān)工作人員缺乏實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)而造成的，并且在檢測(cè)過(guò)程中需要進(jìn)行很多起吊作業(yè)，也增加了現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患。

（5）現(xiàn)階段電流互感器的檢測(cè)設(shè)備體積較大，因此不具備較為靈活的移動(dòng)性，因此需要將設(shè)備進(jìn)行拆解運(yùn)到具體的檢測(cè)場(chǎng)地后再進(jìn)行組裝，這個(gè)過(guò)程可能會(huì)造成檢測(cè)設(shè)備的損耗。

（6）由于檢測(cè)工作所進(jìn)行的場(chǎng)地與實(shí)踐各不相同，因此在不同的環(huán)境狀況下，可能出現(xiàn)工作人員的失誤而造成設(shè)備的銜接與組裝存在各種不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，這些因素都會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的精確程度造成實(shí)際影響。

（7）在檢測(cè)過(guò)程中要進(jìn)行全面現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)則需要更多的檢測(cè)設(shè)備來(lái)進(jìn)行相互配合，使得檢測(cè)的難度與復(fù)雜程度極大增加。

由于互感器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)工作對(duì)于場(chǎng)地環(huán)境、輔助設(shè)備以及人員因素的影響較大，因此目前要在互感器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)工作中對(duì)檢測(cè)效率進(jìn)行有效提升，需要進(jìn)行多方面的努力，其中最為關(guān)鍵的是輔助設(shè)備相關(guān)問(wèn)題，較為典型的是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)缺乏對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行固定的專(zhuān)業(yè)平臺(tái)，因此在臨時(shí)搭建平臺(tái)的過(guò)程中，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的影響較大，并且同時(shí)伴隨了較為高昂的各方面成本支出，最為主要的困難集中表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）在針對(duì)高電壓CT進(jìn)行互感器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)時(shí)，對(duì)于電流發(fā)生器與導(dǎo)線(xiàn)的電流等級(jí)要求較高，并且還需要與高等級(jí)要求相對(duì)應(yīng)的CT。并且整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)流程非常復(fù)雜繁瑣，需要增加大量的成本。并且由于流程較為復(fù)雜，出現(xiàn)誤差的概率也較高。同時(shí)高電流與電壓等級(jí)對(duì)于CT的絕緣要求也更加嚴(yán)格，要符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)需要加長(zhǎng)回路，會(huì)間接提升交流阻抗的等級(jí)，對(duì)升流的效率提升將會(huì)造成較大程度的阻礙。較為典型的表現(xiàn)為，以500kV變電站為校驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行具體操作的過(guò)程中，需要運(yùn)用吊車(chē)來(lái)進(jìn)行相關(guān)操作。

（2）根據(jù)GIS的特性，其獨(dú)特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成了CT現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試不具備可操作性，要進(jìn)行實(shí)際操作，在過(guò)程中會(huì)遇到相應(yīng)的困難，如CT的一次接線(xiàn)端都是在其內(nèi)部完成，使得標(biāo)準(zhǔn)CT一次線(xiàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)連接；其次由于整個(gè)回路長(zhǎng)度超過(guò)正常范圍，在升起一次電流的過(guò)程中，電流要滿(mǎn)足升流器容量需求就需要提升到很大等級(jí)，在該等級(jí)下傳統(tǒng)的校驗(yàn)方法很難奏效。

（3）通過(guò)套管CT進(jìn)行互感器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)，能夠符合電壓較高的電力系統(tǒng)需求，但是其結(jié)構(gòu)未能進(jìn)行有效升級(jí)，使得檢測(cè)過(guò)程中無(wú)法對(duì)誤差值進(jìn)行有效測(cè)定，其原因在于標(biāo)準(zhǔn)CT接入受到限制，同時(shí)一次導(dǎo)線(xiàn)也不能有效接入。若是通過(guò)比較法來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)，則需要較高等級(jí)的電流來(lái)推動(dòng)，在這樣的情況下就需要加大電源容量來(lái)提升電流等級(jí)，現(xiàn)階段的電網(wǎng)技術(shù)還不能滿(mǎn)足其要求。

（4）目前主要是在火電廠與水電廠中進(jìn)行相關(guān)的CT校驗(yàn)工作，從發(fā)電機(jī)的組裝到運(yùn)行，有的很少進(jìn)行具體的誤差檢測(cè)與校正工作。在水利發(fā)電技術(shù)的不斷升級(jí)下，未來(lái)的發(fā)電機(jī)容量將會(huì)不斷提升。

2 測(cè)試方法研究

現(xiàn)階段針對(duì)不斷改變的檢測(cè)環(huán)境，對(duì)原CT校驗(yàn)進(jìn)行了優(yōu)化，通過(guò)提升芯片的性能來(lái)對(duì)校驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，從而使其能夠滿(mǎn)足目前對(duì)于CT校驗(yàn)的需求。這種新型的電流互感器能夠?qū)σ郧暗臋z測(cè)方法中存在的限制與弊端進(jìn)行有效彌補(bǔ)，在不進(jìn)行升流源的設(shè)置即可對(duì)CT角差與比差進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)其體積較小，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)易布置，其操作程序也更加優(yōu)化，能夠較好達(dá)到具體的校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

具體的工作原理主要是合理運(yùn)用低壓法，其核心運(yùn)行原理是通過(guò)互感器的基本層特性來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)際的電路圖如圖1所示。

在對(duì)鐵芯進(jìn)行持續(xù)性磁化的過(guò)程中，對(duì)具體的二次繞組激勵(lì)電流值進(jìn)行測(cè)算，根據(jù)相關(guān)的運(yùn)算能夠?qū)?dǎo)納Y值進(jìn)行確定。

同時(shí)需要對(duì)不同符合狀態(tài)的額定電流以及額定負(fù)荷中的角差與比差進(jìn)行計(jì)算，具體的標(biāo)準(zhǔn)為5%、20%、100%、120%，需要對(duì)具體的導(dǎo)納值進(jìn)行計(jì)算。在使用低壓法進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算時(shí)，需要測(cè)算出具體的實(shí)際電流比值。

按照?qǐng)D2的內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試，在對(duì)CT鐵芯進(jìn)行持續(xù)磁化的處理后，此時(shí)電流比與互易原理作用下的電壓比的參數(shù)一致，這樣只需要對(duì)具體的電壓比參數(shù)進(jìn)行獲取，即可對(duì)具體的電流比進(jìn)行確定。

圖1 CT二次等效電路圖

圖2 端口網(wǎng)絡(luò)及其互易原理

具體的操作流程為，設(shè)定低壓環(huán)境后，進(jìn)行二次繞組的操作，對(duì)一次繞組形成的電勢(shì)進(jìn)行確定，運(yùn)用單片機(jī)的運(yùn)算對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。通過(guò)這個(gè)流程互感器能夠檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生的差流影響，使得運(yùn)用的檢測(cè)設(shè)備數(shù)量得到有效控制，相關(guān)的檢測(cè)成本得到有效降低。

在現(xiàn)實(shí)測(cè)試過(guò)程中要對(duì)附加電壓進(jìn)行充分考慮，要對(duì)一側(cè)接觸到的電壓等級(jí)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，使其等級(jí)不能過(guò)小，等級(jí)過(guò)小的電壓會(huì)使得測(cè)量的精確程度受到影響。同時(shí)還需要對(duì)CT的鐵芯飽和度進(jìn)行控制，需要運(yùn)用對(duì)應(yīng)的設(shè)備對(duì)CT磁化曲線(xiàn)進(jìn)行確定，對(duì)鐵芯的飽和點(diǎn)進(jìn)行明確后，對(duì)其伏安特曲線(xiàn)進(jìn)行計(jì)算后能夠推算出鐵芯的具體磁化曲線(xiàn)。具體如圖3所示。

圖3 環(huán)形鐵心典型磁化曲線(xiàn)

對(duì)CT比差測(cè)量結(jié)果造成直接影響的因素主要有變動(dòng)的測(cè)量誤差，在測(cè)量變化程度較高的狀態(tài)下，CT測(cè)量誤差會(huì)對(duì)結(jié)果的精確程度造成直接影響。通過(guò)直流伏安特法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)具體直流電阻參數(shù)的實(shí)際測(cè)量。

3 檢定結(jié)果的處理

在進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中需要對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)記錄，對(duì)于電流互感器標(biāo)準(zhǔn)超過(guò)0.2級(jí)的要對(duì)其相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)期保存，具體的保存期在兩個(gè)檢定周期以上，對(duì)于其他參數(shù)數(shù)據(jù)，需要保存一個(gè)周期以上?；ジ衅鳈z定三個(gè)周期中，根據(jù)第三個(gè)周期的檢測(cè)結(jié)果來(lái)對(duì)檢測(cè)周期是否延續(xù)進(jìn)行確定，在誤差值變化未能超過(guò)30%的狀態(tài)下延期1年。