電子式互感器性能檢測及問題的思考

閆志雄 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和社會生產(chǎn)力水平的進(jìn)一步提升，社會民眾對用電的需求量日漸攀升，提升供電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性成為各大電力企業(yè)廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)話題。加強(qiáng)電子式互感器的檢測，能夠及時發(fā)現(xiàn)供電系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的問題，并制定科學(xué)的處理措施，有利于促進(jìn)供電系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。因此，不斷完善電子互感器性能檢測方法及問題的解決對策，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 電子式互感器的性能檢測方法

1.1 電磁兼容檢測

在電子式互感器電磁兼容性能檢測的過程中，很重要對產(chǎn)品的一次采瓷電源和合并單元進(jìn)行檢測，實(shí)踐研究表明，電流通過導(dǎo)線的過程中會產(chǎn)生磁場，磁場與電流之間呈現(xiàn)正比例關(guān)系，因此，可以根據(jù)這一原理對電子式互感器的電磁兼容性能進(jìn)行檢測，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷[1]。

1.2 基本精確度精測

為了提升電子式互感器的穩(wěn)定性，需要基于額定電流差異較大的幾種情況下分別檢測電子式互感器10分鐘內(nèi)的數(shù)據(jù)誤差，確保電子式互感器的最大值和最小值之間的誤差應(yīng)小于對應(yīng)點(diǎn)誤差值的1/2。

1.3 溫度循環(huán)檢測

電子式互感器能夠在室內(nèi)和室外工作，由于室內(nèi)和室外具有較大的溫度差異，因此，在對電子式互感器進(jìn)行循環(huán)溫度檢測的過程中，應(yīng)基于極端溫度條件下對電子式互感器進(jìn)行檢測，切斷所有電源30分鐘，對相關(guān)通信設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行全面檢測，及時發(fā)現(xiàn)電子式互感器存在的故障。

1.4 隔離開關(guān)分合度檢測

對電子式互感器隔離開關(guān)進(jìn)行分合檢測，主要是對電子式互感器的抗電磁干擾能力進(jìn)行檢測。在檢測時，應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室搭建分離開關(guān)分合小電流實(shí)驗(yàn)回路，在實(shí)驗(yàn)回路中接入電子式互感器，對隔離開關(guān)的開合進(jìn)行模擬，基于強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下檢測電子式互感器的電磁抗干擾性能[2]。

2 電子式互感器性能檢測的問題分析及解決對策

2.1 電磁兼容檢測的問題分析及解決對策

導(dǎo)致電子式互感器電磁兼容故障的主要原因?yàn)殡娮邮交ジ衅鞯钠帘纹髟O(shè)計(jì)存在漏洞，使電子式互感器受到強(qiáng)烈的電磁干擾，加之設(shè)備電源接口設(shè)計(jì)不合理使得設(shè)備無法承受過高的干擾電壓，造成通信系統(tǒng)復(fù)位、電源短路和新濠博變形現(xiàn)象。因此，為了解決上述問題，應(yīng)在信號外端接口采用濾波介入設(shè)計(jì)，同時在電源口處增加濾波器，減少電磁干擾，還可以在敏感回路上安裝高頻輻射干擾屏蔽設(shè)備，合理設(shè)計(jì)接地方式。此外，還可以通過裝設(shè)避雷管瞬態(tài)抑制二極管實(shí)現(xiàn)對電磁干擾的有效抑制。例如，某電力企業(yè)在電子式互感器的設(shè)計(jì)中采用浮地技術(shù)，將信號處理的抗干擾接線接在一個公共屏蔽層，盡量減少電源線同機(jī)殼之間的分布電容，可以使得在電磁干擾作用時，工作電源同機(jī)殼的電位同步浮動，大大降低了干擾造成的流過電源的浪涌電流，從而增加了抗共模干擾的能力，有效確保了電子式互感器的正常運(yùn)行。

2.2 基本精確度精測的問題分析及解決對策

基本精確度檢測主要是對短時電流測試。受采集器電源保護(hù)設(shè)計(jì)不合理的影響，使得線圈磁路飽和倍數(shù)超出正常范圍，傳感器內(nèi)部的電阻出現(xiàn)不適，進(jìn)而引發(fā)故障。因此，應(yīng)不斷完善電子式互感器磁路的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對電路的保護(hù)設(shè)計(jì)，選取電阻較大的電子元器件，防止過大電流擊穿電阻，影響數(shù)據(jù)的正常傳輸。

2.3 溫度循環(huán)檢測的問題分析及解決對策

電子式互感器在溫度循環(huán)檢測過程中具有較高的故障發(fā)生率，主要表現(xiàn)為采集器在極端溫度條件下誤差信號的輸出超出國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，甚至出現(xiàn)采集器停止運(yùn)作現(xiàn)象，原因是電子式互感器的氣體泄漏、激光元件設(shè)計(jì)不合理以及電阻不穩(wěn)定導(dǎo)致的。因此，應(yīng)采用耐低溫的電子元器件和線圈，改進(jìn)設(shè)備激光組件的散熱性能，實(shí)現(xiàn)降低故障發(fā)生率的目的。

2.4 隔離開關(guān)分合度檢測的問題分析及解決對策

隔離開關(guān)的分合故障主要包括以下兩種類型：第一，由產(chǎn)品采集器或合并單元發(fā)生損壞引起的故障，第二，由錄波器記錄的合并單元發(fā)生異常尖峰脈沖引發(fā)的保護(hù)裝置故障，進(jìn)而導(dǎo)致隔離開關(guān)的分合出現(xiàn)問題。本次研究發(fā)現(xiàn)，在測試隔離開關(guān)分合性能的過程中，若不能對電路設(shè)計(jì)和隔離開關(guān)操作的電磁干擾進(jìn)行有效規(guī)避，就會造成設(shè)備損壞的現(xiàn)象。因此，生產(chǎn)廠家在制造電子式互感器的過程中，應(yīng)使電子互感器的電磁兼容設(shè)計(jì)略高于國家標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容性能，促進(jìn)隔離開關(guān)的分合性能得到充分發(fā)揮。例如，某企業(yè)在應(yīng)對隔離開關(guān)分合故障的過程中，實(shí)現(xiàn)了RC濾波和TVC管的聯(lián)合使用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，瞬態(tài)電壓的峰值由0.3V下降至了0.08V，波形之間的差異小于0.05%，表明這種方法有效降低了隔離開關(guān)之間的電磁干擾。

通過以上研究發(fā)現(xiàn)，在完善電子互感器性能檢測方法及問題解決對策的過程中，通過對信號外端接口采用濾波設(shè)計(jì)，選取電阻較大的電子元器件，能夠?qū)崿F(xiàn)對電磁干擾的有效抑制，確保通信數(shù)據(jù)的正常傳輸。同時，采用耐低溫的電子元器件和線圈，能夠有效降低溫度循環(huán)故障的發(fā)生概率。因此，在完善電子互感器性能檢測方法及問題解決對策的過程中，可以應(yīng)用上述方法。

[1]吳寧.電子式互感器性能檢測及問題分析[J].科技風(fēng)，2015，23:10.

[2]張?jiān)?電子式互感器性能檢測及問題分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016，15:128.