電力互感器檢定與評估方法

劉勝男

摘要：電力互感器通過對大電流和高電壓的傳變?yōu)殡娋W(wǎng)提供基礎(chǔ)量測數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確把握其運行誤差關(guān)系到貿(mào)易結(jié)算、繼電保護和未來智能電網(wǎng)的眾多高級應(yīng)用，持續(xù)跟蹤運行誤差還可以預(yù)測電力互感器的絕緣惡化、繞組變形等運行狀態(tài)，避免因互感器爆炸引發(fā)的停電事故。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進，電子式互感器、數(shù)字化合并單元等新型傳感技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)已逐步推廣，與傳統(tǒng)的電流互感器（CT）和電壓互感器（PT）相比，新技術(shù)的測量誤差更不穩(wěn)定、變化規(guī)律更加復(fù)雜，跟蹤其運行誤差變得更為必要和急迫。如何在如此龐大的互感器群體中，準(zhǔn)確跟蹤把握互感器運行誤差一直是困擾人們的難題。為此，本文對靜態(tài)檢定、帶電檢定以及預(yù)標(biāo)定評估進行了簡單的概述，以供相關(guān)的工作人員參考借鑒。

關(guān)鍵詞：電力互感器;檢定;評估方法

1電力互感器檢定與評估方法

1.1靜態(tài)檢定

靜態(tài)檢定法是目前電力行業(yè)使用的互感器檢定方法，國家計量檢定規(guī)程對電壓、電流互感器檢定的靜態(tài)檢定方法做出了詳細描述。靜態(tài)檢定法基本思路見圖1。在電網(wǎng)停電時，對待檢定互感器和高精度標(biāo)準(zhǔn)器同時施加相同的電流/電壓信號，高精度標(biāo)準(zhǔn)器的輸出被視為真值，待檢互感器的輸出值與真值之間的差異即為互感器的靜態(tài)誤差。電磁式電流互感器靜態(tài)檢定方法示意圖見圖2。把被檢互感器和標(biāo)準(zhǔn)互感器的一次側(cè)串聯(lián)到升流器的輸出回路中，由升流器提供被測和標(biāo)準(zhǔn)通道的輸入電流;被檢互感器和標(biāo)準(zhǔn)互感器二次側(cè)串聯(lián)，二次電流差值被引入誤差測量裝置，再通過對差值電流的檢測即可得到被檢互感器的比值誤差和相位誤差。電壓互感器的檢定思路與電流互感器一致，通過對被?；ジ衅髋c標(biāo)準(zhǔn)互感器二次側(cè)輸出電位差值的測量得到被校電壓互感器的比差和角差。由于電子式互感器的數(shù)字量輸出，其檢定原理與傳統(tǒng)互感器略有不同：電子式互感器檢定時需要把基準(zhǔn)互感器輸出的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后再用數(shù)字量來進行誤差計算。電子式電流互感器靜態(tài)檢定方法中，誤差檢定裝置通過對標(biāo)準(zhǔn)和被檢互感器輸出電流特征參數(shù)的比較來得到被檢互感器誤差見圖3。

1.2帶電檢定

互感器的帶電檢定方法檢定思路與靜態(tài)檢定法類似，也是基于標(biāo)準(zhǔn)器獲得真值，待檢定互感器的輸出值與真值之間的差異即為互感器的運行誤差，見圖4。帶電檢定與靜態(tài)檢定不同之處在于：帶電檢定采用的標(biāo)準(zhǔn)器經(jīng)過特殊改進設(shè)計，其精度高、體積小、重量輕，可采用帶電操作方式接入與待檢定互感器相同的回路，并實現(xiàn)短期在線運行。電磁式電流互感器帶電檢定系統(tǒng)見圖5。標(biāo)準(zhǔn)互感器通常為空心鉗型線圈，直接穿入被檢互感器的一次工作電流回路，從而待檢互感器和標(biāo)準(zhǔn)互感器的輸入電流直接從電網(wǎng)實際工況中獲取。誤差檢定裝置對同步采集的標(biāo)準(zhǔn)和被檢信號采樣值序列進行特征量提取，并通過特征量的對比獲得被檢互感器的誤差。電壓互感器以及電子式互感器的帶電檢定方法與電流互感器在思路上基本一致，在標(biāo)準(zhǔn)器種類、標(biāo)準(zhǔn)器的接入方式、二次輸出變換采集上略有差異。

1.3預(yù)標(biāo)定評估

預(yù)標(biāo)定評估與傳統(tǒng)的檢定方法中依賴標(biāo)準(zhǔn)互感器的差值比較思路有很大的區(qū)別，預(yù)標(biāo)定評估檢定方法的思路核心為：借助已知的電力網(wǎng)絡(luò)在某一特定狀態(tài)下部分特性對網(wǎng)絡(luò)中所有互感器的運行誤差特性進行評估或預(yù)測，見圖6。使用該類方法進行互感器誤差評估步驟通常分為預(yù)標(biāo)定和誤差評估兩部分，即：預(yù)先使用靜態(tài)檢定獲得一臺或少數(shù)幾臺互感器的誤差特性的真實狀態(tài);然后采用剛性約束條件（一般為方程組）描述已標(biāo)定互感器的輸出值和少量待評估互感器的輸出值之間的關(guān)系，結(jié)合已標(biāo)定互感器的初值與剛性約束條件計算出待評估互感器對應(yīng)的真值，待評估互感器的輸出值與計算出的真值之間的差異即為誤差評估值。

2結(jié)束語

為跟蹤和把握日益龐大的互感器群體運行誤差，國內(nèi)外電力測量領(lǐng)域?qū)＜?、學(xué)者一直在不斷嘗試和探索新的互感器檢定和評估方法。本文按照檢定思路的不同將互感器檢定和評估方法分為靜態(tài)檢定、帶電檢定和預(yù)標(biāo)定評估三類，對這三類方法的思路及原理進行了梳理。不停電、不依賴標(biāo)準(zhǔn)器、不影響電網(wǎng)正常運行的檢定和評估方法將成為互感器檢定的研究熱點，相信隨著傳感量測、數(shù)字信號處理與通信技術(shù)等先進基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展和交叉融合，電力互感器檢定和評估技術(shù)必將迎來新的突破和進步。

參考文獻

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