電子式互感器現場調試及誤差的研究

【摘要】電子式互感器是應電力行業發展而產生的一種非常規設備，為了使其更好地服務于電力行業在其使用前對其進行科學的調試是非常必要的。文章就其調試的原理、設備以及在調試中遇到的問題進行了分析與研究，對于其檢驗標準的完善提供了實踐依據。

【關鍵詞】電子式互感器;測試原理;主要問題

一、前言

電子式互感器的各項指標是否達標決定著電網是否能夠安全運行，如果其各項指標都達到了設計要求，符合電網運行的需要，機電保護裝置就會準確動作、計量裝置也能夠準確的進行計量，否則就會影響這些裝置的穩定性，對電網的運行產生不利的影響。所以要在電子式互感器在投入使用之前對其各項指標進行檢測，及早發現問題并針對這些問題進行了科學的研究，探索了電子式互感器的校準技術以及方法，并對常見問題提出了科學的解決方案。

二、傳統互感器的不足

經濟的發展、科技的進步促使我國的供電設備以及技術也不斷的更新，電網的容量也越來越大，舊有的電網也被智能電網所取代，電力系統正在向著自動化、數字化、微機化的方向發展，而傳統的互感器由于其自身的缺陷已經不能夠滿足電網發展，其設備缺陷主要表現在以下幾方面：

（一）智能電網的多項技術指標與傳統的電網有很大的不同。而且傳統的互感器在使用的時候極易發生鐵磁諧振，從而影響電力設備的正常運行使電力設備受到損壞;

（二）油紙絕緣是大多數傳統互感器使用的絕緣方式。使用這種絕緣方式的互感器極易發生油易燃事故;

（三）電流互感器的線性度非常低。所以當線路發生短路的時候很容易飽和;

（四）造價高、絕緣結構復雜、體積較大是傳統的互感器所具有的缺點。不僅如此隨著電壓等級的升高傳統互感器的造價與體積也會隨之增加。

由于以上原因傳統的互感器已經不能適應智能電網發展的要求，而電子式互感器的出現彌補了傳統互感器的缺點，適應智能電網運行的需要，對智能電網的應用與普及起到了積極的促進作用。電子式互感器在智能電網中擔負著計量與測量的任務，它屬于非常規互感器，為了其在電網運行中能夠發揮正常的作用，在正式使用之前必須進行設備的調試以及進行有關誤差性能的試驗。

三、電子式互感器的測試原理

為了便于理解其測試原理整理成圖1所示的形式，使大家能夠直觀的看到其測試依據。

圖1 測試原理圖

從圖1中我們可以看出檢測待測互感器的各項指標是否達標是通過與標準互感器的各項指標進行比較所得到來的，具體的操作步驟是：第一，首先向標準互感器與待測互感器提供足夠的一次電流與電壓，這些電壓與電流信號經由標準互感器之后會被其轉換成二次測信號，而轉換后的二次測信號進入到電子式互感器校驗儀后由校驗儀測得的信號會被作為標準信號。而一次電流或電壓進入待測互感器之后經由電流轉換系統或者是信號經分壓器系統，并且經過其進行A/D轉換、采集以后進行了下一步驟進入到合并單元中，然后由合并單元進入到電子式互感器校驗儀轉換成為被測信號，并把由待測互感儀中獲得的被檢測信號與標準互感器中獲得的標準信號相互比較，通過比較得出相角誤差與比值誤差就可以準確的判斷出待測互感器的各項性能指標。

四、校驗設備以及接線研究

目前電子式互感器可以分為兩大類那就是電子式電壓互感器與電子式電流互感器，我們以電流式互感器的性能測試作為例子，對電子式互感器的測試過程進行初步的了解，電流式互感器的測試接線圖如圖2所示。

圖2 電流互感器測試接線圖

表1 電子式互感器參數

本次測試中使用的電子式互感器的型號為國電南自PSET6125VTDH與PSET6125CTDH，而這次測試中使用的校驗儀是凌創電氣出產的NT4070型電子式互感器穩態校驗儀器，這種儀器符合國家規定的檢驗裝置的測量誤差小于被檢測的電子式互感器誤差值得十分之一的相關規定。符合檢測要求。其具體參數如表1所示。

五、調試中遇到的主要問題及對相關問題的探索

（一）現場試驗的主要項目

新型的電子式互感器雖然在輸出方式以及工作原理方面與傳統的互感器有很大的差別，但是其在實驗項目上卻大致相同，只是在試驗的內容方面區別比較明顯，其實驗內容主要有以下幾方面：

1.互感器電流誤差整定。

2.絕緣電阻的測量。

3.二次繞組短時工頻耐壓試驗。

4.外觀檢查。

5.額定參數的核定。

6.檢查試驗環境。

最后根據以上內容得出實驗的結論。

（二）電流互感器的試驗方法

實驗的第一步是將本次試驗使用的主要設備標準電流互感器的一次端子、升流器、以及電子式電流互感器的一次端子連接起來，使他們之間形成一個閉合的的電路。第二部將HEWD-1型電子式互感器校驗儀與準備測試的電流互感器以及標準電流互感器連接在一起，以便這兩個設備的二次輸出進入到WD-1型電子式互感器校驗儀中。實驗的過程中參考A/D轉換器與電流互感器會接收到電子式互感器校驗儀中的同步脈沖發生器發出的信號。標準電流互感器的二次輸出經過參考A/D轉換器轉換后是衡量被調試的電流互感器的各項性能是否標準的重要指標，被調試的電流互感器的二次輸出的比照標準。最后每個測量點都要被調壓器的測量功能所覆蓋，而對于采樣數據實行有效分析的工作則由專門的數字信號校驗系統軟件完成。

表2 電子式電流互感器參數

（三）測量的局限性

在對電子式互感器進行現場測量的時候，普通的調試設備一般很難將調試需要一次回路電流提升到測試需要的額定電流值，這主要是由于在檢測中一次連接所使用的導線比較長，而且由于需要的電源容量也非常大，所以升流極為困難。而對于一次母線被封閉在金屬管體內的GIS式互感器來說，這個問題尤為突出。由于這套設備無法利用一次導線完成對電子式電流互感器一次側的連接，所以只能使用與電子式電流互感器的接地金屬體以及位于其兩端的接地刀閘相互連接形成一次回路。這種連接方式受接地金屬體的限制極大，如果使用不當就會使接地金屬體燒壞影響檢測，所以在使用中只能在不燒壞接地金屬體的對一次性電流進行升高。綜上所述對電子式互感器的檢測只能在現有的條件下進行。其具體參數如表2所示：

（四）現有的檢定標準與規程的局限性

雖然在電子式互感器的檢測方面已經出臺了相關的國際標準以及國家標準，但是由于這些標準在制定的過程中可供參考的實際運行經驗較少，所以這些標準已經不能適應電子式互感器發展的要求，電子式互感器與傳統的互感器相比較不僅其轉換原理與傳統的互感器有極大的區別而且由于設備中包含了較多的電子元件，所以其運行的時候產生的誤差數據的重復性的研究方面還是一片空白，應對此方面進行有效的研究以填補這方面的檢測缺陷。相關的技術監督機構應與電力部門一起對以上問題提出科學的解決方案，對現行的標準與規范進行完善，盡快的出臺科學、合理完善的檢驗標準與規程。

六、結束語

隨著智能電網的進一步發展電子式互感器由于其性能的先進性，在智能電網中的應用也越來越廣泛，但是其檢測技術以及調試標準的落后性已經成為制約電子式互感器發展進步的瓶頸，增加了電網運行中的安全風險，所以文章就電子互感器在現場調試過程中發現的問題進行了詳細的分析，并且就這些問題提出了建設性的意見，希望能夠對電子式互感器的進一步發展提供有益的經驗。

參考文獻

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