高壓電力計量系統故障診斷與應用研究

高程

摘 要：當前我國的電力計量系統已經有了非常顯著的完善和提升，同時在這一過程中，也出現了很多新的功能，正是因為這樣，我們在實際的工作中，也會使得系統故障越來越多，而對系統故障的診斷是十分關鍵的內容。本文主要分析了高壓電力計量系統故障診斷與應用，以供參考和借鑒。

關鍵詞：高壓電力計量系統；電流互感器；網絡阻抗；故障檢測

在電力系統中，發電廠將電能帶給千家萬戶的傳輸過程中，都是采用高壓運輸，電力計量尤其是高壓大容量的電力計量是很重要的，一旦發生故障，會給電力企業和用電單位帶來巨大的經濟損失，所以研究高壓電力計量系統的故障及應用，對電力企業來說是很重要的一項工作。

從常規來講，高壓電力計量系統包括以下幾個部分：電流互感器，電壓互感器，電能表和二次導線，所以我們主要對這4個部分進行故障排查，以免影響計量的準確性。針對這樣的情況，我們需要研究和應用一種新的系統，在 ARM基礎上，處理器的監控裝置，采用不同的電路設計以及選擇相關的元件，我們應用了一種全新的檢測方法。

1 監控裝置硬件結構設計

1.1 設計檢測電路

檢測電壓源在選擇頻率為1kHz的這根線交流信號，這樣一來，就可以十分有效的與50Hz的信號區分開來，同時在實際的工作中也減少了采樣的數據量。從理論上說，本文所設計的電流互感器已經取得了非常好的效果，但是在具體的應用當中，就相當于是開路，因此電磁特別容易出現飽和的現象，這樣也就比較容易出現信號失真的情況。選擇一個串聯的電感線圈，在應用中發現其比較適合使用在頻率在1kHz以下的電路當中，完全符合選材的基本要求。

1.2 微處理器的選擇和數據的采集

該檢測監控裝置的內部集成了12位16通道A/D轉換器，最高的采樣率達到了1MHz，同時在實際的工作中，還有很多能夠實現特色化功能的元件，這樣就可以減少元器件的數量，此外在很大程度上也減少了電路板的面積。在數據采集方面，主要是對一些有故障的檢測信號以及二次回路電流數據進行采集和檢測。

1.3 數據分析、液晶顯示及其他

首先，我們必須要對二次回路的電流狀況進行全面的分析，如果其能夠滿足運行的基本需要，我們就一定要對故障信號開展采樣工作，在這一過程中，還要采取DMA通道完成高速數據傳輸工作，之后對采集到的數據開展科學的處理和研究，在研究中采用的是1kHz的信號基本特征，從而完成對電路互感器是否出現一次側短路的現象進行科學有效的分析。電能表上的數據和報警信息通?？梢越柚鶪PRS系統來處理。在正常工作狀態之下的該模塊顯示的是日期和時間，此外在系統當中還安裝了4個按鈕，這4個按鈕可以完成信息查詢工作。

2 CT一次側短路故障分析

CT一次側短路故障檢測控制裝置程序在應用的時候通常是采用監控裝置程序C來完成的，它在一般情況下可以劃分為數據采集、數據分析和數據顯示等，而檢測監控裝置在寫程序結構的時候通常采用的是微處理器的初始化方式，另外，其還要有數據采集、分析以及報警等多種功能，如圖1所示。

3 實驗結果分析

圖2為一次短路故障前后檢測信號的采樣值以及FFT分析，表1當中，Ia是電流互感器二次側電流的大小。Au是電力與互感器一次側短路的時候1kHz檢測信號的頻譜分析幅值。K是在故障發生前后檢測信號所產生的相對變換值。從檢測的結果當中充分的證明檢測測數據可以十分準確地反映出高壓電力計量系統CT一次側具體的運行狀況。從表1當中我們也可以清晰的看到CT一次側沒有短接下的Au值要比被短接的Au值大很多。同時我們在實際的工作中也可以看到Ia的變化對檢測信號的影響是微乎其微的，也就是說，它并不會由于負載產生了非常大的變化而出現嚴重的誤判狀況，這樣也就證明該方法具有非常強的可行性。

4 結論

通過分析，從理論上證明阻抗和電流互感器一次側短路有著十分密切的聯系，設計出了一種電流互感器一次側短路的檢測監控裝置，還設計了現行故障和智能抄表的工泵，但是在應用的過程中效果并不明顯，因此還需要做更為深入的研究。

參考文獻

[1]錢金川，于建兵，朱守敏.微晶合金磁芯材料在逆變電源中的應用[J].現代焊接，2009，（4）：59-62.

[2]趙建軍，張素君.高壓電力計量系統故障分析與建模[J].電測與儀表，2007，（4）：5-8.

（作者單位：國網哈爾濱供電公司）