電流互感器在線校驗關鍵技術論述

李春彥?董子郁

國網萊蕪供電公司

電流互感器在線校驗關鍵技術論述

李春彥?董子郁

國網萊蕪供電公司

在電力系統中，電流互感器具有重要的作用。電流互感器可以較為準確地進行電力設備相關參數的測量，從而實現保護電力系統正常運行的目標。以往，電力系統中安裝的電流互感器大多是電磁式的，隨著人們用電需求量的不斷增加，電力系統運行的壓力越來越大，傳統的電磁式電流互感器已經難以滿足人們的用電需求。在這種情況下，出現了電子式電流互感器。電子式電流互感器彌補了電磁式電流互感器存在的缺陷和不足，可以更好地為電力系統服務。電子式電流互感器的不斷發展也促進了在線校驗技術的發展。本文將從介紹電流互感器入手，分析在線校驗系統的基本理論及構成，介紹電流互感器在線校驗的關鍵技術。

電流互感器；在線校驗；關鍵技術

1 電流互感器在線校驗系統

1.1 電流互感在線校驗系統的組成

(1)標準通道，其中包括標準傳感器、本地接收模塊等；(2)被校通道，其中包括低壓側信號采集模塊、I/V轉換器等；(3)校驗平臺。

標準傳感器采用的是鉗形空心線圈。高壓側信號采集模塊在接收到同步信號以后會進行一系列的處理，會將空心線圈發出的微分信號進行放大處理，光纖發送模塊會將處理后的信號傳送到本地接收模塊。I/V轉換器會將待測電流互感器的電流信號轉換為電壓信號，并傳送到低壓側信號采集模塊中。低壓側采集模塊在接收到電壓信號以后會將其轉換為光信號，并將其傳送到本地接收模塊中。

電子式電流互感器在線校驗系統和電磁式電流互感器在線校驗系統的構成不同，有一些電子式電流互感器在線校驗系統和電磁式電流互感器在線校驗系統的構成基本相同，例如模擬輸出電子式電流互感器在線校驗系統。

而有一些電子式電流互感器在線校驗系統和電磁式電流互感器在線校驗系統的構成則存在較大的差異性，例如數字輸出電子式電流互感器在線校驗系統。因此，無法用一個框架圖涵蓋所有的電子式電流互感器在線校驗系統。

1.2 電流互感器在線校驗系統存在的問題

在電力行業快速發展的過程中，互感器的作用愈加凸顯，同時也帶動了互感器校驗儀的發展。互感器校驗儀主要的工作包括下述三個方面。

(1)對互感器產品進行出廠檢驗；(2)對互感器產品進行離線試驗；(3)對互感器產品進行定期檢修。

在對電力系統進行在線狀態檢測和故障診斷的過程中，首先要進行電力系統電流電壓等物理量測量。測量結果的準確度將會直接影響人們對電力系統運行狀態的判定。目前，電流互感器校驗系統還存在一些問題，主要表現在下述幾個方面。

(1)電流互感器的校驗原理需要進行改進。近年來，隨著電子式電流互感器的不斷發展，傳統的校驗原理已經無法滿足新型互感器檢驗的需要。相比于傳統的電磁式電流互感器，電子式電流互感器的誤差試驗要求更加復雜。因此，必須要對校驗裝置的工作原理進行改進；

(2)需要改進離線定期預防性的校驗方式。很多離線定期預防性試驗都是在特定的條件下完成的，這樣的試驗條件和實際條件不符，難以發現一些潛在的故障。此外，離線定期預防性試驗是有一定周期限制的，難以及時發現故障。

2 電流互感器在線校驗技術

2.1 帶電作業

帶電作業方式是電流互感器在線校驗技術中最為基礎的校驗技術之一，也是非常重要的校驗技術之一。帶電作業的在線校驗技術主要使用方式是通過對于具有高電壓的電氣設備進行持續的電流供應、不用切斷電源的方式進行電流互感器的檢查、修理、更新換代等工作，校驗技術人員可以通過采用絕緣保護材料來保護自身的人身安全，比如說校驗技術人員可以使用絕緣的操作工具、絕緣的衣物材料、以及等電位的工具進行帶電作業操作，從而實現既能夠在線進行電流互感器的校驗，也能夠充分保證校驗技術人員的生命安全。帶電作業方式是在線校驗技術和傳統的離線校驗技術在應用形式上最為明顯的區別，同時也是在線校驗技術的優勢所在。雖然傳統的離線校驗傳感器技術在保護校驗技術人員的人身安全性能這一方面的做的比較到位，但是由于它的工作原理是通過在斷電的情況下進行校驗和測試，這很大程度上降低了校驗時的正確率和校驗效率。而在線電流互感器校驗技術在充分保護好校驗技術人員的人身安全的前提下，通過帶電作業的方法可以最為高效的找到故障部位和損壞零件，從而極大程度上的提高了電流互感器的校驗正確性和效率。

2.2 高精度數據處理算法

數據處理算法是現代電流互感器校驗技術中非常重要的部分，它是用來計算電力系統的信號參數以及其誤差范圍數據的重要保證。電流互感器在線校驗技術可以在非線性負荷的環境下完成高精度、高準確度的數據處理算法，從而很大程度上的提高了校驗數據的準確性。原因在于與傳統的離線電流互感器校驗技術相比，在線電流互感器校驗技術改變了測試的環境，離線校驗技術將智能電網的電源作為測量校驗的主要電流功率源，它采用的是傅立葉校驗方法，這種校驗方法雖然能夠在進行校驗數據的提取和檢測時削弱小波動頻率等對于校驗信號的影響，而在大范圍的信號波動、電流諧波等干擾因素并沒有很強的適應性和處理能力。而在線電流互感器校驗技術通過引進先進的信號處理技術，很大程度上的提高了電流互感器的測量校驗技術的適應能力，提高了電流互感器的數據處理算法的精準性和正確率。

2.3 高準度電流傳感頭

高準度電流傳感頭是電流傳感器在線校驗技術與普通的離線校驗技術的一大明顯區別，也是在線電流傳感器校驗技術得優勢所在。在線校驗技術是在具有高電壓的電氣設備和有著持續的電流供應、不切斷電源的工作環境中進行電流互感器的檢查、修理、更新、校驗的，因此，它對于電流傳感頭的精確度、數據正確性要求是非常高的。在線電流傳感器校驗技術的高精度電流傳感頭有效地滿足了校驗工作時的精度級別要求。比如說按照規定的電流傳感器的校驗標準，企業校驗技術人員所用的校驗電流傳感頭應當在精準度方面超過普通的被檢驗的互感器兩倍精確性以上，而在線電流傳感器校驗技術的高精度電流傳感頭正好可以有效地滿足這一要求。鉗形結構的電流傳感頭是目前市面上最為適合在線校驗技術所需的電流傳感頭之一，鉗形結構的電流傳感頭可以滿足在線校驗技術在校驗過程中的工藝方面和精準度方面的要求，結構上比較符合電流校驗技術的非接觸式測量原理。

結語

總之，電流互感器校驗系統對于確保電力系統的正常運行具有重要的作用。隨著電子式電流互感器的發展，傳統的在線校驗系統難以滿足使用的要求。因此，必須要進行電流互感器在線校驗關鍵技術的研究，提高在線校驗系統的準確性。

[1]張志.電子式電流互感器在線校驗關鍵技術及相關理論研究[D].華中科技大學，2013.