數字量輸出型電子式互感器校驗系統的研制

郭艷娟

【摘 要】國家的安全標準中明確指出，電子式互感器在實際應用之前，需要進行有效的校驗操作。電子式互感器的前期校驗工作可以有效提升電子互感器的應用質量，使電子互感器的應用穩定性得到有效提升，進而保證電網運行的整體安全。文中，就針對影響電子式互感器校驗結果準確度的相關因素進行分析與探討，并且研究在線檢驗技術的應用，對電子事故互感器應用質量的提升作用。希望可以保障電子式互感器的校驗準確性，使其在電網系統中的作用得以有效發揮。

【關鍵詞】電子式互感器；在線校驗；技術研究

電子式互感器的應用與以往的電磁式互感器存在較大的差異，無論是在運行方式上，還是在內部結構和信號輸出方式方面均存在差異性。這就意味著以往進行電磁式互感器校驗的方式，已經不適用于電子式互感器的校驗操作。而為了保證掛網運行安全，對電子式互感器進行校驗操作是必不可少的環節。為此，我們有必要針對在線校驗技術進行不斷研究與完善，使其能夠實現對電子式互感器的誤差的有效校驗。在應用的過程中，也需要定期進行誤差校驗，確保電子書互感器的應用準確性。

一、影響電子式互感器校驗精度的關鍵技術

信息化技術的發展越來越迅速，被應用在我國的各個行業中，隨著信息技術的持續發展，我國一些自動化技術也隨之得到了很大的創新和發展，數字化變電站自動化技術得到了很大的提升，滿足了大家的生活、工作需求，同時也面臨著更大的挑戰。以往的電子互感器和智能電能表在實際的使用中存在很多的問題，在快速發展的現代社會中，普通的互感器、電能表功能已經不能滿足人們的需求，為了與我國日益加快的社會經濟進程相平衡，很多專家都努力研究電子互感器和智能電能表，通過不懈的堅持獲得了很大的成就，給供電企業的發展提供了堅實的條件[1]。

1、標準互感器的選取

電子式互感器的校驗主要是基于對二次信號的采集、處理和分析，因此一次信號傳變的精確度會直接影響整個校驗系統的精度?；ジ衅餍ｒ炓幊桃幎藴驶ジ衅鞯臏蚀_度級別應該至少高于被校驗互感器的準確度級別兩個等級。比如，對數字化變電站計量用0.2S級的ECT進行校驗時，在選用標準電流互感器時必須綜合考慮系統整體的校驗精度，所選用的標準電流互感器準確度應該控制在0.02%以下。目前數字化計量系統的量值溯源體系還不是十分完善，電子式互感器在校驗時多選用更高精確等級的電磁式互感器作為標準器。

2、高精度采集模塊

標準通道和被校通道信號經數據采集模塊后直接輸入到數據處理單元進行分析和計算，因此將數據采集單元的誤差控制一定范圍內也是十分重要的。數據采集模塊的誤差主要來源于采樣單元模擬–數字轉換器的量化誤差。對于不同的校驗系統，標準通道和被校通道的信號可能存在一定的差異性，有時需要結合信號的特點選擇合適的數據采集模塊。為了盡可能避免數據采集系統精度不夠帶來的校驗裝置系統誤差，目前很多文獻采用由較高位A/D轉換器構成的高精度采集卡或多位數字表來設計校驗系統。根據所選取的采集模塊的不同，其帶來的誤差也有差異。

3、信號同步

從模擬信號輸出式和數字信號輸出式電子式互感器校驗方法中可以發現，標準通道和被校通道兩路信號的采樣必須嚴格同步，以避免非同步采樣對比值誤差和相位誤差計算帶來的影響。例如，根據電子式互感器相關校驗規程對誤差限值的規定，對于標準互感器準確度為0.05級的校驗系統，在額定量條件下進行校驗時，相位差的絕對值要求小于2，若不能保證兩路信號的同步采樣，很難確?；ジ衅餍ｒ灥臏蚀_性和可靠性。因此，在實際應用中，為了達到校驗準確度的要求，必須盡可能減小校驗系統的同步誤差，這就需要有高精度同步脈沖源和同步實現方法。

二、電子式互感器模擬輸出校驗

應用模擬輸出進行的電子式互感器所使用的主要校驗模式可以分為模擬式和數字式兩種方式。其中的數字式校驗方法，又被稱為比較法和差異法。下面就從模擬輸出量電子式互感器的兩種校驗方式進行研究。

1、模擬式

以ECT為例，給出了模擬信號輸出式電子式互感器模擬式校驗方法原理結構。該校驗方法首先采用標準互感器得到與一次電流同相的二次電流信號，然后再利用可變標準電阻得到與一次電流同相的分量，并利用可變標準電容得到與一次電流正交的分量，同相分量和正交分量求和后與待校驗的電子式互感器二次輸出信號同時輸入到平衡指示計中，通過調節標準電阻和標準電容的大小來分別調整同相分量和正交分量在最終的和值中的比例，直到平衡指示計平衡為止。此時，利用標準電阻和標準電容的值就可以計算被校驗ECT的比值誤差和相位誤差。

2、直接比較法

該方法通過標準通道和被校通道得到同一信號源的兩路二次輸出信號，并將其直接輸入計算，最后利用計算機中的軟件完成被校驗電子式互感器的比值誤差和相位誤差的計算。在該方法中，標準通道由標準互感器、標準信號轉換裝置以及標準信號數據采集單元構成，標準通道和被校通道的數據采集通過外部同步時鐘進行同步。直接比較法不要求標準互感器和被校電子式互感器的額定變比相同，減少了系統間接誤差，使得標準互感器的選取更加容易。

3、差值法

差值法的校驗原理和電磁式互感器的校驗法存在一致性。從圖1的結構原理中可以看出，差值法與直接比較法的差異在于組成數據采集的通道不同。其數據采集通道以標準通道和被校通道為主。在應用差值法進行校驗操作時，是直接將電子式互感器輸出的信號和標準信號相比較，并將差值信號直接輸入到計算機的內部，由計算機軟件完成對電子式互感器比值的計算與分析。

三、智能電能表的校驗技術

普通電能表一般是采用內部設置的自動檢測程序進行校驗的，這種自動機檢測程序會把電能表出現的問題通過代碼的方式顯示出來，我國市面上的電能表生產廠家有很多，但是在管理方面卻缺乏統一性，因此電能表不能進行統一處理，不同廠家設置的電能表報警標準也是不同的。智能電能表在普通電能表的基礎上進一步強化了報警代碼的設置，在內部檢測中，一旦出現異常則會以異常代碼的形式表現出來，異常代碼在智能電能表的檢驗中發揮了重要的作用[5]。一般情況下，工作人員進行代碼檢查的時候，如果發現報警異常代碼，就能夠通過代碼信息發現問題，從而及時的制定解決方案，報警代碼的設置提高了工作人員的工作效率和工作質量。

在進行電能表校驗的過程中，工作人員要注意校驗智能電能表的電池，電池作為智能電能表的重要組成結構，在停電的時候能夠保證智能電能表正常運行，發揮了重要作用，電能表的電池會在運行過程中出現失壓問題，而一旦出現失壓，會引發時鐘混亂，最終導致電能表喪失功能，無法繼續使用。

參考文獻：

[1]錢華.電子式互感器數字輸出校驗技術探究[J].低碳世界，2017（9）：278.

[2]李偉，樊博，陳勉舟，等.220kV電子式電壓互感器帶電校驗系統研究[J].電測與儀表，2017，54（21）：122-128.

（作者單位：國網太原供電公司）