李春彥?董子郁

國(guó)網(wǎng)萊蕪供電公司

電流互感器在線校驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)論述

李春彥?董子郁

國(guó)網(wǎng)萊蕪供電公司

在電力系統(tǒng)中，電流互感器具有重要的作用。電流互感器可以較為準(zhǔn)確地進(jìn)行電力設(shè)備相關(guān)參數(shù)的測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的目標(biāo)。以往，電力系統(tǒng)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(tǒng)運(yùn)行的壓力越來越大，傳統(tǒng)的電磁式電流互感器已經(jīng)難以滿足人們的用電需求。在這種情況下，出現(xiàn)了電子式電流互感器。電子式電流互感器彌補(bǔ)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(tǒng)服務(wù)。電子式電流互感器的不斷發(fā)展也促進(jìn)了在線校驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展。本文將從介紹電流互感器入手，分析在線校驗(yàn)系統(tǒng)的基本理論及構(gòu)成，介紹電流互感器在線校驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)。

電流互感器；在線校驗(yàn)；關(guān)鍵技術(shù)

1 電流互感器在線校驗(yàn)系統(tǒng)

1.1 電流互感在線校驗(yàn)系統(tǒng)的組成

(1)標(biāo)準(zhǔn)通道，其中包括標(biāo)準(zhǔn)傳感器、本地接收模塊等；(2)被校通道，其中包括低壓側(cè)信號(hào)采集模塊、I/V轉(zhuǎn)換器等；(3)校驗(yàn)平臺(tái)。

標(biāo)準(zhǔn)傳感器采用的是鉗形空心線圈。高壓側(cè)信號(hào)采集模塊在接收到同步信號(hào)以后會(huì)進(jìn)行一系列的處理，會(huì)將空心線圈發(fā)出的微分信號(hào)進(jìn)行放大處理，光纖發(fā)送模塊會(huì)將處理后的信號(hào)傳送到本地接收模塊。I/V轉(zhuǎn)換器會(huì)將待測(cè)電流互感器的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并傳送到低壓側(cè)信號(hào)采集模塊中。低壓側(cè)采集模塊在接收到電壓信號(hào)以后會(huì)將其轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，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(yàn)系統(tǒng)和電磁式電流互感器在線校驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成不同，有一些電子式電流互感器在線校驗(yàn)系統(tǒng)和電磁式電流互感器在線校驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成基本相同，例如模擬輸出電子式電流互感器在線校驗(yàn)系統(tǒng)。

而有一些電子式電流互感器在線校驗(yàn)系統(tǒng)和電磁式電流互感器在線校驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成則存在較大的差異性，例如數(shù)字輸出電子式電流互感器在線校驗(yàn)系統(tǒng)。因此，無法用一個(gè)框架圖涵蓋所有的電子式電流互感器在線校驗(yàn)系統(tǒng)。

1.2 電流互感器在線校驗(yàn)系統(tǒng)存在的問題

在電力行業(yè)快速發(fā)展的過程中，互感器的作用愈加凸顯，同時(shí)也帶動(dòng)了互感器校驗(yàn)儀的發(fā)展?；ジ衅餍ｒ?yàn)儀主要的工作包括下述三個(gè)方面。

(1)對(duì)互感器產(chǎn)品進(jìn)行出廠檢驗(yàn)；(2)對(duì)互感器產(chǎn)品進(jìn)行離線試驗(yàn)；(3)對(duì)互感器產(chǎn)品進(jìn)行定期檢修。

在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行在線狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷的過程中，首先要進(jìn)行電力系統(tǒng)電流電壓等物理量測(cè)量。測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度將會(huì)直接影響人們對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的判定。目前，電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)還存在一些問題，主要表現(xiàn)在下述幾個(gè)方面。

(1)電流互感器的校驗(yàn)原理需要進(jìn)行改進(jìn)。近年來，隨著電子式電流互感器的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的校驗(yàn)原理已經(jīng)無法滿足新型互感器檢驗(yàn)的需要。相比于傳統(tǒng)的電磁式電流互感器，電子式電流互感器的誤差試驗(yàn)要求更加復(fù)雜。因此，必須要對(duì)校驗(yàn)裝置的工作原理進(jìn)行改進(jìn)；

(2)需要改進(jìn)離線定期預(yù)防性的校驗(yàn)方式。很多離線定期預(yù)防性試驗(yàn)都是在特定的條件下完成的，這樣的試驗(yàn)條件和實(shí)際條件不符，難以發(fā)現(xiàn)一些潛在的故障。此外，離線定期預(yù)防性試驗(yàn)是有一定周期限制的，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障。

2 電流互感器在線校驗(yàn)技術(shù)

2.1 帶電作業(yè)

帶電作業(yè)方式是電流互感器在線校驗(yàn)技術(shù)中最為基礎(chǔ)的校驗(yàn)技術(shù)之一，也是非常重要的校驗(yàn)技術(shù)之一。帶電作業(yè)的在線校驗(yàn)技術(shù)主要使用方式是通過對(duì)于具有高電壓的電氣設(shè)備進(jìn)行持續(xù)的電流供應(yīng)、不用切斷電源的方式進(jìn)行電流互感器的檢查、修理、更新?lián)Q代等工作，校驗(yàn)技術(shù)人員可以通過采用絕緣保護(hù)材料來保護(hù)自身的人身安全，比如說校驗(yàn)技術(shù)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(jìn)行帶電作業(yè)操作，從而實(shí)現(xiàn)既能夠在線進(jìn)行電流互感器的校驗(yàn)，也能夠充分保證校驗(yàn)技術(shù)人員的生命安全。帶電作業(yè)方式是在線校驗(yàn)技術(shù)和傳統(tǒng)的離線校驗(yàn)技術(shù)在應(yīng)用形式上最為明顯的區(qū)別，同時(shí)也是在線校驗(yàn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在。雖然傳統(tǒng)的離線校驗(yàn)傳感器技術(shù)在保護(hù)校驗(yàn)技術(shù)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(jìn)行校驗(yàn)和測(cè)試，這很大程度上降低了校驗(yàn)時(shí)的正確率和校驗(yàn)效率。而在線電流互感器校驗(yàn)技術(shù)在充分保護(hù)好校驗(yàn)技術(shù)人員的人身安全的前提下，通過帶電作業(yè)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(yàn)正確性和效率。

2.2 高精度數(shù)據(jù)處理算法

數(shù)據(jù)處理算法是現(xiàn)代電流互感器校驗(yàn)技術(shù)中非常重要的部分，它是用來計(jì)算電力系統(tǒng)的信號(hào)參數(shù)以及其誤差范圍數(shù)據(jù)的重要保證。電流互感器在線校驗(yàn)技術(shù)可以在非線性負(fù)荷的環(huán)境下完成高精度、高準(zhǔn)確度的數(shù)據(jù)處理算法，從而很大程度上的提高了校驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。原因在于與傳統(tǒng)的離線電流互感器校驗(yàn)技術(shù)相比，在線電流互感器校驗(yàn)技術(shù)改變了測(cè)試的環(huán)境，離線校驗(yàn)技術(shù)將智能電網(wǎng)的電源作為測(cè)量校驗(yàn)的主要電流功率源，它采用的是傅立葉校驗(yàn)方法，這種校驗(yàn)方法雖然能夠在進(jìn)行校驗(yàn)數(shù)據(jù)的提取和檢測(cè)時(shí)削弱小波動(dòng)頻率等對(duì)于校驗(yàn)信號(hào)的影響，而在大范圍的信號(hào)波動(dòng)、電流諧波等干擾因素并沒有很強(qiáng)的適應(yīng)性和處理能力。而在線電流互感器校驗(yàn)技術(shù)通過引進(jìn)先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)，很大程度上的提高了電流互感器的測(cè)量校驗(yàn)技術(shù)的適應(yīng)能力，提高了電流互感器的數(shù)據(jù)處理算法的精準(zhǔn)性和正確率。

2.3 高準(zhǔn)度電流傳感頭

高準(zhǔn)度電流傳感頭是電流傳感器在線校驗(yàn)技術(shù)與普通的離線校驗(yàn)技術(shù)的一大明顯區(qū)別，也是在線電流傳感器校驗(yàn)技術(shù)得優(yōu)勢(shì)所在。在線校驗(yàn)技術(shù)是在具有高電壓的電氣設(shè)備和有著持續(xù)的電流供應(yīng)、不切斷電源的工作環(huán)境中進(jìn)行電流互感器的檢查、修理、更新、校驗(yàn)的，因此，它對(duì)于電流傳感頭的精確度、數(shù)據(jù)正確性要求是非常高的。在線電流傳感器校驗(yàn)技術(shù)的高精度電流傳感頭有效地滿足了校驗(yàn)工作時(shí)的精度級(jí)別要求。比如說按照規(guī)定的電流傳感器的校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)校驗(yàn)技術(shù)人員所用的校驗(yàn)電流傳感頭應(yīng)當(dāng)在精準(zhǔn)度方面超過普通的被檢驗(yàn)的互感器兩倍精確性以上，而在線電流傳感器校驗(yàn)技術(shù)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(jié)構(gòu)的電流傳感頭是目前市面上最為適合在線校驗(yàn)技術(shù)所需的電流傳感頭之一，鉗形結(jié)構(gòu)的電流傳感頭可以滿足在線校驗(yàn)技術(shù)在校驗(yàn)過程中的工藝方面和精準(zhǔn)度方面的要求，結(jié)構(gòu)上比較符合電流校驗(yàn)技術(shù)的非接觸式測(cè)量原理。

結(jié)語

總之，電流互感器校驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)于確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有重要的作用。隨著電子式電流互感器的發(fā)展，傳統(tǒng)的在線校驗(yàn)系統(tǒng)難以滿足使用的要求。因此，必須要進(jìn)行電流互感器在線校驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)的研究，提高在線校驗(yàn)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。

[1]張志.電子式電流互感器在線校驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)理論研究[D].華中科技大學(xué)，2013.