CN101539616A - 测量用光电式电流互感器准确度检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光电式电流互感器准确度检测，特别涉及一种测量用光电式电流互感器准确度检测方法。该检测方法，包括外观检查步骤、绝缘电阻的测定步骤、工频电压试验步骤，还包括误差测量步骤，该误差测量步骤为：用标准的电流互感器作为标准，被检电流互感器的一次绕组的同名测量端联结在一起，并根据不同情况将升流器输出端中的一端直接接地或间接接地。由于采用了上述的技术解决方案，完全解决了上述测量用光电电流互感器的准确度的问题，能有效地进行测量用光电电流互感器准确度的误差测量，从而控制测量用光电电流互感器准确度的误差在允许的范围。
Description
技术领域
本发明涉及光电式电流互感器准确度检测，特别涉及一种测量用光电式电流互感器准确度检测方法。
背景技术
目前在电力系统中广泛应用的是电磁式电流互感器，但是随着电力系统向大容量、高电压的方向发展，厂、站和系统数字化测量、保护、调度和控制已成为发展的趋势对电力设备提出的小型化、智能化、高可靠性的要求也越来越高。现有电磁式互感器由于其结构特点和存在的不足已不能满足这种要求。
与传统电磁感应式电流互感器相比，光电式电流互感器具有如下一系列优点：
1、优良的绝缘性能以及便宜的价格
电磁感应式电流互感器的高压母线与二次线圈之间通过铁芯耦合，它们之间的绝缘结构复杂，其造价随电压等级呈指数关系上升。光电式电流互感器(OCT)所用材料为玻璃，光纤等绝缘材料来传输信息，所以绝缘结构简单，其造价一般随电压等级升高呈线性增加。
2、不含铁芯，消除了磁饱和和铁磁谐振等问题
电磁感应式电流互感器由于使用了铁芯，不可避免地存在磁饱和及铁磁共振和磁滞效应等问题，而OCT则不存在这方面的问题。
3、抗电磁干扰性能好，低压边无开路高压危险
电磁感应式电流互感器二次回路不能开路，低压边存在开路危险。由于OCT的高压边与低压边之间只存在光纤联系，而光纤具有良好的绝缘性能，可保证高压回路与二次回路在电气上完全隔离，低压边无开路高压危险，免除电磁干扰。
4、动态范围大，测量精度高
电网正常运行时，电流互感器流过的电流并不大，但短路电流一般很大，而且随着电网容量的增加，短路电流越来越大。电磁感应式电流互感器因存在磁饱和问题，难以实现大范围测量，同时满足高精度计量和继电保护的需要。OCT有很宽的动态范围，额定电流可测到几十安培几千安培，过电流范围可达几万安培；一个OCT可同时满足计量和继电保护的需要，可免除多个CT的冗余需求。
5、频率响应范围宽
传感头部分的频率响应取决于光纤在传感头上的渡越时间，实际能测量的频率范围主要决定于电子线路部分。光电式电流互感器已被证明可以测出高压电力线上的谐波，还可进行电网电流暂态、高频大电流与直流的测量。而电磁感应式电流互感器是难以进行这方面的工作的。
6、没有因存油而产生的易燃、易爆炸等危险
电磁感应式电流互感器一般采用存油的办法来解决绝缘问题，这样不可避免地存在易燃、易爆炸等危险；而光电式电流互感器绝缘结构简单，可以不采用油绝缘，在结构上可避免这方面的危险。
7、体积小、重量轻、节约空间
光电式电流互感器传感头本身的重量一般小于1kg。据美国西屋公司公布的345kV的MOCT，其高度为2.7m，重量为109kg。而同电压等级的油浸式电流互感器高为5.3m，重量2300kg，这给运输和安装带来了很大的方便。
8、适应了电力计量和保护数字化、微机化和自动化发展的潮流
随着计算机和数字技术的发展，电力计量与继电保护已日益实现自动化、微机化。电磁感应式电流互感器的5A或1A输出规范必需采用光转换技术才能与计算机接口，而光电式电流互感器本身就是利用光电技术的数字化设备，可直接输出给计算机，避免中间环节。
综上所述，光电式电流互感器有着传统电磁式电流互感器无法比拟的优点，它结构简单、灵敏度高，是一种传统电磁式电流互感器的理想替代产品，必将在未来的电力工业中得到广泛的应用。
由于光电电流互感器的广泛应用，测量用光电电流互感器的准确度问题变得突出。准确度是指仪器的最大允许误差或允许误差极限。通常用准确度等级表示，即使示值误差处于规定极限之内的等级或级别。显然只有测量用光电电流互感器达到一定的准确度，才可能用来进行准确的测量。但目前还没有成熟的用来测量光电电流互感器的准确度的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供测量用光电式电流互感器准确度检测方法。
实现本发明目的技术方案是：一种测量用光电式电流互感器准确度检测方法，包括外观检查步骤、绝缘电阻的测定步骤、工频电压试验步骤，还包括误差测量步骤，该误差测量步骤为：用标准的电流互感器作为标准，被检电流互感器的一次绕组的同名测量端联结在一起，并根据不同情况将升流器输出端中的一端直接接地或间接接地。
进一步地，上述的测量用光电式电流互感器准确度检测方法，检定新制造的和修理后的所述电流互感器时，在额定功率因数下，测量1％，5％，20％，100％和120％额定电流时测量点的误差。
可选地，作一般测量用的0.2级及以下的所述被检电流互感器，每个误差测量点只需测量电流上升时的误差，并且电流的上升和下降均需平稳而缓慢。
可选地，当检定大批新制造的同型号电流互感器时，可减少误差的测量点。
优选地，所述被检电流互感器为多变比电流互感器时，所有的电流比都应检定。
优选地，所述被检电流互感器为穿心式电流互感器时，在每一额定安匝下只检定一个电流比。
进一步地，所述穿心式电流互感器检定时，一次导线的分布未标记穿心导线固定位置的，测试时，穿心导线的分布不受限制。
导线位置变化引起的误差变化，以误差大的数据为准，而人为的变更导线位置取得的合格数据数值应视为无效。
进一步地，对10kA及以上穿心式电流互感器，首次检定必须在穿心导线对称分布和不对称分布两种联结方式下检定，出具两组数据，标明达到的准确度等级。
优选地，所述绝缘电阻的测定步骤为：用2500V兆欧表测量所述被检互感器一次对地绝缘电阻值大于或等于10MΩ/1kV。
由于采用了上述的技术解决方案，完全解决了上述测量用光电电流互感器的准确度的问题，能有效地进行测量用光电电流互感器准确度的误差测量，从而控制测量用光电电流互感器准确度的误差在允许的范围。
附图说明
图1为本发明实施例误差测量的模拟回路结构示意图；
图2为本发明实施例误差测量的准确度试验回路结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的详细说明。
一种测量用光电式电流互感器准确度检测方法，包括外观检查步骤、绝缘电阻的测定步骤、工频电压试验步骤，还包括误差测量步骤，该误差测量步骤为：用标准的电流互感器作为标准，被检电流互感器的一次绕组的同名测量端联结在一起，并根据不同情况将升流器输出端中的一端直接接地或间接接地。
进一步地，上述的测量用光电式电流互感器准确度检测方法，检定新制造的和修理后的所述电流互感器时，在额定功率因数下，测量1％，5％，20％，100％和120％额定电流时测量点的误差。
可选地，作一般测量用的0.2级及以下的所述被检电流互感器，每个误差测量点只需测量电流上升时的误差，并且电流的上升和下降均需平稳而缓慢。
可选地，当检定大批新制造的同型号电流互感器时，可减少误差的测量点。
优选地，所述被检电流互感器为多变比电流互感器时，所有的电流比都应检定。
优选地，所述被检电流互感器为穿心式电流互感器时，在每一额定安匝下只检定一个电流比。
进一步地，所述穿心式电流互感器检定时，一次导线的分布未标记穿心导线固定位置的，测试时，穿心导线的分布不受限制。导线位置变化引起的误差变化，以误差大的数据为准，而人为的变更导线位置取得的合格数据数值应视为无效。
进一步地，对10kA及以上穿心式电流互感器，首次检定必须在穿心导线对称分布和不对称分布两种联结方式下检定，出具两组数据，标明达到的准确度等级。
优选地，所述绝缘电阻的测定步骤为：用2500V兆欧表测量所述被检互感器一次对地绝缘电阻值大于或等于10MΩ/1kV。
实施例
1光电互感器技术要求
光电式电流互感器，必须符合相应的技术标准或技术条件所规定的全部技术要求，具体的技术要求如下：
1.1光电互感器误差限值
1.1.1测量用电流互感器
在额定功率及额定功率因数下任一数值时，测量光电CT的电流误差(比值差和相位差)应不超过表11所列限值。
表1测量CT的误差限值
2检定设备和条件
2.1主要设备
2.1.1测量用电流互感器
2.1.1.1标准电流互感器或其他比例标准器(以下简称电流标准器)。电流标准器的准确度级别及技术性能，应满足如下要求：
a)电流标准器应比被检电流互感器高两个准确度级别；其实际误差应不超过被检电流互感器误差限值的1/5。
不具备上述条件时，也可以选用比被检电流互感器高一个级别的标准器作为标准，此时，计算被检电流互感器的误差应按有关规定的要求进行标准器的误差修正。
b)电流标准器的变差(电流上升和下降两次所测得的误差值之差)应满足表2的限值。
表2作标准用的电流互感器的变差限值
c)在检定周期内，电流标准器的误差变化，不得大于误差限值的1/3。
d)电流标准器必须有法定计量检定机构的检定证书。
2.1.1.2监视用电流表
为了确定标准二次回路的工作电流，外接监视用电流表的准确度级别应不低于1.5级，而且，在所有示值范围内，电流表的内阻抗应保持不变。
2.1.2误差测量装置：
由误差测量装置所引起的测量误差，应不大于被检互感器误差限值的1/10。其中，装置灵敏度所引起的测量误差不大于1/20，最小分度值引起的测量误差不大于1/15。
2.1.3电源及调节设备：
电源及其调节设备应具有足够的容量和调节细度，电源的频率应为(50±0.5)Hz[(60±0.6)Hz]，波形畸变系数应不超过5％。
2.2环境条件
a)周围气温为+10～+35℃，相对湿度不大于80％。
b)存在于工作场所周围与检定工作无关的电磁场所引起的测量误差，不应大于被检互感器误差限值的1/20。
c)用于检定工作的设备如升压器、升流器、调压器、大电流电缆线等的电磁场所引起的测量误差，不应大于被检电流互感器误差限值的1/10。
3检定项目和检定方法
3.1检定项目和程序
a)外观检查；
b)绝缘电阻的测定；
c)工频电压试验；
d)误差的测量。
3.2外观检查
如有下列缺陷之一者，需修复后方予检定。
a)没有铭牌或铭牌中缺少必要的标记；
b)接线端钮缺少、损坏或无标记；穿心式电流互感器没有极性标记；
c)多变比互感器在铭牌或面板上未标有不同变比的接线方式；
d)严重影响检定工作进行的其它缺陷。
3.3绝缘电阻的测定
2500V兆欧表测量互感器一次对地绝缘电阻值小于10MΩ/1kV者，不予检定。
3.4工频电压试验
进行工频电压试验时，必须严格遵守安全工作技术要求。
a)新制造的并用于电力系统中的互感器，其工频试验电压和检测方法，必须符合GB/T 16927-1997《高电压试验技术》的规定。
b)在电力系统运行中(包括修理过)的电流和电压互感器，其工频电压试验，按水利电力部《电气设备交换和预防性试验标准》的要求进行。
3.5误差的测量
测量用电流互感器
测量误差时，应按被检电流互感器的准确度级别和上述第2.1的要求，选择合适的标准器及测量设备。而且，无论采用何种测量装置，均应按下面的规定接线：标准器和被检电流互感器的一次绕组的同名测量端联结在一起，并根据不同情况将升流器输出端中的一端接地或通过对称支路(或其它方法)间接接地。
参考图1，一种用于测量用电流互感器准确度试验的模拟回路，包括标准电流互感器1、被检电流互感器2、误差测量装置3和升流器(图中未示)，其中，标准电流互感器1和被检电流互感器2均各包括1次对应端子L1、L2、2次对应端子K1、K2，误差测量装置3包括二次标准接线端子T0(图中31)、二次被试接线端子TX和差流支路接线端子K(图中32)，标准电流互感器1的1次对应端子L2和被检电流互感器2的一次对应端子L2分别与升流器的输出端连接，所述标准电流互感器1的2次对应端子K1、K2分别与所述误差测量装置3的差流支路接线端子K和二次标准接线端子T0对应连接，所述被检电流互感器2的K2输出端和所述误差测量装置3的二次被试接线端子TX(图中33)连接，所述标准电流互感器1的2次对应端子K1和被检电流互感器2的2次对应端子K1相连接，所述升流器的输出端中的一端直接或间接接地。
上述的用于测量用光电电流互感器准确度试验的模拟回路装置，所述升流器的输出端中的一端通过对称支路间接接地。图中34为接线端子。
参考图2，一种用于测量用光电电流互感器准确度试验的回路，包括标准电流互感器4、被检光电电流互感器5、误差测量装置6和升流器(图中未示)，其中，标准电流互感器4包括1次对应端子L1、L2、2次对应端子X、x，被检光电电流互感器5包括一次电流传感器53、一次电流传感器的对应端子L1、L2、时钟输入端51和数字输出端52，误差测量装置6包括模拟端61、数字端62和时钟输出端63，标准电流互感器4的1次对应端子L2和被检光电电流互感器5的一次电流传感器53的对应端子L2分别与升流器的输出端连接，所述标准电流互感器5的2次对应端子X、x与所述误差测量装置6的模拟端61对应连接，所述被检光电电流互感器5的数字输出端52和所述误差测量装置的数字端62对应连接，所述被检光电电流互感器5的时钟输入端51和所述误差测量装置的时钟输出端63连接，所述标准电流互感器4的1次对应端子测量端L1和被检光电电流互感器5的一次电流传感器53的对应端子测量端L1相连接，所述升流器的输出端中的一端直接或间接接地。
上述的用于测量用光电电流互感器准确度试验的回路装置，还包括一标准电阻7，该标准电阻7与所述标准电流互感器2次对应端子x串连后再与所述误差测量装置的模拟端61连接。
误差测量时所用的电流及功率因数
检定新制造的和修理后的电流互感器时，应在额定功率因数下，测量1％(对S级)，5％，20％，100％和120％额定电流时的误差；
当检定大批新制造的同型号电流互感器时，经计量机构或有关主管部门的监督抽检后，在确认符合本技术要求前提下，可减少误差的测量点。
多变比电流互感器，所有的电流比都应检定。穿心式电流互感器可以在每一额定安匝下只检定一个电流比。
穿心式电流互感器检定时，一次导线的分布
凡未标记穿心导线固定位置的，测试时，穿心导线的分布应不受限制。如因导线位置变化引起误差变化，则以误差大的数据为准，而人为的变更导线位置取得的合格数据数值应视为无效；
对10kA及以上穿心式电流互感器，首次检定时，必须在穿心导线对称分布和不对称分布两种联结方式下检定，出具两组数据，标明达到的准确度等级。
被检电流互感器每个误差测量点的测量次数
作一般测量用的0.2级及以下的电流互感器，每个测量点只需测量电流上升时的误差。
电流的上升和下降，均需平稳而缓慢地进行。
4温度循环准确度试验
光电式电流互感器的温度循环准确度试验，依据GB/T20840.8-2007《电子式电流互感器》标准中8.9.3节的要求进行。在规定的温度条件内，各测量点测得的误差应在相应准确度等级的限值以内。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (10)
1、一种测量用光电式电流互感器准确度检测方法，包括外观检查步骤、绝缘电阻的测定步骤、工频电压试验步骤，其特征在于，还包括误差测量步骤，该误差测量步骤为：用标准的电流互感器作为标准，被检电流互感器的一次绕组的同名测量端联结在一起，并根据不同情况将升流器输出端中的一端直接接地或间接接地。
2、如权利要求1所述的测量用光电式电流互感器准确度检测方法，其特征在于，检定新制造的和修理后的所述电流互感器时，在额定功率因数下，测量1％，5％，20％，100％和120％额定电流时测量点的误差。
3、如权利要求2所述的测量用光电式电流互感器准确度检测方法，其特征在于，作一般测量用的0.2级及以下的所述被检电流互感器，每个误差测量点只需测量电流上升时的误差，并且电流的上升和下降均需平稳而缓慢。
4、如权利要求2所述的测量用光电式电流互感器准确度检测方法，其特征在于，当检定大批新制造的同型号电流互感器时，可减少误差的测量点。
5、如权利要求1所述的测量用光电式电流互感器准确度检测方法，其特征在于，所述被检电流互感器为多变比电流互感器时，所有的电流比都应检定。
6、如权利要求1所述的测量用光电式电流互感器准确度检测方法，其特征在于，所述被检电流互感器为穿心式电流互感器时，在每一额定安匝下只检定一个电流比。
7、如权利要求6所述的测量用光电式电流互感器准确度检测方法，其特征在于，所述穿心式电流互感器检定时，一次导线的分布未标记穿心导线固定位置的，测试时，穿心导线的分布不受限制。
8、如权利要求7所述的测量用光电式电流互感器准确度检测方法，其特征在于，导线位置变化引起的误差变化，以误差大的数据为准，而人为的变更导线位置取得的合格数据数值应视为无效。
9、如权利要求6所述的测量用光电式电流互感器准确度检测方法，其特征在于，对10kA及以上穿心式电流互感器，首次检定必须在穿心导线对称分布和不对称分布两种联结方式下检定，出具两组数据，标明达到的准确度等级。
10、如权利要求1所述的测量用光电式电流互感器准确度检测方法，其特征在于，所述绝缘电阻的测定步骤为：用2500V兆欧表测量所述被检互感器一次对地绝缘电阻值大于或等于10MΩ/1kV。
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