CN103293504A - 现场电流互感器综合检测装置及其测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种现场电流互感器综合检测装置,包括与被测电流互感器连接的互感器校验仪、标准器及仿真负荷箱,所述标准器与被测互感器的二次侧进行比较,将比较得到的差流信号及标准二次信号传送给互感器校验仪;所述互感器校验仪对被测装置的输入信号进行调理、数据采集及对数据处理运算;所述仿真负荷箱给被测装置提供规定的负荷。本发明通过在工频小电流下实测被试电流互感器的误差和相关参数,再在小电流测试的基础上外推至额定电流下的误差,进而测出被检互感器的磁饱和裕度﹑伏安特性﹑磁性能和保安系数等互感器的整体性能指标。解决大电流互感器接线困难,不能准确检定的问题,减轻工作人员劳动强度,提高工作效率。

Description

现场电流互感器综合检测装置及其测试方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电力传输领域,具体地涉及一种应用于现场检测电流互感器的装置及其测试方法。
背景技术
[0002]目前,现场电流互感器的检测一般采用传统的比较测差法在全电流下进行测量。这种检测方法需要大电流电源设备,同变比的标准电流互感器和电流负荷箱,互感器校验仪。测量时将标准器和被测电流互感器一次接成闭环,极性对接,被测电流互感器二次电流之差和标准器二次电流输入互感器校验仪,测出差流与二次电流相量之比,即被测被测电流互感器互感器相对于标准互感器的误差。
[0003] 但是,当现场被测电流互感器一次电流大于1000A时,电流设备容量高达数十千伏安,体积庞大,且大电流接线困难,尤其是现在超高压线路中广泛应用的GIS电流互感器,其一次回路只能通过连接地刀来实现,但地刀金属件并不能流过全电流,现场检测电流互感器很不方便。现场接线复杂,不能保证检测的准确性,现场工作人员劳动强度大。
发明内容
[0004] 为了解决大电流互感器接线困难,不能准确检定的问题,减轻工作人员劳动强度,提高工作效率。
[0005] 本发明的目的通过以下技术方案来具体实现:` 一种现场电流互感器综合检测装置,包括与被测电流互感器连接的互感器校验仪、标准器及仿真负荷箱,标准器与被测互感器的二次侧进行比较,将比较得到的差流信号及标准二次信号传送给互感器校验仪;互感器校验仪对被测装置的输入信号进行调理、数据采集及对数据处理运算;仿真负荷箱给被测装置提供规定的负荷。
[0006] 进一步地,互感器校验仪包括,信号调理单元、数据采集单元、数据处理运算单元及显示单元,信号调理单元将输入的电信号调理成统一小电压信号传输给数据采集单元,数据采集单元将信号调理单元输出的小电压信号经A/D转换成数字信号并传输给数据处理运算单元,数据处理运算单元对采集到的数字信号按一定算法处理成导纳数值并通过显示单元显示出来。
[0007] 进一步地,标准器包括,程控电子式电压调节器、升流器及OVA标准电流互感器,程控电子式电压调节器输入端为220V交流电源,输出为(T220V交流电给升流器,升流器输出(Γ120Α大电流传输给OVA标准电流互感器,OVA标准电流互感器在同电流比的情况下与被测电流互感器进行比较,得出标准二次信号和差流信号。
[0008] 更进一步地,OVA标准电流互感器将得出标准二次信号和差流信号传输给互感器校验仪。
[0009] 进一步地,测试方法如下:
I)将仿真负荷箱串联进标准器和被测互感器二次回路中;2)标准器和被测互感器二次电流流过仿真负荷箱产生压降U=I2(R+jx);
3)计算出不同电压值对应的负荷Z=R+jx=U/I ;
4)根据被测互感器规定的额定负荷,选择相应负荷的继电器;
5)将负荷电压加载到被测互感器二次端。
[0010] 本发明通过在工频小电流下实测被试电流互感器的误差和相关参数,再在小电流测试的基础上外推至额定电流下的误差,进而测出被检互感器的磁饱和裕度、伏安特性、磁性能和保安系数等互感器的整体性能指标。采用了 OVA标准电流互感器和仿真负荷箱,缩小了体积,减轻了重量,提高了测试精度,采用了直接测一次励磁电流并推导其函数的方法,避免了在大电流下测试,采用了 5A的互感器校验仪,不论被试互感器二次输出是5A还是1A,统一在5A下测试,提高了测试精度,解决了大电流互感器接线困难,不能准确检定的问题,减轻工作人员劳动强度,提高工作效率。
附图说明
[0011] 下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
[0012] 图1是本发明实施例所述现场电流互感器综合检测装置的结构框图;
图2是本发明实施例所述现场电流互感器综合检测装置的原理图;
图3是本发明实施例所述现场电流互感器综合检测装置中仿真负荷箱原理图。 具体实施方式
[0013] 如图1-2所示,一种现场电流互感器综合检测装置,包括与被测电流互感器连接的互感器校验仪101、标准器102及仿真负荷箱103,标准器102与被测互感器的二次侧进行比较,将比较得到的差流信号及标准二次信号传送给互感器校验仪101 ;
互感器校验仪101对被测装置的输入信号进行调理、数据采集及对数据处理运算; 仿真负荷箱103给被测装置提供规定的负荷。
[0014] 将标准器102的一次端L1连接被测电流互感器CTx的PpL2连接CTx的L2,被测电流互感器的S1、S2连接互感器校验仪101的Kp K2上。
[0015] 互感器校验仪101包括,信号调理单元、数据采集单元、数据处理运算单元及显示单元,信号调理单元将输入的电信号调理成统一小电压信号传输给数据采集单元,数据采集单元将信号调理单元输出的小电压信号经A/D转换成数字信号并传输给数据处理运算单元,数据处理运算单元对采集到的数字信号按一定算法处理成导纳数值并通过显示单元显示出来。
[0016] 通过互感器校验仪101的显示单元设置被试互感器的参数:一次电流I1、二次电流I2、额定负荷S、下限负荷Sx、功率因数P。
[0017] 通过互感器校验仪101的显示单元显示电流百分数b、比值差/、相位差δ,判断接线是否正确,在b=5时,/=200,则为“极性反” ;/=_100,为“二次开路” ;3 < / < 100时为“变比错”。根据公式:
I1=V/(1+0.01/)计算 I10
[0018] 互感器校验仪101中继电器Js工作,工作状态转换为测VA特性,根据电流百分数b的值,测出导纳G、B值,将b、G、B的值代入函数
Figure CN103293504AD00051
其中W:互感器二次感应电压 /:互感器二次回路电流 G:互感器二次导纳实部,即电导 B:互感器二次导纳虚部,即电纳 得到/、V值,画出伏安特性曲线。
[0019] 在VA特性测试状态,根据电流百分数/ = 0.001 Xb的值,测出二次感应电势En值和极限感应电势u值,据函数:
Figure CN103293504AD00052
其中Ul:互感器保安系数 U:互感器二次极限感应电势 忍:互感器二次额定电压 电流百分数 算出保安系数η。
[0020] 根据伏安特性曲线,从0.05 En开始每隔0.2 En的步长,求得铁心损耗角Ψ,根据函数
Figure CN103293504AD00053
其中:V:互感器铁芯损耗角 G:互感器二次导纳实部,即电导 B:互感器二次导纳虚部,即电纳 H:磁场强度 /:互感器二次回路电流 Im:互感器二次回路最大电流 忍:互感器二次额定电压
bm:互感器二次回路最大电流对应的电流百分数算出磁场强度H和磁密度B,绘制H-B曲线和Ψ-B曲线。
[0021 ] 标准器102包括,程控电子式电压调节器、升流器及OVA标准电流互感器,程控电子式电压调节器输入端为220V交流电源,输出为(T220V交流电给升流器,升流器输出(Γ120Α大电流传输给OVA标准电流互感器,OVA标准电流互感器在同电流比的情况下与被测电流互感器进行比较,得出标准二次信号和差流信号传输给互感器校验仪。
[0022] 根据被试互感器的参数设置计算二次感应电势 = ^2Δ2°
[0023] 其中I2为被试互感器二次电流,Z2为被试互感器二次负荷总阻抗,在b=l、5、20、100、120 各点测得二次励磁导纳 G1' G5、G20、G100、G120 和 B” B5、B20、B100、B120,经函数
Figure CN103293504AD00054
其中'fn:互感器某一工作点的误差,比值差 δη:互感器某一工作点的相位差 Gn:互感器在对应工作点的导纳实部,即电导值Bn:互感器在对应工作点的导纳虚部,即电纳值 R:互感器二次负荷总阻抗实部,即电阻值 J:互感器二次负荷总阻抗虚部,即电抗值 J/:互感器误差比值差补偿值
算出 b=l、5、20、100、120 各点误差人、/5、/2(|、/100> /12(| 和 δ 丨、δ 5、δ 2。、δ ■、δ 120 并显示记录。
[0024] 如图3所示,给出一种具体的将仿真负荷箱,将仿真负荷箱的输入端子5Α、K串联在标准器102和被测电流互感器二次回路中。
[0025] 标准器102和被测电流互感器二次侧电流流过仿真负荷箱取样电阻R和电抗X,产生压降
Figure CN103293504AD00061
[0026] 取样电阻R和电抗X的压降通过取样变压器T1产生对应于不同负荷的电压,将电压值折算成不同的负荷
Figure CN103293504AD00062
[0027] 根据被试互感器规定的额定负荷,选择相应的继电器J1或其他继电器(J2〜J6)。
[0028] 将负荷电压加载到被测电流互感器二次的非极性端K2,从而实现被试互感器二次负荷的加载。
[0029] 测试方法如下:
1)将仿真负荷箱的输入 端子5A及K2串联在标准器和被测互感器二次回路中;
2)标准器和被测互感器二次电流流过仿真负荷箱取样电阻R和电抗X,产生压降U = I2(R + jX)'
3 )取样电阻R和X的压降通过取样变压器T1产生对应于不同负荷的电压,将电压值折算成不同的负荷
Z = R + jX=Tyi;
4)根据被测互感器规定的额定负荷,选择相应的继电器J1或其他继电器(J2〜J6);
5)将负荷电压加载到被测互感器二次的非极性端K2,从而实现被试互感器二次负荷的加载。
[0030] 本发明通过在一次电流120A下,直接测一次励磁电流,通过函数计算即可测定被测电流互感器误差,并且在测二次导纳基础上通过函数推导被测电流互感器VA特性曲线,计算保安系数η值,推导出H-B曲线和V-B曲线。并且装置体积大为缩小,重量大为减轻,减轻了现场工作人员的劳动强度,提高了测试准确度。

Claims (5)

1.一种现场电流互感器综合检测装置,包括与被测电流互感器连接的互感器校验仪、标准器及仿真负荷箱,其特征在于,所述标准器与被测互感器的二次侧进行比较,将比较得到的差流信号及标准二次信号传送给互感器校验仪;所述互感器校验仪对被测装置的输入信号进行调理、数据采集及对数据处理运算;所述仿真负荷箱给被测装置提供规定的负荷。
2.根据权利要求1所述的现场电流互感器综合检测装置,其特征在于,所述互感器校验仪包括:信号调理单元、数据采集单元、数据处理运算单元及显示单元,所述信号调理单元将输入的电信号调理成统一小电压信号传输给数据采集单元,所述数据采集单元将信号调理单元输出的小电压信号经A/D转换成数字信号并传输给数据处理运算单元,所述数据处理运算单元对采集到的数字信号按FFT快速傅里叶变换和IIR数字滤波公式计算出导纳数值并通过显示单元显示出来。
3.根据权利要求1所述的现场电流互感器综合检测装置,其特征在于,所述标准器包括,程控电子式电压调节器、升流器及OVA标准电流互感器,所述程控电子式电压调节器输入端为220V交流电源,输出为(T220V交流电给升流器,所述升流器输出(Γ120Α大电流供给OVA标准电流互感器的一次侧,所述OVA标准电流互感器在同电流比的情况下与被测电流互感器进行比较,得出标准二次信号和差流信号。
4.根据权利要求2或3所述的现场电流互感器综合检测装置,其特征在于,所述OVA标准电流互感器将得出 标准二次信号和差流信号传输给互感器校验仪。
5.现场电流互感器综合检测装置的测试方法,其特征在于,测试方法如下: 1)将仿真负荷箱串联进标准器和被测互感器二次回路中; 2)标准器和被测互感器二次电流流过仿真负荷箱产生压降U=I2 (R+jX); 3)计算出不同电压值对应的负荷Z=R+jX=U/I ; 4)根据被测互感器规定的额定负荷,选择相应负荷的继电器; 5)将负荷电压加载到被测互感器二次端。
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