CN105044643B - 一种具有自校功能的特高压ct线圈设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有自校功能的特高压CT线圈设计方法，所述方法包括步骤1：在电流互感器的铁芯上绕制二次绕组；二次绕组包括安匝数相同的第一绕组和第二绕组；步骤2：当电流互感器进行误差校准时，将第一绕组作为新的一次绕组，第二绕组作为二次绕组组成自校准模块；或者，将第二绕组作为新的一次绕组，第一绕组作为二次绕组组成自校准模块。与现有技术相比，本发明提供的一种具有自校功能的特高压CT线圈设计方法，对电流互感器线圈进行误差测量时，不需要使用大型升流器、承受上千安培的长导线和精密标准器，大大降低了在工作现场对电流互感器的误差测量工作，简化了测量接线方式，提高了工作效率。

Description

一种具有自校功能的特高压CT线圈设计方法
技术领域
本发明涉及电网运行维护领域，具体涉及一种具有自校功能的特高压CT线圈设计方法。
背景技术
作为电能计量装置的电流互感器(Current Transformer，CT)，按计量法规定必须进行周期性检测。CT误差特性周期性检测，也是准确评估电网经济运行的重要依据。1000kV交流特高压工程用电流互感器以套管式CT线圈的形式存在。由于1000kV GIS尺寸较大、回路长，CT线圈在安装之后很难进行误差特性测试。当前电网工程主要是在CT线圈安装之前进行的误差测试，且多数情况均采用等安匝方法，即在CT线圈上缠绕一次导体，或者在安装有CT线圈数米长的罐体上缠绕一次导线。但是这种试验方法并未对CT进行真正意义上的误差特性交接试验。如果要在CT安装之后使用比较法进行CT误差特性试验，则需要通过GIS的两个出线套管、在其外侧接入标准CT和大功率升流器等设备，形成一个闭合大电流试验回路。这种方法在特高压工程中实施的难度很大，即使借助于接地刀闸，因接地刀闸的通流量仅有数百安培，所以也不能在稳态大电流(3000A～6000A)下进行误差测量。如果采用这种方法进行误差测量，就要求断路器、隔离开关等设备按照大电流回路构成进行设计操作，这对设备制造单位提出了更高的要求。同时，由于试验回路特别长，大电流升流器的容量需求往往要大于，导致试验单位在设备投入和人力投入方面存在较大的负担。随着特高压工程的快速建设，设备数量越来越多，应考虑CT的状态检测及状态评估，减少运维工作量。
将工频电流比例溯源技术应用于电力工程，实现特高压用CT误差特性的现场自校，大大提高运维工作效率，满足CT周期性误差特性检测需求。CT误差特性量值溯源最原始和最广泛的方法就是CT自校，工频电流传感器最早就是采用1A：1A的方式进行量值溯源。如果CT铁心的材料、尺寸，安匝数选择适当，即使不采用补偿等手段，CT的准确度水平可以达到非常高的水平。例如，国家高电压计量站中保存的电流互感器基准(一次电流范围0-60kA，准确度等级为2×10-7-1×10-6)就是采用自校方式进行的误差标定。目前，在欧洲、美国、加拿大等经济发达国家承担电流比例量值溯源与传递的实验室都采用自校手段进行电流互感器最高准确度等级的标定。其中，美国国家标准与技术研究院NIST的电流互感器误差准确度等级为1×10-5；德国联邦物理技术研究院PTB的误差准确度等级为2×10-6-1×10-5；加拿大国家研究院NRC的误差准确度等级为2×10-6-1×10-5。
对于测量用CT工作而言，CT自校方法是一种成熟的技术，但却从未在工程CT上采用，主要困难是工程用CT除了误差特性要求外，还有绝缘性能、耐受系统短路电流、长期工作发热等一系列测量用CT没有涉及的运行工况。此外，工程应用CT一定要操作方法简单，使用安全可靠。因此需要提供一种适用于特高压工程应用的自校式CT线圈设计方法。
发明内容
为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种具有自校功能的特高压CT线圈设计方法。
本发明的技术方案是：
所述方法包括：
步骤1：在电流互感器的铁芯上绕制二次绕组；所述二次绕组包括安匝数相同的第一绕组和第二绕组；
步骤2：当电流互感器正常工作时，将所述第一绕组和第二绕组并联，并采用比较法测量第一绕组的误差数据e11和第二绕组的误差数据e21；
当电流互感器进行误差校准时，将第一绕组作为新的一次绕组，第二绕组作为二次绕组组成自校准模块；或者，将第二绕组作为新的一次绕组，第一绕组作为二次绕组组成自校准模块。
优选的，所述步骤2中，将第一绕组作为新的一次绕组、第二绕组作为二次绕组组成自校准模块时，包括的步骤为：
步骤211：向第一绕组通入电流C1；
步骤212：检测第二绕组中由于电磁互感产生的电流C2；
步骤213：计算所述电流C1和电流C2的误差数据e22；
步骤214：比较所述误差数据e21和误差数据e22，判断第二绕组是否发生故障；
优选的，，所述步骤2中，将第二绕组作为新的一次绕组、第一绕组作为二次绕组组成自校准模块时，包括的步骤为：
步骤221：向第二绕组通入电流C1；
步骤222：检测第一绕组中由于电磁互感产生的电流C2；
步骤223：计算所述电流C1和电流C2的误差数据e12；
步骤224：比较所述误差数据e11和误差数据e12，判断第一绕组是否发生故障；
优选的，所述第一绕组和第二绕组采用间隔并绕的方式绕制在铁芯上；
优选的，所述第一绕组两端设置有插拔式的连接端子，第二绕组两端也设置有插拔式的连接端子；
优选的，所述电流互感器的铁芯外部设置有保护盒。
与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：
1、本发明提供的一种具有自校功能的特高压CT线圈设计方法，对电流互感器线圈进行误差测量时，不需要使用大型升流器、承受上千安培的长导线和精密标准器，大大降低了在工作现场对电流互感器的误差测量工作，简化了测量接线方式，提高了工作效率；
2、本发明提供的一种具有自校功能的特高压CT线圈设计方法，第一绕组和第二绕组采用间隔并绕的方式绕制，减小了两个二次绕组之间的漏抗；
3、本发明提供的一种具有自校功能的特高压CT线圈设计方法，不仅可以应用于电流互感器的现场交接试验，还可以应用于电流互感器的器件检测。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1：本发明实施例中一种具有自校功能的特高压CT线圈的设计原理图；
图2：本发明实施例中具有自校功能的特高压CT线圈的正视图；
图3：本发明实施例中具有自校功能的特高压CT线圈的俯视图；
图4：本发明实施例中具有自校功能的特高压CT线圈的屏蔽结构示意图；
其中，1：连接端子；2：保护盒；21：保护盒上壳体；22：保护盒下壳体；3：二次绕组；4：铁芯。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供的一种具有自校功能的特高压CT线圈设计方法的具体步骤为：
1、在电流互感器的铁芯上绕制二次绕组。该二次绕组包括安匝数相同的第一绕组和第二绕组。如图1所示，本实施例中特高压电流互感器包括一次绕组N1、第一绕组N2和第二绕组N3。
2、当电流互感器正常工作时，将第一绕组和第二绕组并联，并采用差值法测量第一绕组的误差数据e11和第二绕组的误差数据e21；
当电流互感器进行误差校准时，将第一绕组作为新的一次绕组，第二绕组作为二次绕组组成自校准模块；或者，将第二绕组作为新的一次绕组，第一绕组作为二次绕组组成自校准模块。
(1)将第一绕组作为新的一次绕组，第二绕组作为二次绕组组成自校准模块，即将图1所示的开关K1和K2断开，检测第二绕组的具体步骤包括：
①：向第一绕组通入电流C1；
②：检测第二绕组中由于电磁互感产生的电流C2；
③：计算电流C1和电流C2的误差数据e22；
④：比较误差数据e21和误差数据e22，判断第二绕组是否发生故障。
(2)将第二绕组作为新的一次绕组，第一绕组作为二次绕组组成自校准模块，即将图1所示的开关K1和K2断开，检测第一绕组的具体步骤包括：
①：向第二绕组通入电流C1；
②：检测第一绕组中由于电磁互感产生的电流C2；
③：计算电流C1和电流C2的误差数据e12；
④：比较误差数据e11和误差数据e12，判断第一绕组是否发生故障。
本实施例中第一绕组和第二绕组采用间隔并绕的方式绕制在铁芯上，同时如图2和3所示第一绕组两端设置有插拔式的连接端子S1和连接端子S2，第二绕组两端也设置有插拔式的连接端子S3和连接端子S4，以便于进行绕组连接方式的更换。
其中，间隔并绕指的是两个二次绕组即第一绕组N2和第二绕组N3首先并靠在一起，然后一起绕制，每匝之间有几个毫米的间距。
特高压电流互感器线圈尺寸较大，容易受到外磁场的干扰，最终导致磁路磁通量不均匀现象较为明显。此外由于系统投合过程及系统短路状态时产生的暂态电流可达50kA至63kA，形成的暂态磁场对电流互感器线圈的软磁材料会产生电动力作用，导致软磁材料在暂态过程中产生伸缩现象，局部磁导率发生变化，还会产生强烈的热应力等。因此本实施例中在电流互感器的铁芯外部设置有保护盒作为屏蔽层来缓解电流互感器线圈各部分磁通量不一致的现象，或者采用平衡绕组的手段来缓解电流磁通量不一致的现象。
本发明中具有自校功能的特高压CT线圈的工作过程的具体实施例为：
本实施例中电流互感器线圈的额定电流比为6000A：1A，即用一根导线在其线圈中心穿一匝，二次输出电流应该为1A，根据等安匝原理，二次绕组为6000匝时，二次输出电流应该为1A。
将第一绕组作为新的一次绕组，第二绕组仍作为二次绕组，在第一绕组上通入电流1A，则第二绕组理论上应该也产生1A的电流，计算第一绕组和第二绕组流通的电流误差。将该电流误差数据与电流互感器正常运行时计算到的第二绕组流通的电流误差数据进行比较，从而判断第二绕组是否发生短路或者其他损坏。电流互感器正常运行时的电流误差数据可以通过电流互感器的出厂试验和交接试验获取。
最后应当说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (3)

1.一种具有自校功能的特高压CT线圈设计方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：在电流互感器的铁芯上绕制一次绕组和二次绕组；所述二次绕组包括安匝数相同的第一绕组和第二绕组；
步骤2：在电流互感器正常工作时，将所述第一绕组和第二绕组并联，并采用比较法测量第一绕组的误差数据e11和第二绕组的误差数据e21；
用电流互感器进行误差校准：将第一绕组作为新的一次绕组，第二绕组作为二次绕组组成自校准模块；或者，将第二绕组作为新的一次绕组，第一绕组作为二次绕组组成自校准模块；
所述第一绕组和第二绕组采用间隔并绕的方式绕制在铁芯上；
所述第一绕组两端设置有插拔式的连接端子，第二绕组两端也设置有插拔式的连接端子；
所述电流互感器的铁芯外部设置有保护盒。
2.如权利要求1所述的一种具有自校功能的特高压CT线圈设计方法，其特征在于，所述步骤2中，将第一绕组作为新的一次绕组、第二绕组作为二次绕组组成自校准模块时，包括的步骤为：
步骤211：向第一绕组通入电流C1；
步骤212：检测第二绕组中由于电磁互感产生的电流C2；
步骤213：计算所述电流C1和电流C2的误差数据e22；
步骤214：比较所述误差数据e21和误差数据e22，判断第二绕组是否发生故障。
3.如权利要求1所述的一种具有自校功能的特高压CT线圈设计方法，其特征在于，所述步骤2中，将第二绕组作为新的一次绕组、第一绕组作为二次绕组组成自校准模块时，包括的步骤为：
步骤221：向第二绕组通入电流C1；
步骤222：检测第一绕组中由于电磁互感产生的电流C2；
步骤223：计算所述电流C1和电流C2的误差数据e12；
步骤224：比较所述误差数据e11和误差数据e12，判断第一绕组是否发生故障。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105044643B (zh) * 2015-07-28 2018-05-29 中国电力科学研究院 一种具有自校功能的特高压ct线圈设计方法
CN106229134B (zh) * 2016-04-24 2019-06-28 中国电力科学研究院 一种自校验电子式电流互感器及其制造方法
CN107170563A (zh) * 2017-05-09 2017-09-15 中国电力科学研究院 一种具有自校准功能的电流互感器及其自校准方法
CN113030827B (zh) * 2021-03-11 2023-06-02 上海市计量测试技术研究院 一种直流电流比较仪绕组匝数比值的自校准方法
CN114137337B (zh) * 2021-11-17 2023-11-10 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 一种换流站ct配置死区检查的自动检验方法
CN115032582A (zh) * 2022-08-12 2022-09-09 武汉磐电科技股份有限公司 一种多功能互感器的校验装置和方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA80424C2 (en) * 2004-10-28 2007-09-25 Electrodynamics Inst Of The Na Current transformer with measurable error
CN201955464U (zh) * 2011-01-19 2011-08-31 四川电力科学研究院 电流互感器校验用5ka零磁道式直流电流比较仪
CN202816643U (zh) * 2012-09-28 2013-03-20 天津市天变航博电气发展有限公司 零序电流互感器
CN104347258A (zh) * 2013-07-29 2015-02-11 北京瑞恒超高压电器研究所(普通合伙) 一种绝缘和误差自检式全智能电流互感器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2770507B2 (ja) * 1989-12-08 1998-07-02 三菱電機株式会社 変流器
CN1847861B (zh) * 2006-05-15 2010-05-12 华中科技大学 带磁芯的线圈电流传感器
CN101408597A (zh) * 2007-10-12 2009-04-15 红相电力（上海）有限公司 电流互感器带电校验的方法
CN103823100B (zh) * 2013-07-29 2016-12-28 中国计量科学研究院 一种高准确度电流比较仪及自校验方法
CN204855773U (zh) * 2015-07-28 2015-12-09 中国电力科学研究院 一种电力系统用ct计量绕组的自校线圈
CN105044643B (zh) * 2015-07-28 2018-05-29 中国电力科学研究院 一种具有自校功能的特高压ct线圈设计方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA80424C2 (en) * 2004-10-28 2007-09-25 Electrodynamics Inst Of The Na Current transformer with measurable error
CN201955464U (zh) * 2011-01-19 2011-08-31 四川电力科学研究院 电流互感器校验用5ka零磁道式直流电流比较仪
CN202816643U (zh) * 2012-09-28 2013-03-20 天津市天变航博电气发展有限公司 零序电流互感器
CN104347258A (zh) * 2013-07-29 2015-02-11 北京瑞恒超高压电器研究所(普通合伙) 一种绝缘和误差自检式全智能电流互感器

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