CN105842644B - 一种电子式互感器误差特性在线比对和校准设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电子式互感器误差特性在线比对和校准设备，包括：电子式互感器模块、电磁式互感器参考标准模块、标准互感器模块和数据采集模块；隔离开关的一端与同电子式互感器模块连接的电磁式互感器参考标准模块相连，其另一端与标准互感器模块；数据采集模块分别与电子式互感器模块、电磁式互感器参考标准模块和标准互感器模块连接。本发明提升了电子式互感器运行数据在线比对和校准的准确度和可靠性，对合理准确的评估电子式互感器的误差特性提供了可靠的数据支持。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统智能设备技术，具体涉及一种电子式互感器误差特性在线比对和校准设备及方法。
背景技术
现阶段的电子式互感器处于试点应用阶段，其运行过程中的稳定性和可靠性相比于传统电磁式互感器仍然存在一定差距。
目前很多网省电力公司在电子式互感器误差特性在线监测领域已经开展相关研究，如申请号：201210429190.X，公开日：2012-10-31，名称：光学与电磁式电流互感器运行误差实时比对方法及装置，及申请号：201410183998.3，公开日：2014-05-04，名称：一种数字化电能计量装置的在线误差分析系统。
在已申请的国内专利中，电子式互感器的在线校准(比对)方法均采用一套电磁式互感器作为参考标准，虽然电磁式互感器运行过程中的稳定性和可靠性较高，但是仅采用一套电磁式互感器作为参考标准，如果其自身的计量特性受环境变化影响损坏或受到试验线路中的暂态干扰发生变化，会导致计量性能降低，当使用该运行数据作为参考标准时，难以准确的考核电子式互感器的运行性能。
因此，即使通过周期检定的方式发现参考标准故障并进行更换，也会因为无法准确判断标准故障的时间，而放弃上次周检合格后的所有运行数据，这样就浪费大量时间。
针对上述缺陷，本发明改进了电子式互感器的在线比对和校准设备及方法。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种电子式互感器误差特性在线比对和校准设备及方法：
电子式互感器误差特性在线校准设备，包括：电子式互感器模块、电磁式互感器参考标准模块、标准互感器模块和数据采集模块；
隔离开关的一端与同电子式互感器模块连接的电磁式互感器参考标准模块相连，其另一端与标准互感器模块连接；数据采集模块分别与电子式互感器模块、电磁式互感器参考标准模块和标准互感器模块连接。
电子式互感器模块包括：与电磁式互感器参考标准模块相连的电子式电流互感器；和一端接地，另一端与电子式电流互感器相连的所述电子式电压互感器。
电磁式互感器参考标准模块包括：与电子式互感器模块相连的电磁式电流互感器；和一端接地，另一端与电磁式电流互感器相连的电磁式电压互感器。
电磁式互感器参考标准模块包括：镜像对称连接的两套电磁式电流互感器和电磁式电压互感器；
其中，一个电磁式电流互感器与电子式互感器模块相连，另一个电磁式电流互感器与隔离开关相连。
标准互感器模块包括；一端与隔离开关相连的标准电流互感器；和一端接地，另一端与标准电流互感器相连的标准电压互感器。
一种电子式互感器误差特性在线比对和校准方法，包括如下步骤：
A.选择设备的工作模式；B.模块数据采集；C.误差计算。
设备的工作模式包括：在线比对工作模式和在线校准工作模式。
设备的工作模式判断条件：当隔离开关断开时，设备处于在线比对工作模式；
当电磁式互感器与电子式互感器的误差大于电子式互感器的误差限值；或标准互感器达到校准周期时，隔离开关闭合，设备处于在线校准工作模式。
设备处于在线比对工作模式时，电子式互感器的误差计算如下：
Δu＝(u1-u0)/u0*100％
其中，u0为电磁式电压互感器的标准值，u1为电子式电压互感器测量值。
当设备处于在线校准工作模式时，电子式电压互感器的误差计算如下：
Δu1＝(u1’-u’)/u’*100％；
电磁式电压互感器的误差计算如下：
Δu2＝(u2-u’)/u’*100％；
其中，u’为标准电压互感器的标准值，u1’为电子式电压互感器的测量值，u2为电磁式电压互感器的数据测量值。
与最接近的现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供了一套评价电子式互感器运行特性的解决方案，通过远程实时监控和分析已经投运的电子式互感器的运行状态，极大的减轻电子式互感器的运维难度和成本。
2、本发明提升了电子式互感器运行数据在线比对和校准的准确度和可靠性，对合理准确的评估电子式互感器的误差特性提供了可靠的数据支持。
3、本发明采用两套参考标准(电磁式互感器)进行电子式互感器在线误差比对的技术方案，通过比较两套互感器的数据可以及时判断参考标准是否存在故障。
4、本发明利用隔离开关可以实现标准互感器的接入(需要校准时)和切出(平时运行时)，实现了标准互感器能够及时对电磁式互感器进行在线校准，验证其计量性能。
5、本发明通过隔离开关的投切，既解决了标准互感器难以长期带电运行的难题，又无需临时搭建校准设备，解决人力和时间成本。
6、本发明为合理甄别各类型和厂家的电子式互感器计量性能的优劣提供了数据支撑。
附图说明
图1是本发明的在线比对和校准设备图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本申请的技术方案做进一步详细说明。
本发明的设备由两台电磁式电压互感器、两台电磁式电流互感器、标准电压互感器、标准电流互感器、隔离开关和数据采集模块组成。
两台电磁式电压互感器和电磁式电流互感器分别用来作为电子式电压互感器和电流互感器的参考标准，通过实时采集电子式互感器和电磁式互感器的运行数据，实现了电子式互感器运行过程中的在线比对。
当电子式互感器运行数据的在线比对和校准的方法采用两台电磁式互感器同时作为参考标准时，能够通过实时比对两台电磁式互感器的运行数据，验证和提高作为参考标准的数据可靠性。
如上所述的电子式互感器运行数据的在线比对和校准的方法采用标准电压/电流互感器作为标准装置，定期接入试验线路，对线路中的电子式互感器和电磁式互感器进行在线校准，验证作为参考标准的电磁式互感器的误差变化情况，考核电磁式互感器数据的准确性。
如图1所示的试验线路，其中的一套电子式互感器(0.2级)为试品，两套电磁式互感器(0.2级)为参考标准，一套标准互感器(0.05级)为标准装置，隔离开关负责将标准互感器投入/切出试验线路。
电子式互感器误差特性在线比对时：电子式互感器和两套电磁式互感器接入试验线路，隔离开关断开，将标准互感器切出试验线路。采用电子式互感器的测量值与两台电磁式互感器的测量值进行误差计算，实现电子式互感器误差特性的在线比对。
在线校准时，隔离开关闭合，将标准互感器接入试验线路。采用电子式互感器的测量值和两套电磁式互感器的测量值与标准互感器的测量值进行误差计算，实现电子式互感器的在线校准，也同时可以对两套电磁式互感器进行在线校准。
其中，标准互感器接入试验线路的判断条件：
1.两套电磁式互感器与电子式互感器比对结果的差值大于电子式互感器的准确度等级规定的误差限值或根据试验需要规定的误差限值。
2.达到试验中规定的校准周期，校准周期可根据试验需要规定，如1天、7天或30天等。
1)在线比对工作模式时：
隔离开关断开；标准互感器模块切出试验线路；Δu＝(u1-u0)/u0*100％
其中，u0为电磁式电压互感器的标准值，u1为电子式电压互感器测量值。
电流互感器情况与电压计算方法相同，误差计算选择的是电流互感器的二次电流。
2)在线校准工作模式时：
隔离开关闭合；标准互感器模块接入试验线路。标准互感器模块中标准电压互感器的数据u’作为标准值，当设备处于在线校准工作模式时，电子式电压互感器的误差：Δu1＝(u1’-u’)/u’*100％；电磁式电压互感器的误差：Δu2＝(u2-u’)/u’*100％；u’为标准电压互感器的标准值，u1’为电子式电压互感器的测量值，u2为电磁式电压互感器的数据测量值。
通过隔离开关的接入或切出试验线路，在校准时导通隔离开关，将标准互感器接入到试验线路中；在不需要校准时，断开隔离开关，将标准互感器切出试验线路。通过隔离开关实现了标准互感器灵活的接入/切出试验线路，解决了标准互感器难以长期带电运行的难题。
数据采集模块实时采集和储存电子式互感器、电磁式互感器以及标准互感器的运行数据。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电子式互感器误差特性在线比对和校准设备，其特征在于，包括：电子式互感器模块、电磁式互感器参考标准模块、标准互感器模块和数据采集模块；
隔离开关的一端与同所述电子式互感器模块连接的所述电磁式互感器参考标准模块相连，其另一端与所述标准互感器模块连接；所述数据采集模块分别与所述电子式互感器模块、所述电磁式互感器参考标准模块和所述标准互感器模块连接；
所述电磁式互感器参考标准模块包括：与所述电子式互感器模块相连的电磁式电流互感器；和
一端接地，另一端与所述电磁式电流互感器相连的电磁式电压互感器；
所述电磁式互感器参考标准模块包括：镜像对称连接的两套所述电磁式电流互感器和所述电磁式电压互感器；
其中，一个所述电磁式电流互感器与所述电子式互感器模块相连，另一个所述电磁式电流互感器与所述隔离开关相连。
2.根据权利要求1所述电子式互感器误差特性在线比对和校准设备，其特征在于，
所述电子式互感器模块包括：与所述电磁式互感器参考标准模块相连的电子式电流互感器；和
一端接地，另一端与所述电子式电流互感器相连的所述电子式电压互感器。
3.根据权利要求1所述电子式互感器误差特性在线比对和校准设备，其特征在于，
所述标准互感器模块包括；一端与所述隔离开关相连的标准电流互感器；和
一端接地，另一端与所述标准电流互感器相连的标准电压互感器。
4.一种用于权利要求1所述电子式互感器误差特性在线比对和校准设备的比对和校准方法，其特征在于，包括如下步骤：
A.选择设备的工作模式；
B.模块数据采集；
C.误差计算。
5.根据权利要求4所述用于电子式互感器误差特性在线比对和校准设备的比对和校准方法，其特征在于，
所述设备的工作模式包括：在线比对工作模式和在线校准工作模式。
6.根据权利要求5用于所述电子式互感器误差特性在线比对和校准设备的比对和校准方法,其特征在于，所述设备的工作模式判断条件如下：
当电磁式互感器与电子式互感器的误差大于所述电子式互感器的误差限值时；或标准互感器达到校准周期时，所述隔离开关闭合，所述设备处于在线校准工作模式；
隔离开关断开，所述设备处于所述在线比对工作模式。
7.根据权利要求6用于所述电子式互感器误差特性在线比对和校准设备的比对和校准方法,其特征在于，设备处于所述在线比对工作模式时，所述电子式互感器的误差计算如下：
Δu＝(u1-u0)/u0*100％
其中，u0为电磁式电压互感器的标准值，u1为电子式电压互感器测量值。
8.根据权利要求7用于所述电子式互感器误差特性在线比对和校准设备的比对和校准方法,其特征在于，当设备处于所述在线校准工作模式时，
所述电子式互感器的误差计算如下：
Δu1＝(u1’-u’)/u’·100％；
所述电磁式互感器的误差计算如下：
Δu2＝(u2-u’)/u’·100％；
其中，u’为所述标准电压互感器的标准值，u1’为所述电子式电压互感器的测量值，u2为所述电磁式电压互感器的数据测量值。
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