CN106291432A - 电流互感器饱和度的检验方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电流互感器饱和度的检验方法和系统，上述电流互感器饱和度的检验方法包括：读取额定一次电流、额定二次电流、额定二次容量和准确限值系数；获取负载电阻、绕组电阻、拐点电压以及最大短路电流；根据额定二次电流、额定二次容量、准确限值系数和绕组电阻计算二次极限电压值；根据拐点电压、最大短路电流、额定一次电流、额定二次电流、负载电阻和绕组电阻计算最大短路电流对应的暂态系数；根据准确限值系数、额定一次电流和额定二次电流计算电流互感器的80％额定准确一次限值电流值；在二次极限电压值小于拐点电压，80％额定准确一次限值电流值大于最大短路电流，以及暂态系数大于预设系数时，判定电流互感器的饱和度检验通过。

Description

电流互感器饱和度的检验方法和系统

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种电流互感器饱和度的检验方法和系统。

背景技术

电流互感器通常包括闭合的铁心和绕组，它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，上述一次绕组经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，需要串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次回路始终是闭合的，测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。饱和度是电流互感器的一个重要指标，其对电流互感器铁心、绕组等部分的正常运行具有重要影响，因而对电流互感器饱和度这一指标的检验对上述电流互感器在相应电路中的正常工作至关重要。

传统方案通常是依据电流互感器铭牌数据及电流互感器的实测变比、伏安特性、拐点电动势、内阻及负载阻抗、安装处最大短路电流等试验数据，进行相应的估测，准确性低。

发明内容

基于此，有必要针对传统方案电流互感器饱和度检验准确性低的技术问题，提供一种电流互感器饱和度的检验方法和系统。

一种电流互感器饱和度的检验方法，包括如下步骤：

读取电流互感器的额定一次电流、额定二次电流、额定二次容量和准确限值系数；

获取测量的负载电阻、绕组电阻、拐点电压以及最大短路电流；

根据所述额定二次电流、额定二次容量、准确限值系数和绕组电阻计算二次极限电压值；

根据所述拐点电压、最大短路电流、额定一次电流、额定二次电流、负载电阻和绕组电阻计算最大短路电流对应的暂态系数；

根据所述准确限值系数、额定一次电流和额定二次电流计算电流互感器的80％额定准确一次限值电流值；

在所述二次极限电压值小于拐点电压，所述80％额定准确一次限值电流值大于最大短路电流，以及所述暂态系数大于预设系数时，判定所述电流互感器的饱和度检验通过。

一种电流互感器饱和度的检验系统，包括：

读取模块，用于读取电流互感器的额定一次电流、额定二次电流、额定二次容量和准确限值系数；

获取模块，用于获取测量的负载电阻、绕组电阻、拐点电压以及最大短路电流；

第一计算模块，用于根据所述额定二次电流、额定二次容量、准确限值系数和绕组电阻计算二次极限电压值；

第二计算模块，用于根据所述拐点电压、最大短路电流、额定一次电流、额定二次电流、负载电阻和绕组电阻计算最大短路电流对应的暂态系数；

第三计算模块，用于根据所述准确限值系数、额定一次电流和额定二次电流计算电流互感器的80％额定准确一次限值电流值；

第一判定模块，用于在所述二次极限电压值小于拐点电压，所述80％额定准确一次限值电流值大于最大短路电流，以及所述暂态系数大于预设系数时，判定所述电流互感器的饱和度检验通过。

上述电流互感器饱和度的检验方法和系统，可以读取电流互感器的额定一次电流、额定二次电流、额定二次容量和准确限值系数，从上述电流互感器的多个实测值中读取负载电阻、绕组电阻、拐点电压以及最大短路电流；以计算相应的二次极限电压值、暂态系数以及80％额定准确一次限值电流值，并二次极限电压值与拐点电压的关系，80％额定准确一次限值电流值与最大短路电流的关系，以及所述暂态系数与预设系数之间的关系，对上述电流互感器的饱和度进行检验，在二次极限电压值小于拐点电压，80％额定准确一次限值电流值大于最大短路电流，以及暂态系数大于预设系数时，判定所述电流互感器的饱和度检验通过；其可以准确检验相应电流互感器的饱和度，具有较高的检验效果。

附图说明

图1为一个实施例的电流互感器饱和度的检验方法流程图；

图2为一个实施例的电流互感器饱和度的检验系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的电流互感器饱和度的检验方法和系统的具体实施方式作详细描述。

参考图1，图1所示为一个实施例的电流互感器饱和度的检验方法流程图，包括如下步骤：

S10，读取电流互感器的额定一次电流、额定二次电流、额定二次容量和准确限值系数；

上述额定一次电流、额定二次电流、额定二次容量和准确限值系数可以从相应电流互感器的出厂说明书或者使用说明书等文档中读取。

S20，获取测量的负载电阻、绕组电阻、拐点电压以及最大短路电流；

上述步骤中，可以利用电流互感器试验仪分别测量电流互感器的负载电阻和绕组电阻，从上述电流互感器试验仪所测量的数据中分别读取负载电阻和绕组电阻；利用电流互感器试验仪测量电流互感器的拐点电压，利用调度下发的短路计算统计表查到电流互感器的最大短路电流，并进行相应的获取。

S30，根据所述额定二次电流、额定二次容量、准确限值系数和绕组电阻计算二次极限电压值；

在一个实施例中，上述根据所述额定二次电流、额定二次容量、准确限值系数和绕组电阻计算二次极限电压值的步骤可以包括：

将所述额定二次电流、额定二次容量、准确限值系数和绕组电阻代入二次极限电压计算公式计算二次极限电压值；其中，所述二次极限电压计算公式为：

Es1＝kalf*lsn*[Rct+Sbn/(lsn*lsn)]；

式中，Es1为二次极限电压值，kalf为准确限值系数，lsn为额定二次电流，Rct为绕组电阻，Sbn为额定二次容量。

本实施例通过具体的二次极限电压计算公式进行二次极限电压值的计算，可以保证所计算的二次极限电压值的准确性。

S40，根据所述拐点电压、最大短路电流、额定一次电流、额定二次电流、负载电阻和绕组电阻计算最大短路电流对应的暂态系数；

在一个实施例中，上述根据所述拐点电压、最大短路电流、额定一次电流、额定二次电流、负载电阻和绕组电阻计算最大短路电流对应的暂态系数的步骤包括：

将所述拐点电压、最大短路电流、额定一次电流、额定二次电流、负载电阻和绕组电阻代入暂态系数计算公式计算暂态系数；其中，所述暂态系数计算公式为：

ktd＝Ek/[lsc max/(lpn/lsn)*(Rct+Rb)]；

式中，ktd为暂态系数，Ek为拐点电压，lsc max为最大短路电流，lpn为额定一次电流，lsn为额定二次电流，Rct为绕组电阻，Rb为负载电阻。

本实施例所计算的暂态系数，可以表征电流互感器通过最大短路电流时，拐点电压、最大短路电流、额定一次电流、额定二次电流、负载电阻和绕组电阻之间的关系，通过上述暂态系数一个指标实现对电流互感器多个性能参数的检验。

S50，根据所述准确限值系数、额定一次电流和额定二次电流计算电流互感器的80％额定准确一次限值电流值；

在一个实施例中，上述根据所述准确限值系数、额定一次电流和额定二次电流计算电流互感器的80％额定准确一次限值电流值的步骤包括：

将所述准确限值系数、额定一次电流和额定二次电流代入一次限值电流计算公式计算电流互感器的80％额定准确一次限值电流值；其中，所述一次限值电流计算公式为：

I1＝0.8*kalf*(lpn/lsn)*lsn；

式中，I1为80％额定准确一次限值电流值，kalf为准确限值系数，lpn为额定一次电流，lsn为额定二次电流。

本实施例所计算的80％额定准确一次限值电流值能够有效表征电流互感器存在饱和的风险。

S60，在所述二次极限电压值小于拐点电压，所述80％额定准确一次限值电流值大于最大短路电流，以及所述暂态系数大于预设系数时，判定所述电流互感器的饱和度检验通过。

上述预设系数可以设置为2.0，在上述二次极限电压值小于拐点电压、80％额定准确一次限值电流值大于最大短路电流、以及所述暂态系数大于预设系数三个条件同时成立时，电流互感器的饱和度是合格的，此时可以判定上述电流互感器的饱和度检验通过，将通过检验的电流互感器运用在相应的电路中，可以进一步保证上述电路的正常运行。

本发明提供的电流互感器饱和度的检验方法，可以读取电流互感器的额定一次电流、额定二次电流、额定二次容量和准确限值系数，从上述电流互感器的多个实测值中读取负载电阻、绕组电阻、拐点电压以及最大短路电流；以计算相应的二次极限电压值、暂态系数以及80％额定准确一次限值电流值，并二次极限电压值与拐点电压的关系，80％额定准确一次限值电流值与最大短路电流的关系，以及所述暂态系数与预设系数之间的关系，对上述电流互感器的饱和度进行检验，在二次极限电压值小于拐点电压，80％额定准确一次限值电流值大于最大短路电流，以及暂态系数大于预设系数时，判定所述电流互感器的饱和度检验通过；其可以准确检验相应电流互感器的饱和度，具有较高的检验效果。

在一个实施例中，上述电流互感器饱和度的检验方法，还可以包括：

在所述二次极限电压值大于等于拐点电压，所述80％额定准确一次限值电流值小于等于最大短路电流，或者所述暂态系数小于等于预设系数时，判定所述电流互感器的饱和度检验不通过。

本实施例中，在上述二次极限电压值大于等于拐点电压、80％额定准确一次限值电流值小于等于最大短路电流、以及所述暂态系数小于等于预设系数三个条件中，一个或者多个条件成立时，相应的电流互感器饱和度是不合格的，此时，需要将上述电流互感器进行相关调节或者改进等处理，使其饱和度通过上述检验后才可以接入相应的电路进行工作。

在一个实施例中，上述电流互感器饱和度的检验方法，还可以包括：

根据所述电流互感器的饱和度检验通过或者不通过的检验结果生成检验报告。

本实施例，根据电流互感器的饱和度检验通过或者不通过的检验结果生成检验报告，使相关用户或者工作人员从上述检验报告便可以或者相应电流互感器的检验结果，提高了获取电流互感器饱和度检验结果的效率。

作为一个实施例，上述检验报告为word文档；

所述根据所述电流互感器的饱和度检验通过或者不通过的检验结果生成检验报告的步骤后还包括：

将所述检验报告保存至设定的存储空间。

一般情况下，各个服务器或智能终端上均可以实现office文档的查看，检验报告为word文档，可以保证其在不同服务器或智能终端的顺利显示。

将检验报告保存至设定的存储空间，有利于相关工作人员进行相应获取。

上述电流互感器饱和度的检验方法能够根据电流互感器相关说明书中的铭牌数据及电流互感器的实测变比、伏安特性、拐点电动势、内阻及负载阻抗、安装处最大短路电流等试验实测数据，快速做出电流互感器是否存在饱和运行风险的判断，并且根据判断结果能够生成导出电流互感器饱和度检验报告，大大减少试验人员工作量。其还可以做出80％互感器额定准确一次限值电流(80％额定准确一次限值电流值)检验、额定二次极限电压检验、最大短路电流下CT饱和裕度校验，并根据校验结果快速做出电流互感器是否存在饱和运行风险的判断。

参考图2，图2所示为一个实施例的电流互感器饱和度的检验系统结构示意图，包括：

读取模块10，用于读取电流互感器的额定一次电流、额定二次电流、额定二次容量和准确限值系数；

获取模块20，用于获取测量的负载电阻、绕组电阻、拐点电压以及最大短路电流；

第一计算模块30，用于根据所述额定二次电流、额定二次容量、准确限值系数和绕组电阻计算二次极限电压值；

第二计算模块40，用于根据所述拐点电压、最大短路电流、额定一次电流、额定二次电流、负载电阻和绕组电阻计算最大短路电流对应的暂态系数；

第三计算模块50，用于根据所述准确限值系数、额定一次电流和额定二次电流计算电流互感器的80％额定准确一次限值电流值；

第一判定模块60，用于在所述二次极限电压值小于拐点电压，所述80％额定准确一次限值电流值大于最大短路电流，以及所述暂态系数大于预设系数时，判定所述电流互感器的饱和度检验通过。

在一个实施例中，上述电流互感器饱和度的检验系统，还包括：

第二判定模块，用于在所述二次极限电压值大于等于拐点电压，所述80％额定准确一次限值电流值小于等于最大短路电流，或者所述暂态系数小于等于预设系数时，判定所述电流互感器的饱和度检验不通过。

在一个实施例中，上述第一计算模块可以进一步用于：

将所述额定二次电流、额定二次容量、准确限值系数和绕组电阻代入二次极限电压计算公式计算二次极限电压值；其中，所述二次极限电压计算公式为：

Es1＝kalf*lsn*[Rct+Sbn/(lsn*lsn)]；

式中，Es1为二次极限电压值，kalf为准确限值系数，lsn为额定二次电流，Rct为绕组电阻，Sbn为额定二次容量。

本发明提供的电流互感器饱和度的检验系统与本发明提供的电流互感器饱和度的检验方法一一对应，在所述电流互感器饱和度的检验方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于电流互感器饱和度的检验系统的实施例中，特此声明。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电流互感器饱和度的检验方法，其特征在于，包括如下步骤：

读取电流互感器的额定一次电流、额定二次电流、额定二次容量和准确限值系数；

获取测量的负载电阻、绕组电阻、拐点电压以及最大短路电流；

根据所述额定二次电流、额定二次容量、准确限值系数和绕组电阻计算二次极限电压值；

根据所述拐点电压、最大短路电流、额定一次电流、额定二次电流、负载电阻和绕组电阻计算最大短路电流对应的暂态系数；

根据所述准确限值系数、额定一次电流和额定二次电流计算电流互感器的80％额定准确一次限值电流值；

在所述二次极限电压值小于拐点电压，80％额定准确一次限值电流值大于最大短路电流以及所述暂态系数大于预设系数时，判定所述电流互感器的饱和度检验通过。

2.根据权利要求1所述的电流互感器饱和度的检验方法，其特征在于，还包括：

在所述二次极限电压值大于等于拐点电压，所述80％额定准确一次限值电流值小于等于最大短路电流，或者所述暂态系数小于等于预设系数时，判定所述电流互感器的饱和度检验不通过。

3.根据权利要求1所述的电流互感器饱和度的检验方法，其特征在于，所述额定二次电流、额定二次容量、准确限值系数和绕组电阻计算二次极限电压值的步骤包括：

将所述额定二次电流、额定二次容量、准确限值系数和绕组电阻代入二次极限电压计算公式计算二次极限电压值；其中，所述二次极限电压计算公式为：

Es1＝kalf*lsn*[Rct+Sbn/(lsn*lsn)]；

式中，Es1为二次极限电压值，kalf为准确限值系数，lsn为额定二次电流，Rct为绕组电阻，Sbn为额定二次容量。

4.根据权利要求1所述的电流互感器饱和度的检验方法，其特征在于，所述根据所述拐点电压、最大短路电流、额定一次电流、额定二次电流、负载电阻和绕组电阻计算最大短路电流对应的暂态系数的步骤包括：

将所述拐点电压、最大短路电流、额定一次电流、额定二次电流、负载电阻和绕组电阻代入暂态系数计算公式计算暂态系数；其中，所述暂态系数计算公式为：

ktd＝Ek/[lscmax/(lpn/lsn)*(Rct+Rb)]；

式中，ktd为暂态系数，Ek为拐点电压，lscmax为最大短路电流，lpn为额定一次电流，lsn为额定二次电流，Rct为绕组电阻，Rb为负载电阻。

5.根据权利要求1所述的电流互感器饱和度的检验方法，其特征在于，所述准确限值系数、额定一次电流和额定二次电流计算电流互感器的80％额定准确一次限值电流值的步骤包括：

将所述准确限值系数、额定一次电流和额定二次电流代入一次限值电流计算公式计算电流互感器的80％额定准确一次限值电流值；其中，所述一次限值电流计算公式为：

I1＝0.8*kalf*(lpn/lsn)*lsn；

式中，I1为80％额定准确一次限值电流值，kalf为准确限值系数，lpn为额定一次电流，lsn为额定二次电流。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电流互感器饱和度的检验方法，其特征在于，还包括：

根据所述电流互感器的饱和度检验通过或者不通过的检验结果生成检验报告。

7.根据权利要求6所述的电流互感器饱和度的检验方法，其特征在于，所述检验报告为word文档；

所述根据所述电流互感器的饱和度检验通过或者不通过的检验结果生成检验报告的步骤后还包括：

将所述检验报告保存至设定的存储空间。

8.一种电流互感器饱和度的检验系统，其特征在于，包括：

读取模块，用于读取电流互感器的额定一次电流、额定二次电流、额定二次容量和准确限值系数；

获取模块，用于获取测量的负载电阻、绕组电阻、拐点电压以及最大短路电流；

第一计算模块，用于根据所述额定二次电流、额定二次容量、准确限值系数和绕组电阻计算二次极限电压值；

第二计算模块，用于根据所述拐点电压、最大短路电流、额定一次电流、额定二次电流、负载电阻和绕组电阻计算最大短路电流对应的暂态系数；

第三计算模块，用于根据所述准确限值系数、额定一次电流和额定二次电流计算电流互感器的80％额定准确一次限值电流值；

第一判定模块，用于在所述二次极限电压值小于拐点电压，所述80％额定准确一次限值电流值大于最大短路电流，以及所述暂态系数大于预设系数时，判定所述电流互感器的饱和度检验通过。

9.根据权利要求8所述的电流互感器饱和度的检验系统，其特征在于，还包括：

第二判定模块，用于在所述二次极限电压值大于等于拐点电压，所述80％额定准确一次限值电流值小于等于最大短路电流，或者所述暂态系数小于等于预设系数时，判定所述电流互感器的饱和度检验不通过。

10.根据权利要求8所述的电流互感器饱和度的检验系统，其特征在于，所述第一计算模块进一步用于：

将所述额定二次电流、额定二次容量、准确限值系数和绕组电阻代入二次极限电压计算公式计算二次极限电压值；其中，所述二次极限电压计算公式为：

Es1＝kalf*lsn*[Rct+Sbn/(lsn*lsn)]；

式中，Es1为二次极限电压值，kalf为准确限值系数，lsn为额定二次电流，Rct为绕组电阻，Sbn为额定二次容量。