CN108931754B - 一种电流互感器二次绕组混用检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电流互感器极性及二次绕组混用检测方法，在电流互感器极性检测中，电流互感器的一次侧接入大电流发生器，电压放大器与检测装置连接，小电流信号与小电压信号具有固定相位关系，根据二次电流信号和二次电压信号的目标相位关系，判断电流互感器极性是否正确，从而提高了检测精确性。电流互感器二次绕组混用检测方法中，信号控制单元向大电流发生器发送包含非周期分量的小电流信号，电流互感器饱和后，获取电流互感器的二次绕组的二次电流波形状态，由于测量绕组和计量绕组更易饱和，波形畸变更剧烈，而保护绕组波形与一次电流波形差异不大，从而确定是否存在绕组混用，显著提高了检测精确度，并提高了检测效率。

Description

一种电流互感器二次绕组混用检测方法

技术领域

本申请涉及电力系统测试技术领域，尤其涉及一种电流互感器二次绕组混用检测方法。

背景技术

近几年，国内外电力系统内由于电流互感器二次回路接线错误、电流互感器极性错误等问题造成保护误动拒动的事故比比皆是，因此需要对电流互感器的二次回路接线和电流互感器极性进行检测。

在常规的电流互感器极性检测中，通常将直流小电流施加在电流互感器的一次侧，在电流互感器的二次侧连接电磁式电流表，通过观察仪表指针的偏转来判断电流互感器极性，但这种方法极易出现误判。特别是在智能变电站中，采用电子式电流互感器加合并单元模式，或者采用常规电流互感器加合并单元的方式，由于合并单元输出的是IEC-61850格式的数字量，不能通过电流表指针偏转来判断极性，使得常规的基于直流小电流判断极性的方法不再可行。

电流互感器二次绕组混用是指二次侧的测量绕组、计量绕组用于继电保护，而按相关标准的要求，因为传变特性不同，电流互感器二次绕组不能混用，否则将造成继电保护装置误动或拒动。常规的电流互感器二次绕组混用检测方法是通过人工检查接线，但是此种方法的检测结果取决于专业人员的技术水平、工作认真程度等因素，不仅无法确保检测结果的精确度，且检测工作的效率较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种电流互感器二次绕组混用检测方法。

本申请还提供一种电流互感器二次绕组混用检测方法，所述方法包括如下步骤：

将大电流发生器接于电流互感器的一次侧，检测装置接于所述电流互感器的二次侧，信号控制单元与所述大电流发生器连接；

由所述信号控制单元向所述大电流发生器发送包含非周期分量的小电流信号；

由所述大电流发生器将生成的大电流传至所述电流互感器的一次侧，所述电流互感器的二次侧产生二次电流信号，将所述二次电流信号传输至所述检测装置；

由所述检测装置比较电流互感器的二次绕组的所述二次电流信号，判断所述电流互感器的二次回路是否存在绕组混用；所述电流互感器的二次绕组包括测量绕组、计量绕组和保护绕组。

进一步地，所述方法还包括：

当所述大电流发生器将生成的大电流传至所述电流互感器的一次侧后，判断所述电流互感器是否达到饱和；

如果所述电流互感器未达到饱和，则增大所述信号控制单元输出的小电流信号中的非周期分量，直至所述电流互感器达到饱和。

可选地，所述检测装置为故障录波装置。

可选地，所述判断所述电流互感器的二次回路是否存在绕组混用的步骤包括：

分别利用所述故障录波装置，录取所述测量绕组、所述计量绕组和所述保护绕组的二次电流信号；

根据所述电流互感器的二次绕组当前的二次电流波形状态，以及当所述电流互感器的饱和时二次绕组的波形特性，确定是否存在绕组混用。

由以上技术方案可知，首先，在电流互感器极性检测方法中，在电流互感器的一次侧接入大电流发生器，并将电压放大器与检测装置连接，在信号控制单元中设定小电流信号与小电压信号的相位关系，并向大电流发生器发送小电流信号，以及向电压放大器发送小电压信号，分别通过电流互感器和电压放大器后，产生二次电流信号和二次电压信号，然后即可根据二次电流信号和所述二次电压信号的目标相位关系，判断电流互感器极性是否正确。相较于现有方法，本方法检测更加精确，即便是在智能变电站中，也可实现电流互感器的快速、精确检测。

其次，在电流互感器二次绕组混用检测方法中，信号控制单元向大电流发生器发送包含非周期分量的小电流信号，当电流互感器饱和后，检测装置获取电流互感器的各二次绕组的二次电流波形状态，由于测量绕组和计量绕组更易饱和，波形畸变更剧烈，而保护绕组波形相比之下与一次电流波形差异不大，以此即可确定是否存在绕组混用。本方法可以取代人工检测，从而显著提高了检测精确度，并提高了检测效率。

附图说明

图1为本申请实施例一示出的电流互感器极性检测的试验接线示意图；

图2为本申请实施例一示出的电流互感器极性检测方法的流程图；

图3为本申请实施例二示出的电流互感器二次绕组混用检测的试验接线示意图；

图4为本申请实施例二示出的电流互感器二次绕组混用检测方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1和图2所示，本申请实施例一提供一种电流互感器极性检测方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S101，将大电流发生器接于电流互感器的一次侧，检测装置接于所述电流互感器的二次侧，并将电压放大器与所述检测装置连接，信号控制单元分别与所述大电流发生器和所述电压放大器连接。

本实施例中，检测装置4为继电保护装置或故障录波装置。信号控制单元1与大电流发生器2可通过光纤连接，同样地，信号控制单元1与电压放大器5也通过光纤连接，有利于提高信号传输的精确性和效率。

步骤S102，由所述信号控制单元向所述大电流发生器发送小电流信号，并向所述电压放大器发送小电压信号，所述小电流信号与所述小电压信号具有固定相位关系。

步骤S103，由所述大电流发生器将生成的大电流传至所述电流互感器的一次侧，所述电流互感器的二次侧产生二次电流信号，同时由所述电压放大器生成二次电压信号。

电流互感器3的极性测试中，将电压作为参考向量，获取电流和电压之间相对的相位关系。检测装置4接收二次电流信号和二次电压信号后，就可以根据所述固定相位关系，确认二次电流信号和二次电压信号的相位关系是否发生变化，以此来检测电流互感器的极性。在信号控制单元1中可以对输出的电流和电压的相位关系进行设定，生成稳态的小电流信号和小电压信号，比如，固定相位关系为小电流信号超前小电压信号α角度。

小电流信号通过大电流发生器2后，被转换为大电流输入至电流互感器3的一次侧，一次大电流输入电流互感器3后，在二次侧产生二次电流信号，并由检测装置4接收二次电流信号。小电压信号经过电压放大器5的放大作用后，在电压放大器5的二次绕组侧产生二次电压信号，并由检测装置4接收二次电压信号。

步骤S104，由所述检测装置获取所述二次电流信号和所述二次电压信号的目标相位关系，判断所述电流互感器极性是否正确。

继电保护装置或故障录波装置，对接收到的二次电流信号和二次电压信号进行分析，参照小电流信号与小电压信号的固定相位关系，即可获取当前二次电流信号和二次电压信号的相位关系，作为目标相位关系，然后结合电力系统主接线图的保护原理，判断电流互感器极性是否正确。

具体地，步骤S104包括：

如果所述目标相位关系不符合电力系统主接线图的保护原理，则所述电流互感器存在极性错误；

如果所述目标相位关系符合电力系统主接线图的保护原理，则所述电流互感器极性正确；

其中，所述目标相位关系包括：与所述固定相位关系相同；或者，与所述固定相位关系相比，电压相位不变，电流相位相反。

所述目标相位关系分为两种情况，第一种为，相较于所述固定相位关系，二次电流信号和二次电压信号的相位关系未发生变化，比如，当固定相位关系为小电流信号超前小电压信号α角度，在此情况下应符合二次电流信号超前二次电压信号α角度；第二种为，相较于所述固定相位关系，电压相位不变，电流相位相反，比如二次电流信号滞后二次电压信号180O-α角度。由于不同保护功能对相位关系的要求也不同，有些要求满足第一种相位关系，而有些则保护满足第二种相位关系，因此，可以将所述目标相位关系与电力系统实际主接线图的保护原理进行比较，来确定电流互感器3是否存在极性错误。

由以上技术方案可知，在电流互感器极性检测方法中，在电流互感器3的一次侧接入大电流发生器2，并将电压放大器5与检测装置4连接，在信号控制单元1中设定小电流信号与小电压信号的相位关系，并向大电流发生器2发送小电流信号，以及向电压放大器5发送小电压信号，分别通过电流互感器3和电压放大器5后，产生二次电流信号和二次电压信号，然后即可根据二次电流信号和所述二次电压信号的目标相位关系，判断电流互感器极性是否正确，若电流互感器3存在极性错误，错误的电流、电压相位关系将被发现，便于及时整改。相较于现有方法，本方法检测更加精确，即便是在智能变电站中，也可实现电流互感器的快速、精确检测。

如图3和图4所示，本申请实施例二还提供一种电流互感器二次绕组混用检测方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S201，将大电流发生器接于电流互感器的一次侧，检测装置接于所述电流互感器的二次侧，信号控制单元与所述大电流发生器连接。

本实施例中，检测装置4为故障录波装置。信号控制单元1与大电流发生器2可通过光纤连接，有利于提高信号传输的精确性和效率。

步骤S202，由所述信号控制单元向所述大电流发生器发送包含非周期分量的小电流信号。

输入包含非周期分量的小电流信号，目的在于提高电流互感器3的剩磁，使得电流互感器3可以在较小电流下达到饱和。当电流互感器3达到饱和状态，由于计量绕组、测量绕组和保护绕组的抗饱和性能不同，通过比较电流互感器3输出的二次电流信号，就能有效区分计量绕组、测量绕组和保护绕组，从而准确判断是否存在绕组混用。

进一步地，所述方法还包括：

当所述大电流发生器将生成的大电流传至所述电流互感器的一次侧后，判断所述电流互感器是否达到饱和；

如果所述电流互感器未达到饱和，则增大所述信号控制单元输出的小电流信号中的非周期分量，直至所述电流互感器达到饱和。

步骤S203，由所述大电流发生器将生成的大电流传至所述电流互感器的一次侧，所述电流互感器的二次侧产生二次电流信号，将所述二次电流信号传输至所述检测装置。

步骤S204，由所述检测装置比较电流互感器的二次绕组的所述二次电流信号，判断所述电流互感器的二次回路是否存在绕组混用；所述电流互感器的二次绕组包括测量绕组、计量绕组和保护绕组。

为了对整个二次电流回路进行检测，需在继电保护装置侧、计量装置侧、测量装置侧分别接入便携式的故障录波装置，以分别获取电流互感器3各二次绕组的二次电流信息号，并进行比对分析。具体地，分别利用所述故障录波装置，录取所述测量绕组、所述计量绕组和所述保护绕组的二次电流信号；根据所述电流互感器的二次绕组当前的二次电流波形状态，以及当所述电流互感器的饱和时二次绕组的波形特性，确定是否存在绕组混用。

由于测量绕组、计量绕组和保护绕组的用途不同，因此三者的抗饱和性能也不同。当电流互感器3达到饱和时，计量绕组和测量绕组很容易达到饱和，即在电流互感器3的一次侧输入很小的电流，即可使计量绕组和测量绕组达到饱和状态，此时两者的二次电流波形相较于一次电流波形必然产生剧烈畸变。而保护绕组的抗饱和能力强，保护绕组达到饱和所需的电流是计量绕组和测量绕组所需的数倍之多，因此，在计量绕组和测量绕组已经饱和时，保护绕组尚未达到饱和，其输出波形与一次电流波形相比变化不大，以此为根据，将故障录波装置获取的二次电流波形进行比对分析，即可判断出电流互感器3二次绕组是否混用。

本实施例中，信号控制单元1向大电流发生器2发送包含非周期分量的小电流信号，当电流互感器3饱和后，检测装置4获取电流互感器3的各二次绕组的二次电流波形状态，由于测量绕组和计量绕组更易饱和，波形畸变更剧烈，而保护绕组波形相比之下与一次电流波形差异不大，以此即可确定是否存在绕组混用。本方法相较于现有的人工检查方式，试验现象更直观、更准确，显著提高了检测精确度，并提高了检测效率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参照即可。

Claims (1)

1.一种电流互感器二次绕组混用检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

将大电流发生器接于电流互感器的一次侧，检测装置接于所述电流互感器的二次侧，信号控制单元与所述大电流发生器通过光纤连接；所述电流互感器的二次绕组包括测量绕组、计量绕组和保护绕组；所述检测装置为故障录波装置；

由所述信号控制单元向所述大电流发生器发送包含非周期分量的小电流信号；

由所述大电流发生器将生成的大电流传至所述电流互感器的一次侧，判断所述电流互感器是否达到饱和；

如果所述电流互感器未达到饱和，则增大所述信号控制单元输出的小电流信号中的非周期分量，直至所述电流互感器达到饱和；所述电流互感器的二次侧产生二次电流信号，将所述二次电流信号传输至所述检测装置；

分别利用所述故障录波装置，录取所述测量绕组、所述计量绕组和所述保护绕组的二次电流信号；

根据所述电流互感器的二次绕组当前的二次电流波形状态，以及当所述电流互感器的饱和时二次绕组的波形特性，确定是否存在绕组混用。

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