CN109470952A - 一种10kv电子式互感器带电考核平台 - Google Patents

Abstract

一种10KV电子式互感器带电考核平台，属于电子式互感器检测领域。解决了现有技术中对电子式互感器只能进行出厂考核，无法模拟实际情况下的带电考核的问题。本发明包括1号调压器、试验变压器、参考电压互感器、避雷器、参考电流互感器、标准电流互感器、标准电压互感器、高压升流器、2号调压器、高压隔离开关QS1至QS3、断路器QF1、断路器QF2、开关K1至K7、电容C1至C6；带电考核平台用于模拟实际工程中电子互感器在正常工况和故障工况下长期运行的可靠性分析、使用寿命预计、连续运行数据分析以及电磁兼容方面工作；保证了电子互感器在实际工程中运行的可靠性。主要用于对电子互感器进行考核。

Description

一种10KV电子式互感器带电考核平台

技术领域

本发明属于电子式互感器检测领域。

背景技术

随着光纤传感技术、光纤通信技术的飞速发展，光电技术在电力系统中的应用越来越广泛，电子式互感器就是其中之一。电子式互感器具有体积小、重量轻、频带响应宽、无饱和现象、抗电磁干扰性能佳、无油化结构、绝缘可靠、便于向数字化、微机化发展等诸多优点，在数字化变电站中广泛应用。电子式互感器的诞生是互感器传感准确化、传输光纤化和输出数字化发展趋势的必然结果，电子式互感器是数字变电站的关键装备之一。

电子式互感器的优点：高低压完全隔离，安全性高，具有优良的绝缘性能，不含铁芯，消除了磁饱和及铁磁谐振等问题；抗电磁干扰性能好，低压侧无开路高压危险；动态范围大，测量精度高，频率响应范围宽；数据传输抗干扰能力强；没有因充油而潜在的易燃、易爆炸等危险；体积小、重量轻。综上所述，电子式互感器以其优越的性能、适应了电力系统数字化、智能化和网络化发展的需要，并具有明显的经济效益和社会效益，对于保证日益庞大和复杂的电力系统安全可靠运行并提高其自动化程度具有深远的意义。

电子式互感器在实际生产过程中，只能进行出厂检测，而实际运行中因为现场环境复杂、干扰源多，电子互感器存在着一定的问题：常规电流互感器的接口兼容问题，其输出接口没有统一标准，产品的标准尚未规范化，频率响应、动态范围、信噪比、波形畸变、稳定性的检验需有特殊规范；校验问题，输出为弱电信号且包括数字量，必须探索新的校验方法；设备的可靠性问题，包括电磁兼容、系统热稳定性以及电子元件的可靠性问题需进一步在工程应用中检验。因此，现有技术中对电子式互感器进行出厂考核无法满足实际工况的需求，综上，模拟实际情况下的带电考核的问题是亟需解决的问题。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中对电子式互感器只能进行出厂考核，无法模拟实际情况下的带电考核的问题，本发明提供了一种10KV电子式互感器带电考核平台。

一种10KV电子式互感器带电考核平台，包括1号调压器、试验变压器、参考电压互感器、避雷器、参考电流互感器、标准电流互感器、标准电压互感器、高压升流器、2号调压器、高压隔离开关QS1、高压隔离开关QS2、高压隔离开关QS3、断路器QF1、断路器QF2、开关K1至K7、电容C1至C6；

1号调压器的原边绕组用于接收380V电压，其副边绕组通过试验变压器与高压隔离开关QS1的一端连接，高压隔离开关QS1的另一端与参考电压互感器的原边绕组、避雷器的一端、断路器QF1的一端、断路器QF2的一端和高压升流器原边绕组的一端同时连接；

高压隔离开关QS1的另一端还与被测电子式电压互感器的原边绕组的两端同时连接，被测电子式电压互感器的副边绕组的两端接电源地；

参考电压互感器的副边绕组接电源地；

避雷器的另一端接电源地；避雷器的一端与断路器QF2的一端之间的导线上设有参考电流互感器，该线路上还设有被测电子式电流互感器；

高压升流器副边绕组的另一端与断路器QF1的另一端连接；

断路器QF2的另一端与高压隔离开关QS2的一端连接，且二者之间的线路上设有标准电流互感器；

高压隔离开关QS2的另一端与高压隔离开关QS3的一端连接，高压隔离开关QS3的另一端与标准电压互感器的原边绕组连接，标准电压互感器的副边绕组接电源地；

高压升流器的原边绕组与2号调压器的副边绕组连接，2号调压器的原边绕组用于接收220V电压；

高压升流器副边绕组的一端与开关K1的一端、开关K2的一端、开关K3的一端、开关K4的一端、开关K5的一端、开关K6的一端和开关K7的一端同时连接，开关K7的另一端与2号调压器副边绕组的一端连接；开关K1的另一端与电容C1的一端连接；

开关K2的另一端与电容C2的一端连接；

开关K3的另一端与电容C3的一端连接；

开关K4的另一端与电容C4的一端连接；

开关K5的另一端与电容C5的一端连接；

开关K6的另一端与电容C6的一端连接；

开关K7的另一端与电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端和电容C6的另一端同时连接。

优选的是，试验变压器为SYQ-PD5/12型变压器。

优选的是，高压升流器为SL-PD500型高压升流器。

本发明带来的有益效果是，本发明所述的一种10KV电子式互感器带电考核平台用于模拟实际工程中电子互感器在正常工况和故障工况下长期运行的可靠性分析、使用寿命预计、连续运行数据分析以及电磁兼容方面工作；保证了电子互感器在实际工程中运行的可靠性，推进了数字式电子互感器在智能电网中的广泛应用。

附图说明

图1为本发明所述一种10KV电子式互感器带电考核平台的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

具体实施方式一：参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种10KV电子式互感器带电考核平台，包括1号调压器1、试验变压器2、参考电压互感器3、避雷器4、参考电流互感器5、标准电流互感器6、标准电压互感器7、高压升流器8、2号调压器9、高压隔离开关QS1、高压隔离开关QS2、高压隔离开关QS3、断路器QF1、断路器QF2、开关K1至K7、电容C1至C6；

1号调压器1的原边绕组用于接收380V电压，其副边绕组通过试验变压器2与高压隔离开关QS1的一端连接，高压隔离开关QS1的另一端与参考电压互感器3的原边绕组、避雷器4的一端、断路器QF1的一端、断路器QF2的一端和高压升流器8原边绕组的一端同时连接；

高压隔离开关QS1的另一端还与被测电子式电压互感器10的原边绕组的两端同时连接，被测电子式电压互感器10的副边绕组的两端接电源地；

参考电压互感器3的副边绕组接电源地；

避雷器4的另一端接电源地；避雷器4的一端与断路器QF2的一端之间的导线上设有参考电流互感器5，该线路上还设有被测电子式电流互感器11；

高压升流器8副边绕组的另一端与断路器QF1的另一端连接；

断路器QF2的另一端与高压隔离开关QS2的一端连接，且二者之间的线路上设有标准电流互感器6；

高压隔离开关QS2的另一端与高压隔离开关QS3的一端连接，高压隔离开关QS3的另一端与标准电压互感器7的原边绕组连接，标准电压互感器7的副边绕组接电源地；

高压升流器8的原边绕组与2号调压器9的副边绕组连接，2号调压器9的原边绕组用于接收220V电压；

高压升流器8副边绕组的一端与开关K1的一端、开关K2的一端、开关K3的一端、开关K4的一端、开关K5的一端、开关K6的一端和开关K7的一端同时连接，开关K7的另一端与2号调压器9副边绕组的一端连接；开关K1的另一端与电容C1的一端连接；

开关K2的另一端与电容C2的一端连接；

开关K3的另一端与电容C3的一端连接；

开关K4的另一端与电容C4的一端连接；

开关K5的另一端与电容C5的一端连接；

开关K6的另一端与电容C6的一端连接；

开关K7的另一端与电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端和电容C6的另一端同时连接。

本实施方式中，本发明可对10kV电子式互感器长期带电运行及性能考核，电子互感器长期误差比对数据、还可以通过模拟系统电压、电流冲击对电子互感器的影响以及电子互感器长期运行过程中误差校准。

标准电流互感器6和参考电流互感器5用于对被测电子式电流互感器11的带电工况下的输出数据进行考核，标准电流互感器6和参考电流互感器5的检测数据作为被测电子式电流互感器11的考核标准。

参考电压互感器3和标准电压互感器7用于对被测的被测电子式电压互感器10的带电工况下的输出数据进行考核；参考电压互感器3和标准电压互感器7用于对被测电子式电压互感器10的带电工况下的输出数据进行考核，参考电压互感器3和标准电压互感器7的检测数据作为被测电子式电压互感器10的考核标准。

本实施方式中，一种10KV电子式互感器带电考核平台的原理为：

(1).考核平台由电压和电流部分组成，电压部分可由5kVA2号调压器9与12kV/5kVA1号调压器1组成，提供0～12kV的可变电压，可以通过改变2号调压器9的输出电压达到改变一次回路试验电压的目的。

(2).电流部分可由20kVA2号调压器9与500A/20V的高压升流器8组成，提供0～500A的“虚功率”电流，可以通过改变2号调压器9的输出电压达到改变一次回路试验电流的目的。

(3).标准电压互感器7和参考电压互感器3并联在试验回路中，试验回路包括被测电子式电流互感器11、被测电子式电压互感器10、参考电流互感器5和参考电压互感器3，其绝缘可按42kV设计，可以长期带电工作，可以实时与被测电子式电压互感器10进行误差数据的比对，监测被测电子式电压互感器10长期带电运行的误差状态。

(4).参考电流互感器5串联在“虚功率”试验回路中，其绝缘可按42kV设计，一次导线使用铜质母排连接方式，可以长期带电工作，可以实时与被测电子式电流互感器11进行误差数据的比较，监测被测电子式电流互感器11长期带电运行的误差状态。

(5).标准电压互感器7通过高压隔离开关与一次试验回路并联，在需要对被测电子式电压互感器10或参考电压互感器3进行误差校准时，通过合上开关的方式将标准电压互感器7接入系统；日常运行状态时，通过断开开关的方式将标准电压互感器7退出系统；标准电压互感器7绝缘42kV，不能长期工作。

(6).标准电流互感器6通过高压隔离开关QS1、高压隔离开关QS2和断路器QF1连接串联在试验回路中，因为虚功率回路有大电流存在，在将标准电流互感器6投切或退出系统时，需使用断路器进行负荷的切换，标准电流互感器6也是用于被测电子式电流互感器11或参考电流互感器5的误差校准，其绝缘42kV，不能长期工作。

本实施方式中，一种10KV电子式互感器带电考核平台具体应用过程中，可进行如下考核：

(1).电子互感器长期运行状态

电子互感器包括被测电子式电流互感器11和被测电子式电压互感器10；

开关状态1：QS1合→QF1合→QF2分→QS2分→QS3分；此时只有参考电压互感器3、被测电子式电压互感器10、参考电流互感器5和被测电子式电流互感器11接入了系统，而标准电压互感器7和标准电流互感器6没有投切到系统内。这样可以使电子互感器长期带电运行，还可以与参考互感器进行实时误差数据的比对；

(2).电子式电流互感器误差校准状态

开关状态：QS1合→QF1分→QF2合→QS2合→QS3分；此时在开关状态1的基础上可以先分开断路器QF1，然后依次合上QS2和QF2，将标准电流互感器6串联进试验回路。这种状态下，可以测量长期带电运行后被测电子式电流互感器11的误差数据，验证其误差状态。退出误差状态的开关顺序为：QF1合→QF2分→QS2分。

(3).电子式电压互感器误差校准状态

开关状态：QS1合→QF1合→QF2分→QS2分→QS3合；此时在开关状态1的基础上合上QS3即可，将标准电压互感器7并联进试验回路。这种状态下，可以测量长期带电运行后电子式电压互感器的误差数据，验证其误差状态。退出误差状态的开关：QS3分。

(4).电子式电流互感器和电压互感器同时进行误差校准状态

开关状态：QS1合→QF1分→QF2合→QS2合→QS3合；此时在开关状态1的基础上可以先分开断路器QF1，然后依次合上QS2和QF2，将标准电流互感器6串联进试验回路；然后合上QS3，将标准电压互感器7并联进试验回路。这种状态下，可以同时测量长期带电运行后电子式电压互感器、电流互感器的误差数据，验证其误差状态。退出误差状态的开关顺序为：QF1合→QF2分→QS2分→QS3分。

(5).电子式电流互感器脉冲电流试验状态

开关状态：QS1合→QF1合→QS2分→QF2分→QS3分；在此状态下，反复控制QF1合→分→合，将大电流接入→退出→接入…。此时在开关状态1的基础上控制断路器QF1不断分合，将大电流回路不断的连通和断开，用来验证电子式电流互感器大电流情况下抗冲击能力。

(7).电子式互感器脉冲电压试验状态

开关状态：QS1合→QF1合→QS2分→QF2分→QS3分；在此状态下，反复控制QS1合→分→合，将高电压接入→退出→接入…。此时在开关状态1的基础上控制隔离开关QS1不断分合，将高电压从1号调压器1试验回路不断的连通和断开，用来验证电子式互感器高电压情况下抗冲击能力。

(8).电子式互感器脉冲电压和电流试验状态

开关状态：QS1合→QF1合→QS2分→QF2分→QS3分；在此状态下，控制QS1合→分→合，将高电压接入→退出→接入…；QF1合→分→合，将大电流接入→退出→接入…，两种同时进行。此时在开关状态1的基础上控制隔离开关QS1不断分合，将高电压从1号调压器1一次回路不断的连通和断开；控制断路器QF1不断分合，将大电流回路不断的连通和断开；两者同时进行，用来验证电子式互感器高电压和电流情况下抗冲击能力。使用时，QF2和QS2的控制机制与顺序为：投切状态先合QS2，再合QF2；断开状态先分QF2，再分QS2。以上顺序不能错，否则会使隔离开关切断大负荷，出现开关拉弧甚至损坏开关，导致安全事故。

本发明所述10KV电子式互感器带电考核平台可以以一周为一个测试周期，周一到周六工作在长期运行状态，周日进行电子式电流互感器误差校准状态、电子式电压互感器误差校准状态、电子式电流互感器和电压互感器同时误差校准状态、电子式互感器脉冲电压试验状态、电子式互感器脉冲电压和电流试验状态进行测试。周日每个状态进行30分钟测试。

具体实施方式二：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的一种10KV电子式互感器带电考核平台的区别在于，试验变压器2为SYQ-PD5/12型变压器。

具体实施方式三：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或二所述的一种10KV电子式互感器带电考核平台的区别在于，高压升流器8为SL-PD500型高压升流器。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其它的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例。

Claims (3)

1.一种10KV电子式互感器带电考核平台，其特征在于，包括1号调压器(1)、试验变压器(2)、参考电压互感器(3)、避雷器(4)、参考电流互感器(5)、标准电流互感器(6)、标准电压互感器(7)、高压升流器(8)、2号调压器(9)、高压隔离开关QS1、高压隔离开关QS2、高压隔离开关QS3、断路器QF1、断路器QF2、开关K1至K7、电容C1至C6；

1号调压器(1)的原边绕组用于接收380V电压，其副边绕组通过试验变压器(2)与高压隔离开关QS1的一端连接，高压隔离开关QS1的另一端与参考电压互感器(3)的原边绕组、避雷器(4)的一端、断路器QF1的一端、断路器QF2的一端和高压升流器(8)原边绕组的一端同时连接；

高压隔离开关QS1的另一端还与被测电子式电压互感器(10)的原边绕组的两端同时连接，被测电子式电压互感器(10)的副边绕组的两端接电源地；

参考电压互感器(3)的副边绕组接电源地；

避雷器(4)的另一端接电源地；避雷器(4)的一端与断路器QF2的一端之间的导线上设有参考电流互感器(5)，该线路上还设有被测电子式电流互感器(11)；

高压升流器(8)副边绕组的另一端与断路器QF1的另一端连接；

断路器QF2的另一端与高压隔离开关QS2的一端连接，且二者之间的线路上设有标准电流互感器(6)；

高压隔离开关QS2的另一端与高压隔离开关QS3的一端连接，高压隔离开关QS3的另一端与标准电压互感器(7)的原边绕组连接，标准电压互感器(7)的副边绕组接电源地；

高压升流器(8)的原边绕组与2号调压器(9)的副边绕组连接，2号调压器(9)的原边绕组用于接收220V电压；

高压升流器(8)副边绕组的一端与开关K1的一端、开关K2的一端、开关K3的一端、开关K4的一端、开关K5的一端、开关K6的一端和开关K7的一端同时连接，开关K7的另一端与2号调压器(9)副边绕组的一端连接；开关K1的另一端与电容C1的一端连接；

开关K2的另一端与电容C2的一端连接；

开关K3的另一端与电容C3的一端连接；

开关K4的另一端与电容C4的一端连接；

开关K5的另一端与电容C5的一端连接；

开关K6的另一端与电容C6的一端连接；

开关K7的另一端与电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端和电容C6的另一端同时连接。

2.根据权利要求1所述的一种10KV电子式互感器带电考核平台，其特征在于，试验变压器(2)为SYQ-PD5/12型变压器。

3.根据权利要求1或2所述的一种10KV电子式互感器带电考核平台，其特征在于，高压升流器(8)为SL-PD500型高压升流器。