CN109541517A - 一种高压电流互感器泄漏电流及误差测量方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压电流互感器泄漏电流及误差测量方法及系统，所述方法包括：获得待测高压电流互感器在多个试验高压电压下的泄漏电流；获得待测高压电流互感器在多个试验高压电压下的误差；根据所述待测高压电流互感器的泄漏电流、误差以及对应的试验高压电压进行模型训练，获得该待测高压电流互感器在高压下泄漏电流误差映射模型；根据获得的待测高压电流互感器泄漏电流以及所述泄漏电流误差映射模型获得对应的误差；所述方法及系统在后续误差监测时，仅通过测量泄漏电流即可获得其对应的误差；使得无需对无电容屏蔽结构的高压电流互感器进行改进即可测量获得准确误差，也无需直接进行高压下的误差测量，保证试验安全的同时也节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，更具体地，涉及一种高压电流互感器泄漏电流及误差测量方法及系统。
背景技术
电力系统的高压电流互感器需承受电网运行电压，而该电流互感器在实验室和现场检定时都采用在低压下测量误差的方法，因高压测量的危险系数较高且操作麻烦，通常只有组合式互感器才会要求在一次施加高压进行误差试验。这样对于高压电流互感器来说，由于分布电容产生的容性泄漏使得其低压下检定的误差与实际工作条件下误差会有所不同；尤其对于没有电容屏结构的高压电流互感器，一次高压绕组产生的容性泄漏对误差影响较大且不能忽略，有研究表明容性泄漏对其误差的影响可达10-3～10-4量级，而一般在10kV～35kV配电网中的电流互感器一般都没有设置电容屏结构，为此而对如此大批量的电流互感器进行硬件更新也不现实。
发明内容
为了解决背景技术存在的对于没有设置电容屏结构的高压电流互感器问题，本发明提供了一种高压电流互感器泄漏电流及误差测量方法及系统，所述方法及系统通过对待测高压电流互感器在多个电压下测量的泄漏电流和误差进行映射模型的训练，获得对应该待测高压电流互感器的映射模型，在后续误差监测时，仅通过测量泄漏电流即可获得其对应的准确误差，所述一种高压电流互感器泄漏电流及误差测量方法包括：
获得待测高压电流互感器在多个试验高压电压下的泄漏电流；
获得待测高压电流互感器在多个试验高压电压下的误差；
根据所述待测高压电流互感器的泄漏电流、误差以及对应的试验高压电压进行模型训练，获得该待测高压电流互感器在高压下泄漏电流-误差映射模型；
根据获得的待测高压电流互感器泄漏电流以及所述泄漏电流-误差映射模型获得对应的误差。
进一步的，获得待测高压电流互感器在试验高压电压下的泄漏电流，包括：对待测高压电流互感器施加试验高压电压，获得包含泄漏电流的二次电流；
将二次电流值以及对应的参考试验高压电压输入波形分析装置，获得与参考试验高压电压对应的泄漏电流。
进一步的，在将二次电流值输入至波形分析装置前，所述方法还包括：
将二次电流值通过电阻分流器按预设规则进行分流后再输入至所述波形分析装置；所述电阻分流器根据所述待测高压电流互感器的额定电流进行配置。
进一步的，所述获得待测高压电流互感器在试验高压电压下的泄漏电流，包括：
通过LCR电桥测量待测高压电流互感器的总电容；
通过波形分析装置获得施加试验高压电压以及对应频率；
计算所述泄漏电流，所述泄漏电流的计算公式为：I＝U2πfC；
其中，I为泄漏电流，U为试验高压电压，f为频率，C为待测高压电流互感器的总电容。
进一步的，获得待测高压电流互感器在试验高压电压下的误差，包括：
对待测高压电流互感器以及标准电流互感器按预设规则施加试验高压电压以及试验电流；
将所述待测高压电流互感器以及标准电流互感器输出的二次电流均输入至校验装置，获得待测高压电流互感器对应试验高压电压的误差。
进一步的，所述多个试验高压电压为待测高压电流互感器额定电压的5％～100％间的多个电压值。
进一步的，在所述待测高压电流互感器一次及二次绕组间设置接地的电磁屏蔽层。
所述一种高压电流互感器泄漏电流及误差测量系统包括：
泄漏电流测量单元，所述泄漏电流测量单元用于测量待测高压电流互感器在多个试验高压电压下的泄漏电流；
高压误差测量单元，所述高压误差测量单元用于测量待测高压电流互感器在多个试验高压电压下的误差；
模型建立单元，所述模型建立单元用于根据所述泄漏电流测量单元输出的泄漏电流、高压误差测量单元输出的误差以及对应的试验高压电压进行模型训练，获得该待测高压电流互感器在高压下泄漏电流-误差映射模型；
误差计算单元，所述误差计算单元用于根据获得的待测高压电流互感器泄漏电流以及所述泄漏电流-误差映射模型获得对应的误差。
进一步的，所述泄漏电流测量单元用于对待测高压电流互感器施加试验高压电压，获得包含泄漏电流的二次电流；
所述泄漏电流测量单元包括波形分析装置，所述波形分析装置用于根据二次电流值以及对应的参考试验高压电压的输入，获得与参考试验高压电压对应的泄漏电流。
进一步的，所述泄漏电流测量单元包括电阻分流器，所述电阻分流器设置于波形分析装置的输入端，用于对二次电流按预设规则进行分流，再将分流后的二次电流输入至波形分析装置。
进一步的，所述泄漏电流测量单元包括LCR电桥，所述LCR电桥用于测量待测高压电流互感器的总电容，所述LCR电桥连接所述待测高压电流互感器的一次绕组和二次绕组，并将待测高压电流互感器的接地端与电桥屏蔽连接；
所述泄漏电流测量单元根据LCR电桥测量的总电容以及波形分析装置测量获得的试验高压电压和对应频率计算泄漏电流；
所述泄漏电流的计算公式为I＝U2πfC；
其中，I为泄漏电流，U为试验高压电压，f为频率，C为待测高压电流互感器的总电容。
进一步的，所述高压误差测量单元用于对待测高压电流互感器以及标准电流互感器按预设规则施加试验高压电压以及试验电流；
所述高压误差测量单元用于将所述待测高压电流互感器以及标准电流互感器输出的二次电流均输入至校验装置，获得待测高压电流互感器对应试验高压电压的误差。
进一步的，所述多个试验高压电压为待测高压电流互感器额定电压的5％～100％间的多个电压值。
进一步的，在所述待测高压电流互感器一次及二次绕组间设置接地的电磁屏蔽层。
本发明的有益效果为：本发明的技术方案，给出了一种高压电流互感器泄漏电流及误差测量方法及系统，所述所述方法及系统通过对待测高压电流互感器在多个电压下测量的泄漏电流和误差进行映射模型的训练，获得对应该待测高压电流互感器的映射模型，在后续误差监测时，仅通过测量泄漏电流即可获得其对应的准确误差；所述方法及系统使得无需对无电容屏蔽结构的高压电流互感器进行改进即可测量获得准确误差，同时也无需直接进行高压下的误差测量，保证了试验安全的同时也节约成本。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为本发明具体实施方式的一种高压电流互感器泄漏电流及误差测量方法的流程图；
图2为本发明具体实施方式的一种高压电流互感器泄漏电流及误差测量系统的结构图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为本发明具体实施方式的一种高压电流互感器泄漏电流及误差测量方法的流程图；如图1所示，所述方法包括：
步骤110，获得待测高压电流互感器在多个试验高压电压下的泄漏电流；
进一步的，通过对待测高压电流互感器施加试验高压电压，获得包含泄漏电流的二次电流；
将二次电流值以及对应的参考试验高压电压输入波形分析装置，获得与参考试验高压电压对应的泄漏电流。
本实施例中，所述多个试验高压电压为待测高压电流互感器额定电压的5％～100％间的多个电压值，每一次测试下，测量泄漏电流以及误差视同同样的电压值；
在将二次电流值输入至波形分析装置前，将二次电流值通过电阻分流器按预设规则进行分流后再输入至所述波形分析装置；所述电阻分流器根据所述待测高压电流互感器的额定电流进行配置；通过对电流值进行分流的方法，使得即便二次电流值过大，超出波形分析装置的测量范围，也可通过分流的方法对一部分已知比例的电流进行分析，再通过比例进行换算即可。
进一步的，对泄漏电流的测量还可以通过测量并计算获得：
通过LCR电桥测量待测高压电流互感器的总电容；
通过波形分析装置获得施加试验高压电压以及对应频率；
计算所述泄漏电流，所述泄漏电流的计算公式为：I＝U2πfC；
其中，I为泄漏电流，U为试验高压电压，f为频率，C为待测高压电流互感器的总电容。
步骤120，获得待测高压电流互感器在多个试验高压电压下的误差；
进一步的，对误差的测量包括：
对待测高压电流互感器以及标准电流互感器按预设规则施加试验高压电压以及试验电流；
此处所述的试验高压电压与上述测量泄漏电流时的试验高压电压可以是一致的，所述试验电流根据试验高压电压设置。
将所述待测高压电流互感器以及标准电流互感器输出的二次电流均输入至校验装置，获得待测高压电流互感器对应试验高压电压的误差。
步骤130，根据所述待测高压电流互感器的泄漏电流、误差以及对应的试验高压电压进行模型训练，获得该待测高压电流互感器在高压下泄漏电流-误差映射模型；
步骤140，根据获得的待测高压电流互感器泄漏电流以及所述泄漏电流-误差映射模型获得对应的误差。
通过将泄漏电流输入到泄漏电流-误差映射模型中，即可获得对应的误差值；
进一步的，在所述待测高压电流互感器一次及二次绕组间设置接地的电磁屏蔽层。
图2为本发明具体实施方式的一种高压电流互感器泄漏电流及误差测量系统的结构图，如图2所示，所述系统包括：
泄漏电流测量单元，所述泄漏电流测量单元用于测量待测高压电流互感器在多个试验高压电压下的泄漏电流；
进一步的，所述泄漏电流测量单元用于对待测高压电流互感器施加试验高压电压，获得包含泄漏电流的二次电流；
所述泄漏电流测量单元包括波形分析装置，所述波形分析装置用于根据二次电流值以及对应的参考试验高压电压的输入，获得与参考试验高压电压对应的泄漏电流；
所述泄漏电流测量单元包括电阻分流器，所述电阻分流器设置于波形分析装置的输入端，用于对二次电流按预设规则进行分流，再将分流后的二次电流输入至波形分析装置。
所述泄漏电流测量单元包括LCR电桥，所述LCR电桥用于测量待测高压电流互感器的总电容，所述LCR电桥连接所述待测高压电流互感器的一次绕组和二次绕组，并将待测高压电流互感器的接地端与电桥屏蔽连接；
所述泄漏电流测量单元根据LCR电桥测量的总电容以及波形分析装置测量获得的试验高压电压和对应频率计算泄漏电流；
所述泄漏电流的计算公式为I＝U2πfC；
其中，I为泄漏电流，U为试验高压电压，f为频率，C为待测高压电流互感器的总电容。
高压误差测量单元，所述高压误差测量单元用于测量待测高压电流互感器在多个试验高压电压下的误差；
所述高压误差测量单元用于对待测高压电流互感器以及标准电流互感器按预设规则施加试验高压电压以及试验电流；
所述高压误差测量单元用于将所述待测高压电流互感器以及标准电流互感器输出的二次电流均输入至校验装置，获得待测高压电流互感器对应试验高压电压的误差。
模型建立单元，所述模型建立单元用于根据所述泄漏电流测量单元输出的泄漏电流、高压误差测量单元输出的误差以及对应的试验高压电压进行模型训练，获得该待测高压电流互感器在高压下泄漏电流-误差映射模型；
误差计算单元，所述误差计算单元用于根据获得的待测高压电流互感器泄漏电流以及所述泄漏电流-误差映射模型获得对应的误差。
进一步的，所述多个试验高压电压为待测高压电流互感器额定电压的5％～100％间的多个电压值。
进一步的，在所述待测高压电流互感器一次及二次绕组间设置接地的电磁屏蔽层。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本公开的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。本说明书中涉及到的步骤编号仅用于区别各步骤，而并不用于限制各步骤之间的时间或逻辑的关系，除非文中有明确的限定，否则各个步骤之间的关系包括各种可能的情况。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本公开的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本公开的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本公开还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本公开的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本公开进行说明而不是对本公开进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本公开可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开精神的前提下，可以作出若干改进、修改、和变形，这些改进、修改、和变形都应视为落在本申请的保护范围内。
Claims (14)
1.一种高压电流互感器泄漏电流及误差测量方法，其特征在于，所述方法包括：
获得待测高压电流互感器在多个试验高压电压下的泄漏电流；
获得待测高压电流互感器在多个试验高压电压下的误差；
根据所述待测高压电流互感器的泄漏电流、误差以及对应的试验高压电压进行模型训练，获得该待测高压电流互感器在高压下泄漏电流-误差映射模型；
根据获得的待测高压电流互感器泄漏电流以及所述泄漏电流-误差映射模型获得对应的误差。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得待测高压电流互感器在试验高压电压下的泄漏电流，包括：
对待测高压电流互感器施加试验高压电压，获得包含泄漏电流的二次电流；
将二次电流值以及对应的参考试验高压电压输入波形分析装置，获得与参考试验高压电压对应的泄漏电流。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在将二次电流值输入至波形分析装置前，所述方法还包括：
将二次电流值通过电阻分流器按预设规则进行分流后再输入至所述波形分析装置；所述电阻分流器根据所述待测高压电流互感器的额定电流进行配置。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述获得待测高压电流互感器在试验高压电压下的泄漏电流，包括：
通过LCR电桥测量待测高压电流互感器的总电容；
通过波形分析装置获得施加试验高压电压以及对应频率；
计算所述泄漏电流，所述泄漏电流的计算公式为：I＝U2πfC；
其中，I为泄漏电流，U为试验高压电压，f为频率，C为待测高压电流互感器的总电容。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得待测高压电流互感器在试验高压电压下的误差，包括：
对待测高压电流互感器以及标准电流互感器按预设规则施加试验高压电压以及试验电流；
将所述待测高压电流互感器以及标准电流互感器输出的二次电流均输入至校验装置，获得待测高压电流互感器对应试验高压电压的误差。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述多个试验高压电压为待测高压电流互感器额定电压的5％～100％间的多个电压值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述待测高压电流互感器一次及二次绕组间设置接地的电磁屏蔽层。
8.一种高压电流互感器泄漏电流及误差测量系统，其特征在于，所述系统包括：
泄漏电流测量单元，所述泄漏电流测量单元用于测量待测高压电流互感器在多个试验高压电压下的泄漏电流；
高压误差测量单元，所述高压误差测量单元用于测量待测高压电流互感器在多个试验高压电压下的误差；
模型建立单元，所述模型建立单元用于根据所述泄漏电流测量单元输出的泄漏电流、高压误差测量单元输出的误差以及对应的试验高压电压进行模型训练，获得该待测高压电流互感器在高压下泄漏电流-误差映射模型；
误差计算单元，所述误差计算单元用于根据获得的待测高压电流互感器泄漏电流以及所述泄漏电流-误差映射模型获得对应的误差。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述泄漏电流测量单元用于对待测高压电流互感器施加试验高压电压，获得包含泄漏电流的二次电流；
所述泄漏电流测量单元包括波形分析装置，所述波形分析装置用于根据二次电流值以及对应的参考试验高压电压的输入，获得与参考试验高压电压对应的泄漏电流。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述泄漏电流测量单元包括电阻分流器，所述电阻分流器设置于波形分析装置的输入端，用于对二次电流按预设规则进行分流，再将分流后的二次电流输入至波形分析装置。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述泄漏电流测量单元包括LCR电桥，所述LCR电桥用于测量待测高压电流互感器的总电容，所述LCR电桥连接所述待测高压电流互感器的一次绕组和二次绕组，并将待测高压电流互感器的接地端与电桥屏蔽连接；
所述泄漏电流测量单元根据LCR电桥测量的总电容以及波形分析装置测量获得的试验高压电压和对应频率计算泄漏电流；
所述泄漏电流的计算公式为I＝U2πfC；
其中，I为泄漏电流，U为试验高压电压，f为频率，C为待测高压电流互感器的总电容。
12.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述高压误差测量单元用于对待测高压电流互感器以及标准电流互感器按预设规则施加试验高压电压以及试验电流；
所述高压误差测量单元用于将所述待测高压电流互感器以及标准电流互感器输出的二次电流均输入至校验装置，获得待测高压电流互感器对应试验高压电压的误差。
13.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述多个试验高压电压为待测高压电流互感器额定电压的5％～100％间的多个电压值。
14.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：在所述待测高压电流互感器一次及二次绕组间设置接地的电磁屏蔽层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190329 |
|
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