CN114167160B - 一种环网柜内低功率零序电流互感器准确度检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种环网柜内低功率零序电流互感器准确度检测方法，其技术特点是：搭建准确度校验回路，检测零序电流互感器的准确度；搭建单相短路故障下电磁干扰模拟系统，模拟单相短路故障下电磁干扰，进行单相短路故障下电磁干扰的准确度检测；搭建相间短路故障下电磁干扰模拟系统，模拟相间短路故障下电磁干扰，进行相间短路故障下电磁干扰的准确度检测。本发明可有效衡量周围干扰电磁场对环网柜内低功率零序电流互感器的影响，解决了一体化环网柜零序电流传感设备测试问题，能够更真实地检测低功率零序电流互感器的准确度，有助于提高一二次融合环网柜质量，更好地实现配网侧的保护与控制。

Description

一种环网柜内低功率零序电流互感器准确度检测方法
技术领域
本发明属于电气设备运行检测技术领域，尤其是一种环网柜内低功率零序电流互感器准确度检测方法。
背景技术
电流互感器是环网柜中重要的电流测量设备，用于为继电保护、测量控制等提供一次电流信息。为解决传统环网柜内电磁式电流互感器磁路饱和、抗干扰能力差等问题，近年来推广的一二次融合环网柜大量采用了电子式电流互感器，此类环网柜在零序信号采集方面，以低功率线圈作为电流传感器，取消了传统独立零序线圈的设计，将三相低功率线圈首尾端相连后经高精度电阻采样，得到零序电流用小电压信号，极大地减小了传感器体积，并从原理上避免了不对称电场和空间杂散磁场的影响。
低功率线圈与电磁式电流互感器线圈的原理基本一致，输出按照高阻抗电阻设计，在电网发生故障时，线圈铁芯的饱和特性得到改善，扩大了测量范围，降低了功率消耗。低功率线圈在运行中主要受取样电阻性能和周围干扰电磁场等因素的影响。其中取样电阻对性能的影响可在前期设计中进行改善，但周围干扰电磁场的影响在环网柜试验测试及运行中始终存在，从而影响互感器的变比和输出信号。环网柜内低功率零序电流互感器的传感回路由A、B、C三相导线上安装的低功率线圈组成，三个线圈内导通的电流、邻近导线产生的通过低功率线圈的磁场均会对零序电流测量的准确性造成影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种环网柜内低功率零序电流互感器准确度检测方法，解决了一体化环网柜零序电流传感设备测试问题。
本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种环网柜内低功率零序电流互感器准确度检测方法，包括以下步骤：
步骤1、搭建准确度校验回路，检测零序电流互感器的基本准确度；
步骤2、搭建单相短路故障下电磁干扰模拟系统，模拟单相短路故障下电磁干扰，进行单相短路故障下电磁干扰的准确度检测；
步骤3、搭建相间短路故障下电磁干扰模拟系统，模拟相间短路故障下电磁干扰，进行相间短路故障下电磁干扰的准确度检测。
而且，所述步骤1的具体实现方法为：由环绕ABC三相线缆的低功率电流互感器提供标准输出信号，环绕环网柜三相导体的三个LPCT传感器串联连接组成零序电流测量回路并提供被测输出信号，标准输出信号和被测输出信号分别通过二次转换器进行采集，经脉冲同步后形成两路数字信号输入计算机，通过比较计算得到的比值差、相位差即为零序电流互感器的基本准确度。
而且，所述步骤2搭建的单相短路故障下电磁干扰模拟系统包括一个单相升流器和一个三相升流器，三相升流器与环网柜三相导体分别相连，单相升流器与环网柜一相导体相连，环网柜三相导体在穿过标准LPCT互感器后短路接地。
而且，所述步骤2单相短路故障下电磁干扰的准确度检测方法包括以下步骤：
⑴将单相升流器接A相，升至LPCT互感器额定电流Ir；
⑵将三相升流器的电流从0逐渐升高至LPCT互感器额定电流Ir，期间保持升流器三相电流幅值相同，在0～Ir之间选取若干个电流点，测量并记录准确度校验回路产生的比值差、相位差；
⑶将单相升流器接B相，重复步骤⑴～⑵；然后将单相升流器接C相，重复重复步骤⑴～⑵。
而且，所述步骤2搭建的相间短路故障下电磁干扰模拟系统包括两个单相升流器，一个单相升流器与环网柜的被测相导体相连，另一个单相升流器与环网柜另两根干扰相导体相连，环网柜三相导体在穿过标准LPCT互感器后，被测相导体短路接地，另两根干扰相导体直接相连。
而且，所述步骤3相间短路故障下电磁干扰的准确度检测方法包括以下步骤：
⑴选取A相为被测相，另外两根干扰相导体在穿过标准LPCT互感器后直接相连；
⑵将一个单相升流器的输出接被测相和地，升至LPCT互感器额定电流Ir；
⑶将另一单相升流器的电流从0逐渐升高至LPCT互感器额定电流Ir，在0～Ir之间选取若干个电流点，测量并记录准确度校验回路产生的比值差、相位差；
⑷选取B相为被测相连接电路，重复步骤⑵～⑶；然后选取C相为被测相连接电路，重复步骤⑵～⑶。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明可有效衡量周围干扰电磁场对环网柜内低功率零序电流互感器的影响，解决了环网柜零序电流传感设备一体化测试问题，与传统分离式测试法相比，能更好地反映一二次融合环网柜集成及优化设计水平、应用于一二次融合环网柜出厂试验、交接验收等环节，能够更真实地检测低功率零序电流互感器的准确度，有助于提高一二次融合环网柜质量，更好地实现配网侧的保护与控制。
2、本发明通过在固定的零序电流水平下，调节零序电流组成分量大小，模拟不同场景的环境电磁场干扰，针对单相短路、相间短路故障设计零序电流传感回路干扰测试方法，结合不同相序分量所组成的相同零序信号对应的角比差变化，更严格地考察零序电流互感器的测量性能。
附图说明
图1为本发明的准确度校验回路；
图2为单相短路故障下电磁干扰模拟系统电路图；
图3为相间短路故障下电磁干扰模拟系统电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。
一种环网柜内低功率零序电流互感器准确度检测方法，包括以下步骤：
步骤1、搭建准确度校验回路，检测零序电流互感器的基本准确度。
本发明为了实现环网柜内低功率零序电流互感器准确度检测功能，搭建如图1所示的准确度校验回路，该准确度校验回路由环绕ABC三相线缆的低功率电流互感器提供标准输出，环网柜内分别穿过A、B、C三相的三个LPCT传感器串联连接后组成的零序电流测量回路提供被测输出。
在检测时，根据环网柜内低功率零序电流互感器额定电流，选择校验回路低功率线圈额定电流。当A、B、C三相通以适当的电流后，会产生反映环网柜内零序电流的标准输出信号和被测输出信号，标准输出信号和被测输出信号分别通过二次转换器进行采集，经脉冲同步后形成两路数字信号输入计算机，完成比值、相位的计算，比较产生的比值差、相位差反映了零序电流互感器的基本准确度。
步骤2、搭建单相短路故障下电磁干扰模拟系统，模拟单相短路故障下电磁干扰，进行单相短路故障下电磁干扰的准确度检测。
在本步骤中，构建如图2所示的单相短路故障下电磁干扰模拟系统，该系统主要包括一个单相升流器和一个三相升流器。三相升流器与环网柜三相导体分别相连，单相升流器与环网柜某一相导体相连，环网柜三相导体在穿过标准LPCT互感器后短路接地。
在本步骤中，单相短路故障下电磁干扰的准确度检测包括以下步骤：
(1)将单相升流器接A相，升至LPCT互感器额定电流Ir。
(2)将三相升流器的电流从0逐渐升高至LPCT互感器额定电流Ir，期间保持升流器三相电流幅值相同，在0～Ir之间选取若干个电流点，测量并记录准确度校验回路产生的比值差、相位差。
(3)将单相升流器接B相，重复第1～2步；然后将单相升流器接C相，重复第1～2步。
步骤3、搭建相间短路故障下电磁干扰模拟系统，模拟相间短路故障下电磁干扰，进行相间短路故障下电磁干扰的准确度检测。
在本步骤中，构建如图3所示的相间短路故障下电磁干扰模拟系统，该系统主要包括两个单相升流器。一个单相升流器与环网柜的被测相导体相连，另一个单相升流器与环网柜另两根干扰相导体相连，环网柜三相导体在穿过标准LPCT互感器后，被测相导体短路接地，另两根干扰相导体直接相连。
在本步骤中，相间短路故障下电磁干扰的准确度检测包括以下步骤：
(1)选取A相为被测相，另两根干扰相导体在穿过标准LPCT互感器后直接相连；
(2)将一个单相升流器的输出接被测相和地，升至LPCT互感器额定电流Ir。
(3)将另一单相升流器的电流从0逐渐升高至LPCT互感器额定电流Ir，在0～Ir之间选取若干个电流点，测量并记录准确度校验回路产生的比值差、相位差。
(4)选取B相为被测相连接电路，重复第2～3步；然后选取C相为被测相连接电路，重复第2～3步。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (1)

1.一种环网柜内低功率零序电流互感器准确度检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、搭建准确度校验回路，检测零序电流互感器的基本准确度；
步骤2、搭建单相短路故障下电磁干扰模拟系统，模拟单相短路故障下电磁干扰，进行单相短路故障下电磁干扰的准确度检测；
步骤3、搭建相间短路故障下电磁干扰模拟系统，模拟相间短路故障下电磁干扰，进行相间短路故障下电磁干扰的准确度检测;
所述步骤1的具体实现方法为：由环绕ABC三相线缆的一个标准低功率电流互感器提供标准输出信号，环绕环网柜三相导体的三个低功率电流互感器串联连接组成零序电流测量回路并提供被测输出信号，标准输出信号和被测输出信号分别通过二次转换器进行采集，经脉冲同步后形成两路数字信号输入计算机，通过比较计算得到的比值差、相位差即为零序电流互感器的基本准确度;
所述步骤2搭建的单相短路故障下电磁干扰模拟系统包括一个单相升流器和一个三相升流器，三相升流器与环网柜三相导体分别相连，单相升流器与环网柜一相导体相连，环网柜三相导体在穿过标准低功率电流互感器后短路接地;
所述步骤2单相短路故障下电磁干扰的准确度检测方法包括以下步骤：
⑴将单相升流器接A相，升至低功率电流互感器额定电流Ir；
⑵将三相升流器的电流从0逐渐升高至低功率电流互感器额定电流Ir，期间保持升流器三相电流幅值相同，在0～Ir之间选取若干个电流点，测量并记录准确度校验回路产生的比值差、相位差；
⑶将单相升流器接B相，重复步骤⑴～⑵；然后将单相升流器接C相，重复重复步骤⑴～⑵；
所述步骤3搭建的相间短路故障下电磁干扰模拟系统包括两个单相升流器，一个单相升流器与环网柜的被测相导体相连，另一个单相升流器与环网柜另两根干扰相导体相连，环网柜三相导体在穿过标准低功率电流互感器后，被测相导体短路接地，另两根干扰相导体直接相连；
所述步骤3相间短路故障下电磁干扰的准确度检测方法包括以下步骤：
⑴选取A相为被测相，另外两根干扰相导体在穿过标准低功率电流互感器后直接相连；
⑵将一个单相升流器的输出接被测相和地，升至低功率电流互感器额定电流Ir；
⑶将另一单相升流器的电流从0逐渐升高至低功率电流互感器额定电流Ir，在0～Ir之间选取若干个电流点，测量并记录准确度校验回路产生的比值差、相位差；
⑷选取B相为被测相连接电路，重复步骤⑵～⑶；然后选取C相为被测相连接电路，重复步骤⑵～⑶。
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