CN116068480A - 电流类在线监测装置校验方法、设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电流类在线监测装置校验方法、设备，电流类在线监测装置包括用于测量监测区域内磁通量变化率的第一电流传感器，包括：S1、设置用于同步测量所述监测区域内磁通量变化率的校验电流传感器，所述校验电流传感器连接有电流量输出装置；S2、在所述监测区域中叠加抵消磁场，以使所述第一电流传感器的感应电流处于检验档内；S3、同步获取所述电流类在线监测装置输出的第一电流量和所述电流量输出装置输出的第二电流量；S4、以所述第二电流量为基准，校验所述电流类在线监测装置。使用它们可以提高电流类在线监测装置的检验效率。
Description
技术领域
本发明涉及电流类在线监测装置校验技术领域，具体涉及一种电流类在线监测装置校验方法、设备。
背景技术
电力系统内电流类在线监测装置主要包括避雷器泄漏电流在线监测装置、变压器（高抗）铁心/夹件接地电流在线监测装置、变压器（高抗）高频局放在线监测装置等。
电流类在线监测技术在发现组合电器内部因异物放电、导体连接不良、内部元器件损坏或绝缘不良等缺陷方面效果显著，对于运行中电力设备缺陷早期预警发挥重要作用。在带电设备高电场、高磁场等电磁环境长期影响下，电流类在线监测装置内部的电子元件性能可能发生老化或劣化，导致测量精度变差，不利于电力设备运行状态的准确判断。因此，需要定期校验在线监测装置。
校验电流类在线监测装置时，须在小电流信号范围下进行特征值的校验。但被测量的在运电力设备产生的电流信号通常在小电流信号范围外，这些电流信号形成的校验背景电流信号致使不满足现场校验条件。因此，需要拆除电流类在线监测装置，进行实验环境下的校验，这降低了电流类在线监测装置的校验效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种电流类在线监测装置校验方法、设备，以提高电流类在线监测装置的检验效率。
本发明的技术方案是：
一种电流类在线监测装置校验方法，所述电流类在线监测装置包括用于测量监测区域内磁通量变化率的第一电流传感器，包括以下步骤：
S1、设置用于同步测量所述监测区域内磁通量变化率的校验电流传感器，所述校验电流传感器连接有电流量输出装置；
S2、在所述监测区域中叠加抵消磁场，以使所述校验电流传感器测得的电流处于检验档内；
S3、同步获取所述电流类在线监测装置输出的第一电流量和所述电流量输出装置输出的第二电流量；
S4、以所述第二电流量为基准，校验所述电流类在线监测装置。
优选的，设所述第一电流传感器套设在监测目标导线上，在所述步骤S1中，将所述校验电流传感器也套设在监测目标导线上，参照所述监测目标导线穿过所述第一电流传感器的电缆孔的方向、所述校验电流传感器的电缆孔的方向，将监测区域磁通量控制导线同时穿过所述第一电流传感器的线缆孔和所述校验电流传感器的线缆孔，在所述步骤S2中，使目标电流通过所述监测区域磁通量控制导线，以在所述监测区域中叠加抵消磁场。
进一步优选的，所述监测区域磁通量控制导线包括第一导线和第二导线，在所述步骤S2中，使第一目标电流通过所述第一导线，以使所述第一导线在所述监测区域内生成的磁通量变化率抵消所述监测目标导线在所述监测区域内生成的磁通量变化率，使第二目标电流通过所述第二导线，以调节检验电流。
一种电流类在线监测装置校验方法，所述电流类在线监测装置包括用于测量监测目标导线内原始电流的第一电流传感器，包括以下步骤：
S1、使用第二电流传感器与所述第一电流传感器同步测量所述原始电流，设
t 1时刻所述电流类在线监测装置输出第一电流量I11，校验设备输出第二电流量I12；
S2、在
t 1+△
t时刻，在第一电流传感器和第二电流传感器中同时通过磁通量变化率抵消电流I23和检验用调节电流I24，设
t 1+△
t时刻所述电流类在线监测装置输出第一电流量I21，校验设备输出第二电流量I22；
S3、若
t 1+△
t时刻，I22处于检验档，则以I22为基准，校验所述电流类在线监测装置。
一种校验设备，包括校验电流传感器、放大电路、模数转换电路、控制器、数模转换电路、电流放大电路和监测区域磁通量控制导线，所述校验电流传感器的输出端与所述放大电路的输入端电连接，所述放大电路的输出端与所述模数转换电路的模拟输入端电连接，所述模数转换电路的数字输出端与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述数模转换电路的数字输入端电连接，所述数模转换电路的模拟输出端与所述电流放大电路的输入端电连接，所述电流放大电路的输出端与所述监测区域磁通量控制导线电连接。
优选的，所述校验电流传感器为电磁式电流互感器、霍尔电流传感器、罗氏线圈或TMR电流传感器。
优选的，所述放大电路包括第一电流放大电路和第二电流放大电路，所述第一电流放大电路用于输出与背景电流的波形相位差为π的整数倍的第一目标电流，所述第二电流放大电路用于输出检验用第二目标电流，第一目标电流和第二目标电流均通过监测区域磁通量控制导线。
本发明的有益效果是：
1. 本发明的电流类在线监测装置校验方法中，步骤S1用于安装设备、设置用于同步测量所述监测区域内磁通量变化率的校验电流传感器，所述校验电流传感器连接有电流量输出装置；校验电流传感器测量电流的原理是利用电磁感应原理，通过测量监测区域内磁通量变化率测量电流，因此，其可以测量所述监测区域内磁通量变化率，以便于步骤S2中在监测区域内加载抵消磁场，使校验电流传感器测得的电流处于检验档内。这样便于步骤S3中获取校验数据，更进一步获取步骤S4的检验项。
2. 本发明的电流类在线监测装置校验方法中，通过在监测区域磁通量控制导线中通过目标电流，加载抵消磁场，来实现步骤S2，其实现方式简单易行。
3. 本发明的电流类在线监测装置校验方法中，所述监测区域磁通量控制导线包括第一导线和第二导线，在所述步骤S2中，使第一目标电流通过所述第一导线，以使所述第一导线在所述监测区域内生成的磁通量变化率抵消所述监测目标导线在所述监测区域内生成的磁通量变化率，使第二目标电流通过所述第二导线，以调节检验电流。这样便于在同一检验档内获取多个检验数据。
4. 本发明的校验设备，包括校验电流传感器、放大电路、模数转换电路、控制器、数模转换电路、电流放大电路和监测区域磁通量控制导线，所述校验电流传感器的输出端与所述放大电路的输入端电连接，所述放大电路的输出端与所述模数转换电路的模拟输入端电连接，所述模数转换电路的数字输出端与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述数模转换电路的数字输入端电连接，所述数模转换电路的模拟输出端与所述电流放大电路的输入端电连接，所述电流放大电路的输出端与所述监测区域磁通量控制导线电连接。其可以在电流类在线监测装置工况下进行检验，检验效率高，对监测目标导线影响小。
5. 本发明的检验设备，所述放大电路包括第一电流放大电路和第二电流放大电路，所述第一电流放大电路用于输出与背景电流的波形相位差为π的整数倍的第一目标电流，所述第二电流放大电路用于输出检验用第二目标电流，第一目标电流和第二目标电流均通过监测区域磁通量控制导线。这样便于调节检验电流。这样便于在同一检验档内获取多个检验数据。
附图说明
图1为一种校验设备的使用参考状态图。
附图标记说明：1、第一电流传感器，2、监测目标导线，3、校验电流传感器，4、第一导线，5、第二导线。
实施方式
下面结合附图，以实施例的形式说明本发明，以辅助本技术领域的技术人员理解和实现本发明。除另有说明外，不应脱离本技术领域的技术知识背景理解以下的实施例及其中的技术术语。
现有技术中，电流测量设备有：电磁式电流互感器、霍尔电流传感器、分流器、罗氏线圈、TMR电流传感器。除分流器外，电磁式电流互感器、霍尔电流传感器、罗氏线圈和TMR电流传感器均是通过测量磁通量变化率间接测量电流的电流传感器。
实施例1：一种电流类在线监测装置校验方法，参见图1，电流类在线监测装置包括用于测量监测区域内磁通量变化率的第一电流传感器1，包括以下步骤：
S1、设置用于同步测量监测区域内磁通量变化率的校验电流传感器3，校验电流传感器3连接有电流量输出装置；
S2、在监测区域中叠加抵消磁场，以使校验电流传感器测得的电流处于检验档内；
S3、同步获取电流类在线监测装置输出的第一电流量和电流量输出装置输出的第二电流量；
S4、以第二电流量为基准，校验电流类在线监测装置。
实际使用时，第一电流传感器1与监测目标导线2的相对位置是固定的，因此，监测区域内磁通量变化率是由于监测目标导线2内电流变化造成的。因此，步骤S2中，在监测区域只叠加抵消磁场是可实现的。
实际中，由另一根导线产生抵消磁场更易于抵消磁场的实现和控制。
因此，本实施例中，设第一电流传感器1套设在监测目标导线2上，在步骤S1中，将校验电流传感器3也套设在监测目标导线上，参照监测目标导线2穿过第一电流传感器1的电缆孔的方向、校验电流传感器3的电缆孔的方向，将监测区域磁通量控制导线同时穿过第一电流传感器1的线缆孔和校验电流传感器3的线缆孔，也就是说，保持监测目标导线2和监测区域磁通量控制导线同向穿过第一电流传感器1的电缆孔或同向穿过校验电流传感器3的电缆孔就可以了。在步骤S2中，使目标电流通过监测区域磁通量控制导线，以在监测区域中叠加抵消磁场。
为便于区分，本实施例中，监测区域磁通量控制导线包括第一导线4和第二导线5，在步骤S2中，使第一目标电流通过第一导线5，以使第一导线在监测区域内生成的磁通量变化率抵消监测目标导线在监测区域内生成的磁通量变化率，使第二目标电流通过第二导线5，以调节检验电流。由于电流可以叠加，实际中，将第一目标电流、第二目标电流叠加形成目标电流通过监测区域磁通量控制导线也是可行的。
以变压器铁心接地电流在线监测装置校验为例进行说明，校对接地电流传感器对其开展实时测量数据的检测，发现监测目标导线是120毫安，但是接地电流传感器小信号范围下特征值电流信号为5毫安（第一检验档）、10毫安（第二检验档）、20毫安（第三检验档）、50毫安（第四检验档）等，背景电流过大，不满足小信号范围下特征值电流信号下接地电流传感器的校验。此时，在校验装置主机完成背景电流波形分析后，将其波形相位反向180°，通过相位反向及移相（补偿延迟的时间），通过抑制或抵消的方式将背景值降至5毫安以下。然后，校验装置主机开始输出5毫安、10毫安、20毫安、50毫安等小信号范围下特征值电流信号，校对接地电流传感器和被校验接地电流传感器同时测量该特征值电流信号，并进行比对校验。
实施例2：一种校验设备，包括校验电流传感器3、放大电路、模数转换电路、控制器、数模转换电路、电流放大电路和监测区域磁通量控制导线，校验电流传感器3的输出端与放大电路的输入端电连接，放大电路的输出端与模数转换电路的模拟输入端电连接，模数转换电路的数字输出端与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与数模转换电路的数字输入端电连接，数模转换电路的模拟输出端与电流放大电路的输入端电连接，电流放大电路的输出端与监测区域磁通量控制导线电连接。
优选的，校验电流传感器3为电磁式电流互感器、霍尔电流传感器、罗氏线圈或TMR电流传感器。
优选的，放大电路包括第一电流放大电路和第二电流放大电路，第一电流放大电路用于输出与背景电流的波形相位差为π的整数倍的第一目标电流，第二电流放大电路用于输出检验用第二目标电流，第一目标电流和第二目标电流均通过监测区域磁通量控制导线。
实际中，第一目标电流的波形并不必须等于背景电流，而且实际中也不能生成这样的电流，但依据校验电流传感器3测得的电流，生成相位差在π的整数倍基础上略延后的电流，作为第一目标电流使用也是可行的。此外，利用预测算法，生成第一目标电流也是可行的。
由于第一目标电流的量级与第二目标电流的量级不同，因此，分别生成第一目标电流、第二目标电流，可以精细调整获得实施例1中的目标电流。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明。应当明白，实践中无法穷尽地说明所有可能的实施方式，在此通过举例说明的方式尽可能的阐述本发明得发明构思。在不脱离本发明的发明构思、且未付出创造性劳动的前提下，本技术领域的技术人员对上述实施例中的技术特征进行取舍组合、具体参数进行试验变更，或者利用本技术领域的现有技术对本发明已公开的技术手段进行常规替换形成的具体的实施例，均应属于为本发明隐含公开的内容。
Claims (6)
1.一种电流类在线监测装置校验方法，所述电流类在线监测装置包括用于测量监测区域内磁通量变化率的第一电流传感器，其特征在于，包括以下步骤：
S1、设置用于同步测量所述监测区域内磁通量变化率的校验电流传感器，所述校验电流传感器连接有电流量输出装置；
S2、在所述监测区域中叠加抵消磁场，以使所述校验电流传感器测得的电流处于检验档内；
S3、同步获取所述电流类在线监测装置输出的第一电流量和所述电流量输出装置输出的第二电流量；
S4、以所述第二电流量为基准，校验所述电流类在线监测装置。
2.如权利要求1所述的电流类在线监测装置校验方法，其特征在于，设所述第一电流传感器套设在监测目标导线上，在所述步骤S1中，将所述校验电流传感器也套设在监测目标导线上，参照所述监测目标导线穿过所述第一电流传感器的电缆孔的方向、所述校验电流传感器的电缆孔的方向，将监测区域磁通量控制导线同时穿过所述第一电流传感器的线缆孔和所述校验电流传感器的线缆孔，在所述步骤S2中，使目标电流通过所述监测区域磁通量控制导线，以在所述监测区域中叠加抵消磁场。
3.如权利要求2所述的电流类在线监测装置校验方法，其特征在于，所述监测区域磁通量控制导线包括第一导线和第二导线，在所述步骤S2中，使第一目标电流通过所述第一导线，以使所述第一导线在所述监测区域内生成的磁通量变化率抵消所述监测目标导线在所述监测区域内生成的磁通量变化率，使第二目标电流通过所述第二导线，以调节检验电流。
4.一种校验设备，其特征在于，包括校验电流传感器、放大电路、模数转换电路、控制器、数模转换电路、电流放大电路和监测区域磁通量控制导线，所述校验电流传感器的输出端与所述放大电路的输入端电连接，所述放大电路的输出端与所述模数转换电路的模拟输入端电连接，所述模数转换电路的数字输出端与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述数模转换电路的数字输入端电连接，所述数模转换电路的模拟输出端与所述电流放大电路的输入端电连接，所述电流放大电路的输出端与所述监测区域磁通量控制导线电连接。
5.如权利要求4所述的校验设备，其特征在于，所述校验电流传感器为电磁式电流互感器、霍尔电流传感器、罗氏线圈或TMR电流传感器。
6.如权利要求4所述的校验设备，其特征在于，所述放大电路包括第一电流放大电路和第二电流放大电路，所述第一电流放大电路用于输出与背景电流的波形相位差为π的整数倍的第一目标电流，所述第二电流放大电路用于输出检验用第二目标电流，第一目标电流和第二目标电流均通过监测区域磁通量控制导线。
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