CN116381590B - 一种电流互感器带电核查系统、自校准方法及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及互感器检测技术领域，本发明公开了一种电流互感器带电核查系统、自校准方法及使用方法，包括核查仪、一体化升流单元以及钳形标准互感器CT0，所述核查仪分别与一体化升流单元和钳形标准互感器电性连接；所述核查仪包括电源单元、采集单元、人机交互单元、控制处理单元、接线面板及外壳，所述电源单元分别与采集单元、人机交互单元、控制处理单元相连，提供电能供应，所述人机交互单元与控制处理单元相互连接，进行通讯。本发明的有益效果为可以在不停电的情况下对电流互感器进行核查，可以在现场对核查仪进行自校准，快速的判断核查仪自身是否存在问题，且在线路电流较小时，给线路注入固定电流，增加带电核查的准确性。

Description

一种电流互感器带电核查系统、自校准方法及使用方法

技术领域

本发明涉及互感器检测技术领域，特别是一种电流互感器带电核查系统、自校准方法及使用方法。

背景技术

目前计量用低压电流互感器因其应用广泛且数量众多，多是采用流水线进行批量检测，检测合格后统一配送安装，按电力互感器检定规程JJG1021要求，安装后进行后续检定或运行抽检，但是周检时需对用户进行停电作业，且需要将互感器拆离线路，将严重影响用户的工作生活，因此计量用低压电流互感器除在安装线路前进行检定外，安装后因各种原因并未严格按照相关检定规程进行后续校验及使用中校验，在使用中若出现误差超差、计量不准确、运行故障无法及时被发现，将导致电能计量装置计量失准，甚至威胁电网安全，严重影响计量的公平、公正和电网的安全稳定运行。

而当前电流互感器的现场检验工作必须在停电状态下进行，因此无论是采取现场检验方式，还是拆回实验室检验方式，都需要现场停电后方能进行下一步工作，而这就会增加现场工作耗时和用户停电时间，对用户正常生产生活造成影响。当怀疑低压电流互感器运行异常时，现场工作人员多采取简单的停电更换方式处理，而这不仅会增加停电时间，处理流程也较为繁琐，耗时较长，容易造成误判断，增加基层运维工作人员的工作量，导致异常核查处理工作效率不高。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种电流互感器带电核查系统、自校准方法及使用方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种电流互感器带电核查系统，其包括核查仪、一体化升流单元以及钳形标准互感器CT0，所述核查仪分别与一体化升流单元和钳形标准互感器电性连接；所述核查仪包括电源单元、采集单元、人机交互单元、控制处理单元、接线面板及外壳，所述电源单元分别与采集单元、人机交互单元、控制处理单元相连，提供电能供应，所述人机交互单元与控制处理单元相互连接，进行通讯；

所述接线面板包括人机交互单元的显示屏和接线柱组，所述接线柱组包括接线柱S1、接线柱S2、接线柱CT0以及接地，所述电流互感器带电核查系统在自校准和使用时钳形标准互感器CT0均可以通过接线柱CT0与核查仪连接；所述一体化升流单元包括标准单元、升流单元以及外壳组成；

所述标准单元包括铁芯1、一次绕组L1、一次绕组L2、二次绕组K1和二次绕组K2;

所述升流单元包括铁芯2和一次绕组P1、一次绕组P2、二次绕组S3、二次绕组S4和双刀开关；

所述二次绕组K1和二次绕组K2绕制与铁芯1上，所述二次绕组S3和二次绕组S4绕制与铁芯2上，所述升流单元的一次绕组与标准单元的一次绕组部分复用；

所述二次绕组S3和二次绕组S4设置有抽头S5；

所述双刀开关公共端与抽头S3′相连，双刀开关另外两端分别与二次绕组S3和二次绕组S4相连；

所述电流互感器带电核查系统在自校准时一体化升流单元的二次绕组K1、二次绕组K2可通过接线柱S1、接线柱S2与核查仪对接，所述电流互感器带电核查系统在使用时将被测电流互感器CTx的二次接线端子与接线面板的接线柱S1和接线柱S2相连，一体化升流单元的一次绕组L1和一次绕组L2通过电流钳引入到被测电流互感器CTx两端。

作为本发明所述电流互感器带电核查系统的一种优选方案，其中：所述采集单元包括信号采集模块、采样电阻R1、采样电阻R2以及电流转换互感器CT1。

作为本发明所述电流互感器带电核查系统的一种优选方案，其中：所述采集模块包含采集通道CH1、采集通道CH2以及采集通道CH3，所述采集通道CH1用于采集钳形标准器CT0的信号，所述采集通道CH2用于采集被测电流互感器CTx信号，所述采集通道CH3用于采集电源单元的电量显示信号。

作为本发明所述电流互感器带电核查系统的一种优选方案，其中：所述采样电阻R1并联在采集钳形标准器CT0的二次侧，所述采样电阻R2并联接在电流转换互感器CT1的二次侧，所述电流转换互感器CT1的一次侧与接线柱S1和接线柱S2相连。

作为本发明所述电流互感器带电核查系统的一种优选方案，其中：所述接线柱CT0与钳形标准互感器CT0相连，所述接线柱S1、接线柱S2与被测电流互感器CTx二次端相连，用于在现场对运行中的电流互感器进行计量准确性核查。

作为本发明所述电流互感器带电核查系统的一种优选方案，其中：所述钳形标准互感器CT0的信号线为屏蔽双绞线，二次采样单元采用穿心式。

作为本发明所述电流互感器带电核查系统自校准方法的一种优选方案，其中：将一体化升流单元的一次绕组L1和一次绕组L2通过导线短接；

将钳形标准电流互感器CT0的接线端接在核查仪的接线柱CT0端，将钳形标准电流互感器CT0钳入一次绕组L1和一次绕组L2短接的导线；

将一体化升流单元面板的二次绕组K1、二次绕组K2通过导线与核查仪的接线柱S1、接线柱S2对接，将一体化升流单元和核查仪的接地端接地；

合上核查仪的电源开关，在人机交互单元上选择额定一次电流300A，二次电流：5A。

合上一体化升流单元电源开关，进行测试，若测得的误差值应优于0.05级，则表示核查仪工作正常。

作为本发明所述电流互感器带电核查系统使用方法的一种优选方案，其中：将钳形标准电流互感器CT0的连接线直接插入接线面板的接线柱CT0，将被测电流互感器CTx的二次接线端子与接线面板的接线柱S1和接线柱S2相连，将钳形标准电流互感器CT0钳入运行的一次电流回路中，打开电源单元的电源开关，进行检测，查看数据检测结果，判断被测电流互感器CTx是否存在计量偏差；

当被测电流互感器测试时刻负荷电流小于额定电流的5％时，测试准确度会受外界影响增大，一体化升流单元产生一个较大的固定负荷电流，注入到待测一次电流回路中；

将一次绕组L1和一次绕组L2通过电流钳引入到被测电流互感器CTx两端，将标准单元的二次绕组K1和二次绕组K2短接，对被测电流互感器CTx进行注流增加一次负荷电流；

根据线路上初步判断的一次电流大小，选择将抽头S5与二次绕组S3或二次绕组S4相连。

本发明的有益效果：本发明可以在不停电的情况下对电流互感器进行核查，且准确高效地判断出计量是否存在偏差，不需要停电，且检测流程简单；现场测量时，当被测的电流互感器被判断为异常运行时，需要排出核查仪自身损坏的情况，而核查仪和一体化升流单元的设置，可以在现场对核查仪进行自校准，快速的判断核查仪自身是否存在问题，有利于提高工作效率和现场检测的效率；在线路电流较小时（不到5%In,In为额定电流），一体化升流单元和核查仪的设置可以给线路注入固定电流，增加带电核查的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为低压电流互感器带电核查系统的示意图。

图2为低压电流互感器带电核查系统的一体化升流单元原理图。

图3为低压电流互感器带电核查系统的注入固定电流的低压电流互感器带电核查接线图。

图4为本发明的测试原理图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1~3，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种电流互感器带电核查系统，包括核查仪、一体化升流单元以及钳形标准互感器CT0，核查仪分别与一体化升流单元和钳形标准互感器电性连接；

核查仪包括电源单元、采集单元、人机交互单元、控制处理单元、接线面板及外壳，电源单元分别与采集单元、人机交互单元、控制处理单元相连，提供电能供应，人机交互单元与控制处理单元相互连接，进行通讯。

采集单元包括信号采集模块、采样电阻R1、采样电阻R2以及电流转换互感器CT1。

采集模块包含采集通道CH1、采集通道CH2以及采集通道CH3，采集通道CH1用于采集钳形标准器CT0的信号，采集通道CH2用于采集被测电流互感器CTx信号，采集通道CH3用于采集电源单元的电量显示信号。

接线面板包括人机交互单元的显示屏和接线柱组，接线柱组包括接线柱S1、接线柱S2、接线柱CT0以及接地。

采样电阻R1并联在采集钳形标准器CT0的二次侧，采样电阻R2并联接在电流转换互感器CT1的二次侧，电流转换互感器CT1的一次侧与接线柱S1和接线柱S2相连。

接线柱CT0与钳形标准互感器CT0相连，接线柱S1、接线柱S2与被测电流互感器CTx二次端相连，用于在现场对运行中的电流互感器进行计量准确性核查。

钳形标准互感器CT0的信号线为屏蔽双绞线，二次采样单元采用穿心式，钳形标准互感器CT0额定一次电流1000A，额定变比：10000:1，准确度级：0.05级；在物理结构上，屏蔽双绞线比非屏蔽双绞线多了全屏蔽层和/或线对屏蔽层，通过屏蔽的方式，减少了衰减和噪音，从而提供了更加洁净的电子信号；在正常良好接地情况下，屏蔽系统抵制外界耦合噪音的能力是非屏蔽系统的100-1000倍，即使在屏蔽层没有接地或接地不良的情况下，屏蔽布线系统抵御能力仍然可为非屏蔽布线系统的10倍以上；有利于消除信号传输过程中的外部电磁干扰（EMI），例如：来自其它非屏蔽电缆的干扰，或者来自周围邻近导线的串扰。双绞线既可以用于传输模拟量信号，也可以用于传输数字信号；当导体中的电流发生变化时，它周围的磁场就随着变化，并由此产生磁通量的变化，因而在导体中就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，此电动势即自感电动势。这种现象就叫做自感现象。因为双绞线中是脉冲电流（和交流电造成的影响差不多），所以导线的自感现象会阻碍导线内部电流变化，削弱磁场后，也就削弱了自感现象。避免干扰别的线缆信号传输。

一体化升流单元包括标准单元、升流单元以及外壳组成；

标准单元包括铁芯1、一次绕组L1、一次绕组L2、二次绕组K1和二次绕组K2;

升流单元包括铁芯2和一次绕组P1、一次绕组P2、二次绕组S3、二次绕组S4和双刀开关；

二次绕组K1和二次绕组K2绕制与铁芯1上，二次绕组S3和二次绕组S4绕制与铁芯2上，升流单元的一次绕组与标准单元的一次绕组部分复用；

二次绕组S3和二次绕组S4设置有抽头S5；

所述双刀开关公共端与抽头S3′相连，另外两端分别与二次绕组S3和二次绕组S4相连；实际测试时调压电源输出的两个端子分别与S3和S3′连接，其中S3′开关的公共端，可以选择接通S5或S4端子，所以调压电源输出端连接可为S3、S5和S3、S4。

双刀开关公共端与抽头S5相连，另外两端分别与二次绕组S3和二次绕组S4相连。

一体化升流单元外置有机箱，且机箱的面板包括电源输入插座（220V2A），一次电流输出端子L1、L2，输出电流0~150A和二次电流输出端子K1、K2，二次输出电流为300A/5A以及双刀开关，所述双刀开关包括0.96V和1.45V两个挡位。

实施例2

参照图1~3，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，该实施例提供一种电流互感器带电核查系统自校准方法，在怀疑测量数据不准确时或在测试开始之前进行自校，自校可以判断核查仪自身有无问题，有利于保障电流互感器现场校验的准确性。

将一体化升流单元的一次绕组L1和一次绕组L2通过导线短接；

将钳形标准电流互感器CT0的接线端接在核查仪的接线柱CT0端，将钳形标准电流互感器CT0钳入一次绕组L1和一次绕组L2短接的导线；

将一体化升流单元面板的二次绕组K1、二次绕组K2通过导线与核查仪的接线柱S1、接线柱S2对接，将一体化升流单元和核查仪的接地端接地；

合上核查仪的电源开关，在人机交互单元上选择额定一次电流300A，二次电流：5A。

合上一体化升流单元电源开关，进行测试，若测得的误差值应优于0.05级，则表示核查仪工作正常。

随着钳形标准器CT0长时间工作后，开合频繁、灰尘等污垢等导致钳口接触不紧密，从而影响钳形标准器CT0测量准确度，在进行低压电流互感器带电检测前，可使用本自校准方法对系统进行自校，并可通过核查仪进行自修正，从而保证系统的准确度。

在对被试低压电流互感器带电测试时，如果测试数据超差或异常，可使用本自校准方法对系统进行测试，排除测试系统自身的问题后，可对系统接线、被试接线等进行检查，排查系统外的故障，其测试原理如图3所示。

实施例3

参照图1~4，为本发明第三个实施例，该实施例基于前两个实施例，该实施例提供一种电流互感器带电核查系统使用方法，将钳形标准电流互感器CT0的连接线直接插入接线面板的接线柱CT0，将被测电流互感器CTx的二次接线端子与接线面板的接线柱S1和接线柱S2相连，将钳形标准电流互感器CT0钳入运行的一次电流回路中，打开电源单元的电源开关，进行检测，查看数据检测结果，判断被测电流互感器CTx是否存在计量偏差。

当被测电流互感器测试时刻负荷电流小于额定电流的5％时，测试准确度会受外界影响增大，一体化升流单元产生一个较大的固定负荷电流，注入到待测一次电流回路中，使校验更加准确。

将一次绕组L1和一次绕组L2通过电流钳引入到被测电流互感器CTx两端，将标准单元的二次绕组K1和二次绕组K2短接，对被测电流互感器CTx进行注流增加一次负荷电流，其余接线方式与电流互感器带电核查系统自校准方法接线一致。

根据线路上初步判断的一次电流大小，选择将抽头S5与二次绕组S3或二次绕组S4相连，在线路不停电的状态下实现低压电流互感器的误差带电检测和装置实现现场自校准。

系统的一次电流是根据用户负荷而变化的，在用电量少的情况下电流小，反之用电量多的时候电流大，本系统进行带电检测时，一次电流是随时变化的，如果检测时一次电流很小，极端假设如果此时处于无用电状态，则一次电流为零，这样就无法测试电流互感器的误差。一次电流小于额定电流的5%时，因为信号较小、现场干扰大，有可能造成测量失准。

在这种情况下，可以使用本方法增加一次电流，从而实现电流互感器的检测，保证检测的准确性。对于额定电流较小的电流互感器检测时，为避免本方法增加的电流过大，超出其额定电流的120%，本方法采样了两档调节电流的方式，根据现场情况合理选择，其测试原理如图4所示。

实施例4

参照表1和表2，为本发明的第四个实施例，基于前三个实施例，为了验证本发明技术方案的有益效果，本实施例提供了与传统方案的对比说明－表1以及使用本系统对1000A、500A额定电流、0.01S级的标准电流互感器进行校验得到的数据－表2。如下所示：

表1

表2

表2数据是使用本系统对1000A、500A额定电流、0.01S级的标准电流互感器进行校验，因为标准器的准确度为0.01S级比本系统高两个等级，我们认为它的误差可以忽略，所测的数据及系统误差。上述数据满足0.05S级要求，且最大误差为0.03%，优于0.05S级要求。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种电流互感器带电核查系统，其特征在于：包括，

核查仪、一体化升流单元以及钳形标准互感器，所述核查仪分别与一体化升流单元和钳形标准互感器电性连接；

所述核查仪包括电源单元、采集单元、人机交互单元、控制处理单元、接线面板及外壳，所述电源单元分别与采集单元、人机交互单元、控制处理单元相连，提供电能供应，所述人机交互单元与控制处理单元相互连接，进行通讯；

所述接线面板包括人机交互单元的显示屏和接线柱组，所述接线柱组包括接线柱S1、接线柱S2、接线柱CT0以及接地柱，所述电流互感器带电核查系统在自校准和使用时钳形标准互感器均可以通过接线柱CT0与核查仪连接；

所述一体化升流单元包括标准单元、升流单元以及外壳组成；

所述标准单元包括铁芯1、一次绕组L1、一次绕组L2、二次绕组K1和二次绕组K2;

所述升流单元包括铁芯2和一次绕组P1、一次绕组P2、二次绕组S3、二次绕组S4和双刀开关；

所述二次绕组K1和二次绕组K2绕制与铁芯1上，所述二次绕组S3和二次绕组S4绕制与铁芯2上，所述升流单元的一次绕组与标准单元的一次绕组部分复用；

所述二次绕组S3和二次绕组S4设置有抽头S5，

所述双刀开关公共端与抽头S3′相连，双刀开关另外两端分别与二次绕组S3和二次绕组S4相连；

所述电流互感器带电核查系统在自校准时一体化升流单元的二次绕组K1、二次绕组K2可通过接线柱S1、接线柱S2与核查仪对接，所述电流互感器带电核查系统在使用时将被测电流互感器CTx的二次接线端子与接线面板的接线柱S1和接线柱S2相连，一体化升流单元的一次绕组L1和一次绕组L2通过电流钳引入到被测电流互感器CTx两端。

2.如权利要求1所述的电流互感器带电核查系统，其特征在于：所述采集单元包括信号采集模块、采样电阻R1、采样电阻R2以及电流转换互感器CT1。

3.如权利要求2所述的电流互感器带电核查系统，其特征在于：所述采集模块包含采集通道CH1、采集通道CH2以及采集通道CH3，所述采集通道CH1用于采集钳形标准互感器的信号，所述采集通道CH2用于采集被测电流互感器CTx信号，所述采集通道CH3用于采集电源单元的电量显示信号。

4.如权利要求3所述的电流互感器带电核查系统，其特征在于：所述采样电阻R1并联在采集钳形标准互感器的二次侧，所述采样电阻R2并联接在电流转换互感器CT1的二次侧，所述电流转换互感器CT1的一次侧与接线柱S1和接线柱S2相连。

5.如权利要求4所述的电流互感器带电核查系统，其特征在于：所述接线柱CT0与钳形标准互感器相连，所述接线柱S1、接线柱S2与被测电流互感器CTx二次端相连，用于在现场对运行中的电流互感器进行计量准确性核查。

6.如权利要求5所述的电流互感器带电核查系统，其特征在于：所述钳形标准互感器的信号线为屏蔽双绞线，二次采样单元采用穿心式。

7.一种基于权利要求1~6任一所述的电流互感器带电核查系统的自校准方法，其特征在于：

将一体化升流单元的一次绕组L1和一次绕组L2通过导线短接；

将钳形标准互感器的接线端接在核查仪的接线柱CT0端，将钳形标准互感器钳入一次绕组L1和一次绕组L2短接的导线；

将一体化升流单元面板的二次绕组K1、二次绕组K2通过导线与核查仪的接线柱S1、接线柱S2对接，将一体化升流单元和核查仪的接地柱接地；

合上核查仪的电源开关，在人机交互单元上选择额定一次电流300A，二次电流：5A；

合上一体化升流单元电源开关，进行测试，若测得的误差值应优于0.05级，则表示核查仪工作正常。

8.一种基于权利要求1~6任一所述的电流互感器带电核查系统的使用方法，其特征在于：

将钳形标准互感器CT0的连接线直接插入接线面板的接线柱CT0，将被测电流互感器CTx的二次接线端子与接线面板的接线柱S1和接线柱S2相连，将钳形标准互感器CT0钳入运行的一次电流回路中，打开电源单元的电源开关，进行检测，查看数据检测结果，判断被测电流互感器CTx是否存在计量偏差；

当被测电流互感器测试时刻负荷电流小于额定电流的5％时，测试准确度会受外界影响增大，一体化升流单元产生一个固定负荷电流，注入到待测一次电流回路中；

将一次绕组L1和一次绕组L2通过电流钳引入到被测电流互感器CTx两端，将标准单元的二次绕组K1和二次绕组K2短接，对被测电流互感器CTx进行注流增加一次负荷电流；

根据线路上初步判断的一次电流大小，选择将抽头S5与二次绕组S3或二次绕组S4相连。