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電子式互感器測試方法及結(jié)果分析
發(fā)布時(shí)間:2021/01/04武漢市豪邁電力自動(dòng)化技術(shù)有限責(zé)任公司

電子式互感器作為配電裝置,由連接到傳輸系統(tǒng)和二次轉(zhuǎn)換器的一個(gè)或多個(gè)電壓或電流傳感器組成,用以傳輸正比于被測量的量,供給測量儀器、儀表和繼電保護(hù)或控制裝置。 在數(shù)字接口下,一組電子式互感器共用一臺(tái)合并單元完成此功能。

主要特點(diǎn)
 

1)不含鐵芯或者含小鐵芯,不會(huì)出現(xiàn)飽和鐵磁諧振,功耗小,節(jié)電效果顯著;

2)體積小、重量輕、精度高、線性好、測量范圍寬,克服了傳統(tǒng)電磁式CT的頻帶窄、響應(yīng)慢等問題;

3)二次開路時(shí)不會(huì)產(chǎn)生高電壓,二次短路時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大電流,從根本上消除了電力系統(tǒng)運(yùn)行中的重大故障隱患,最大程度保障人員和設(shè)備安全;

4)  無油或少油設(shè)計(jì),環(huán)保且提高了安全性,減少了維護(hù)工作量。  

目前電子式互感器在部分智能變電站已安裝運(yùn)行,但在使用過程中發(fā)現(xiàn)電子式互感器長期對(duì)傳感器進(jìn)行大功率激光供能會(huì)影響光器件的使用壽命,羅氏線圈溫度變化會(huì)導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)變化,影響輸出信號(hào)和電子線路測量的準(zhǔn)確度,因此現(xiàn)階段部分新建智能變電站會(huì)選擇性使用電子式互感器和合并單元。 隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟,基于電子式互感器諸多優(yōu)勢,未來可能會(huì)成為一種趨勢。

測試方法
 
電子式互感器常見的測試項(xiàng)目有: 極性、角差、比差、諧波、抖動(dòng)、延時(shí)等。

△  電子式互感器測試示意圖

電子式互感器不存在復(fù)雜的線圈結(jié)構(gòu),進(jìn)行測試時(shí)通過將采樣值與標(biāo)準(zhǔn)互感器比對(duì),得出測試結(jié)果,因此還需進(jìn)行升流器(升壓器)、標(biāo)準(zhǔn)電流互感器(標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器)的測試。 本次以DCM-330 電子式互感器校驗(yàn)儀為例,介紹電子式互感器的測試方法。

△  DCM-330 電子式互感器校驗(yàn)儀

DCM-330 電子式互感器校驗(yàn)儀做精度校驗(yàn)時(shí),校驗(yàn)系統(tǒng)同時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)互感器和被?;ジ衅鞯膬陕沸盘?hào)輸入。 標(biāo)準(zhǔn)互感器的電壓/電流信號(hào)進(jìn)入DCM330后,經(jīng)過高精度電量變換器統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),然后進(jìn)入高精度信號(hào)采集卡。 標(biāo)準(zhǔn)通道的精度是整個(gè)校驗(yàn)精度的基礎(chǔ),取自高精度標(biāo)準(zhǔn)互感器輸出模擬量,標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器、電流互感器信號(hào)分別接至DCM-330的標(biāo)準(zhǔn)電壓通道、標(biāo)準(zhǔn)電流通道。

被校設(shè)備的輸出信號(hào)有傳統(tǒng)模擬量輸出、電子式互感器小信號(hào)輸出、IEC61850-9-1數(shù)字量輸出、IEC61850-9-2數(shù)字量輸出、IEC61850-9-2LE數(shù)字量輸出、IEC60044-7 FT3(2.5Mbps和5Mbps)輸出等。 傳統(tǒng)模擬量輸出的被校設(shè)備,輸出接至被校電壓、被校電流通道。 電子式互感器小信號(hào)輸出的被校設(shè)備,輸出接至被校信號(hào)通道,IEC61850-9-1、IEC61850-9-2和IEC61850-9-2LE數(shù)字量輸出的被校設(shè)備,輸出接至IEC61850通道, IEC60044-7的FT3/FT3LE數(shù)字量輸出的被校設(shè)備,輸出接至FT3通道。

標(biāo)準(zhǔn)互感器和被?;ジ衅鞯臄?shù)據(jù)采集在同步脈沖/編碼的控制下進(jìn)行,同步脈沖和同步編碼信號(hào)必須符合標(biāo)準(zhǔn)的光秒脈沖和光B碼的標(biāo)準(zhǔn),避免采樣不同步造成的精度誤差和相位誤差。

DCM-330 電子式互感器校驗(yàn)儀信號(hào)處理程序采用高精度算法和頻率跟蹤處理,對(duì)各種規(guī)范的解碼具有通用性,能夠根據(jù)被校通道數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,通過綜合處理得到被校設(shè)備的比差、角差、頻率等指標(biāo),同時(shí)完成波形繪制,并將指標(biāo)保存為表格。

△  參數(shù)設(shè)置界面

通常進(jìn)行電子式互感器測試時(shí),需要配合合并單元測試,完成電子式互感器對(duì)應(yīng)的本間隔合并單元的配置。 (合并單元配置參考保護(hù)裝置配置)

進(jìn)行電子式互感器測試時(shí),標(biāo)準(zhǔn)源配置為標(biāo)準(zhǔn)互感器的相關(guān)參數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)線圈的變比等),試品配置為電子式互感器相關(guān)參數(shù)(協(xié)議類型、額定一次值)等。 同步校驗(yàn)DCM-330 是否與系統(tǒng)對(duì)時(shí),進(jìn)行同步輸出,在測試過程中通過處理報(bào)文延時(shí)對(duì)固有額定延時(shí)進(jìn)行處理。 (若處理,測試結(jié)果只顯示延時(shí)誤差; 若不處理,測試結(jié)果顯示為額定延時(shí)與延時(shí)誤差的總和)

試驗(yàn)報(bào)告分析
 

△  試驗(yàn)報(bào)告

計(jì)量以及測量類線圈主要參數(shù): 極性、精度、比差(比差必須小于或等于計(jì)量/測量等級(jí))。

保護(hù)類線圈主要參數(shù): 極性、相差(延時(shí)誤差,等同于合并單元的延時(shí)誤差,≤10μs)

由測試結(jié)果可知:
被試品頻率: 合格。
比差: 合格。 (比差是否合格將影響計(jì)量、測量類CT計(jì)量精度)
檢定點(diǎn): 試驗(yàn)過程中在標(biāo)準(zhǔn)波形上截取基準(zhǔn)比對(duì)點(diǎn)的位置。
角差: 根據(jù)具體情況觀察是否進(jìn)行對(duì)時(shí)、報(bào)文處理額定延時(shí)。
延時(shí)誤差: 根據(jù)角差進(jìn)行換算,若角差不合格,延時(shí)誤差也會(huì)不合格。 (角差或者延時(shí)誤差過大,可能引起三相不平衡、距離保護(hù)誤動(dòng),嚴(yán)重情況可能導(dǎo)致主變出現(xiàn)差流,主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作)
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