電流互感器在線校驗關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、電流互感器作為電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)備，其準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)電能計量、保護(hù)、監(jiān)測的重要保證。自1884年變壓器問世以來，傳統(tǒng)電磁式電流互感器得到了充分的發(fā)展。近年來隨著電網(wǎng)容量不斷增大的要求，以數(shù)字化變電站建設(shè)為依靠的智能化電網(wǎng)建設(shè)得到大力發(fā)展。電流互感器作為最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的電力設(shè)備之一，也得到了長足發(fā)展。電子式電流互感器由于其動態(tài)范圍廣，頻帶寬，無磁飽和等優(yōu)點，已經(jīng)開始取代傳統(tǒng)電磁式互感器應(yīng)用于電力系統(tǒng)。電流互感器的不斷發(fā)展進(jìn)步促進(jìn)了其

2、校驗技術(shù)的發(fā)展。電子式互感器與傳統(tǒng)互感器的原理性差異也引入了設(shè)備校驗的新的現(xiàn)實問題。目前傳統(tǒng)電磁式電流互感器主要采用預(yù)防性維修體系，即按照規(guī)定的期限對電流互感器設(shè)備進(jìn)行定期檢查和更換。而電子式互感器由于其信號變換流程的新特點以及在戶外含有大量的電子元器件，其校驗規(guī)程和傳統(tǒng)互感器相比，必須有相應(yīng)的變化。由于電子式互感器是一種新型的剛剛開始走向?qū)嵱玫募夹g(shù)，目前對其校驗技術(shù)的研究較少，特別是對其現(xiàn)場帶電檢驗技術(shù)的研究，幾乎完全是空白，更沒有相

3、應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)出臺。本文提出的電流互感器在線校驗技術(shù)可以針對高壓電流互感器和電子式電流互感器進(jìn)行不斷電監(jiān)測，符合數(shù)字化變電站的發(fā)展趨勢。
　　 本文針對以上背景提出了一種新的電流互感器校驗方式，可以實現(xiàn)現(xiàn)場不斷電情況下電流互感器的在線校驗，能更合理更真實的反映電流互感器在變電站復(fù)雜的電磁干擾環(huán)境下的實際表現(xiàn)，同時也可以縮短電流互感器的檢測周期。在線校驗系統(tǒng)的主要關(guān)鍵技術(shù)有兩點----適用于現(xiàn)場帶電操作的高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)傳感頭研究和針對現(xiàn)場

4、一次電流源諧波成分復(fù)雜的高準(zhǔn)確度電力參數(shù)估算算法研究。本文就在線校驗系統(tǒng)的兩點關(guān)鍵技術(shù)做出了具體的分析。首先設(shè)計了一種基于PCB板的鉗形空心線圈作為校驗系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)傳感頭。對該標(biāo)準(zhǔn)傳感頭的數(shù)學(xué)建模和原理推導(dǎo)做出具體分析，并且針對其開口氣隙大小，位置影響，鄰相干擾、溫度性能等做出了詳細(xì)的實驗研究。掛網(wǎng)試驗表明該傳感頭具有高準(zhǔn)確度，動態(tài)范圍寬，易實現(xiàn)不斷電安裝的特點。然后提出一種高準(zhǔn)確度數(shù)據(jù)處理算法—矩形卷積窗的插值算法。針對諧波成分豐富的變

5、電站現(xiàn)場一次電流的情況，該算法能補償因頻率波動造成的頻譜泄漏誤差，從而更準(zhǔn)確的提取出基波成分的參數(shù)，實現(xiàn)高精度電力參數(shù)測量。最后，對該在線校驗系統(tǒng)做了一系列的實驗研究。其中包括河南中試所對該在線校驗系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)傳感頭的測試報告、系統(tǒng)的整體驗證實驗和110kV高壓電流互感器現(xiàn)場運行測試研究。根據(jù)測試結(jié)果，對系統(tǒng)各個誤差環(huán)節(jié)的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行完整的信息評定，并提供了系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分析。實驗研究表明，該標(biāo)準(zhǔn)傳感頭具有0.05級的準(zhǔn)確度，系統(tǒng)滿足0