電流互感器在線(xiàn)校驗(yàn)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(jì)量、保護(hù)、監(jiān)測(cè)的重要保證。自1884年變壓器問(wèn)世以來(lái)，傳統(tǒng)電磁式電流互感器得到了充分的發(fā)展。近年來(lái)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(zhǎng)足發(fā)展。電子式電流互感器由于其動(dòng)態(tài)范圍廣，頻帶寬，無(wú)磁飽和等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)開(kāi)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(yàn)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(yàn)的新的現(xiàn)實(shí)問(wèn)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(duì)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(hào)變換流程的新特點(diǎn)以及在戶(hù)外含有大量的電子元器件，其校驗(yàn)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(kāi)始走向?qū)嵱玫募夹g(shù)，目前對(duì)其校驗(yàn)技術(shù)的研究較少，特別是對(duì)其現(xiàn)場(chǎng)帶電檢驗(yàn)技術(shù)的研究，幾乎完全是空白，更沒(méi)有相

3、應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)。本文提出的電流互感器在線(xiàn)校驗(yàn)技術(shù)可以針對(duì)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(cè)，符合數(shù)字化變電站的發(fā)展趨勢(shì)。
　　 本文針對(duì)以上背景提出了一種新的電流互感器校驗(yàn)方式，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)不斷電情況下電流互感器的在線(xiàn)校驗(yàn)，能更合理更真實(shí)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(shí)際表現(xiàn)，同時(shí)也可以縮短電流互感器的檢測(cè)周期。在線(xiàn)校驗(yàn)系統(tǒng)的主要關(guān)鍵技術(shù)有兩點(diǎn)----適用于現(xiàn)場(chǎng)帶電操作的高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)傳感頭研究和針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)

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(xiàn)校驗(yàn)系統(tǒng)的兩點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)做出了具體的分析。首先設(shè)計(jì)了一種基于PCB板的鉗形空心線(xiàn)圈作為校驗(yàn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)傳感頭。對(duì)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(duì)其開(kāi)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(shí)驗(yàn)研究。掛網(wǎng)試驗(yàn)表明該傳感頭具有高準(zhǔn)確度，動(dòng)態(tài)范圍寬，易實(shí)現(xiàn)不斷電安裝的特點(diǎn)。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(duì)諧波成分豐富的變

5、電站現(xiàn)場(chǎng)一次電流的情況，該算法能補(bǔ)償因頻率波動(dòng)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(shí)現(xiàn)高精度電力參數(shù)測(cè)量。最后，對(duì)該在線(xiàn)校驗(yàn)系統(tǒng)做了一系列的實(shí)驗(yàn)研究。其中包括河南中試所對(duì)該在線(xiàn)校驗(yàn)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)傳感頭的測(cè)試報(bào)告、系統(tǒng)的整體驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和110kV高壓電流互感器現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行測(cè)試研究。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，對(duì)系統(tǒng)各個(gè)誤差環(huán)節(jié)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行完整的信息評(píng)定，并提供了系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分析。實(shí)驗(yàn)研究表明，該標(biāo)準(zhǔn)傳感頭具有0.05級(jí)的準(zhǔn)確度，系統(tǒng)滿(mǎn)足0