探析智能型电力互感器移动计量检定系统的应用与设计论文_杨思学,窦瑞军,李广山

探析智能型电力互感器移动计量检定系统的应用与设计论文_杨思学,窦瑞军,李广山

国网新疆电力有限公司电力科学研究院 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000

摘要:鉴于仪器设备笨重、现场接线复杂是造成电力互感器现场检定工作强度大、效率不高的主要影响因素,基于比较法互感器检定接线原理,设计了一套智能型电力互感器移动计量检定系统,该系统采用移动式检定技术,搭载了电流互感器、电压互感器现场试验所需的仪器设备,设计出自动切换变比的试验接线回路及后台答理软件,实现了仪器设备不下车即可开展检定试验及检定回路上位机控制等功能,可满足220 kV及以下电力互感器现场试验要求。实例应用结果表明,木文设计的计量检定系统简化了互感器计量检定工作现场操作流程,提高了现场工作效率。

关键词:互感器;计量检定;移动式检定技术;设备车载化;自动切换

1、引言

随着电网的高速发展,电网中在运互感器计量数量不断增加。同时,《电能计量装置技术管理规程》川规定,网内I类电能计量装置中的互感器准确度等级必须为o.2级,因此对互感器现场计量检定工作效率提出了严峻要求。近年来,互感器计量检定车因具有功能性强、专业性强、现场应用力一便等优点己成为研究热点。传统的仓储式计量检定车实现了将设备远距离运送到现场的口标,一定程度上减轻了互感器计量检定工作的劳动强度。但其仍存在以下缺陷:①设备装卸、搬运耗时费力;②现场试验电路接线繁杂;③仪器、配件等数量较多,易遗漏;①部分被试品距地面较高,操作难度大;⑤不易分析处理现场试验数据,如数据存储、检验报告输出等。鉴此,本文研制出智能型电力互感器移动计量检定系统,实现了设备不下车即可开展计量试验的口的,提高了现场试验效率、降低了现场工作强度、减少了停电检测或检修时问。

2、计量检定概述

为确保计量器具计量性能进行的评定工作为计量检定,通过检定可确保其工作是否合格,如检验、加封盖印等。其为量值传递的主要方式,是确保量值准确的保障。国家计量基准器具的简称为计量基准,其主要作用为计量单位量值的复现、保存。目前常见的计量检定方式包含2类:第一,整体检定法。作为最常见的检定方式,整体检定法也被叫做综合检定法。该方式计量器具计量特性检定可直接通过计量基准、计量标准。其特点为可靠、简便,并能获取修正值。第二,单元检定法。部件检定法与分项检定法为单元检定法的别称。因计量需多次进行,将对被检计量器具准确性造成影响,进而产生误差。利用计算获得整体误差,以此对被检计量器具进行检定。

3、智能型电力互感器移动计量检定系统设计

3.1系统组成

系统设计遵循可实施项目全、试验过程安全、试验结果可靠的原则,包括试验系统、车辆系统、软件系统、辅助系统等四部分。为确保现场试验安全,在车厢尾部设计向外延展的承重滑轨托盘,加大试验控制台与试验仪器设备之问的距离,以确保问距满足高电压等级下工作的安全距离。

1)试验系统。为平台设计的核心部分。试验系统将部分仪器集成到标准机架上形成全自动一体化调压升压校验工作台,台体的主要功能包括:①软件控制单元。通过计算扫L发指令完成控制操作,接线控制卡接收到指令后根据协议解码控制继电器动作,从而选择响应的试验回路或设备接入点。②电气控制单元。包括电源控制、量程自动切换控制。通过外部引线接入被测试验设备,根据被试品类别和测试量程的小同,通过继电器开关选择设备测量量程,自动切换唯一、可靠试验回路,从而简化现场接线步骤和操作。③保护单元。包括设计可靠接地保护电路以确保将电气回路中可能产生的漏电流、静电荷及雷电电流等引入地下和安装漏电保护装置避免回路中出现较大小安全电流等,可有效保障设备的正常工作和工作人员的人身安全。

2)车辆系统。包括车内结构、环境及外观设计。主要解决车内承载空问的利用及车载基础电气回路两个问题,为车载仪器设备提供足够的容纳空问及合理的电气接入点。

3)软件系统。主要包括检定过程控制模块、数据管理模块两部分。具有在试验过程中自动采集、实时分析、统一存储、无缝上传现场试验数据等功能,并自动生成报表,有效克服了人工抄表方式导致的人工因素大、流程繁杂的弊端。

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4)辅助系统。主要提供现场日常及夜晚等特殊条件下开展试验所需的设备,包括电动接线单元、监控单元、呼唱单元、环境温湿度单元、数据远传单元等功能模块,为现场工作提供必要的辅助条件。

3.2试验系统硬件设计

为保证输出电压的精度,采用双调压器和双步进电机进行调压。小调压器经隔离变与大调压器串联构成调压器的粗、细两级调压精度;大调压器主副边为电源输出端,其经继电器与试验原理中的一次回路相连;CTC控制升流器的通路,PTC控制与变压器的通路。

一次、二次侧回路提供被试互感器的原、副边接入端子。在试验过程中,相关仪器设备的接线端子的组合会根据互感器变比发生变化,人工操作时较繁琐。因此,需采用继电器板卡将多个继电器与设备的接线端子一对一连接起来组成一组可控开关。然后通过上位机设定参数,板卡接受命令后根据需要选择设备的接入点,从而实现设备量程或互感器精确度的自动切换功能。一次回路控制L1与L2,L3,L4的组合,二次回路控制K1与K2-}-K 10的组合。依照互感器铭牌信息切换一、二次变比接线端子,改变变压器试验回路。

3.3车辆系统结构设计

根据试验仪器设备的重量和尺寸设计出主要依据以下几方面:

1)检定车分为驾乘区及试验区两个区域。驾乘区设置1个正驾驶位和2个副驾驶位,试验区设置若干个安置仪器及附件的独立机柜、一体化测量装置或分体式测量装置、标准TV和电抗器托板等。

2)电流试验区开侧窗门,方便一次及二次电流接线。

3)高压线、信号线、电源线安全隔离及屏蔽;按标准布线方式上架,集中接入转接板;所有布线均有对应线号标识;走线槽满足防火防潮要求;动力线线径均留有足够的裕度。

4)试验区配置1台顶式空调,用于调节温度。

试验时,工作人员通过拉动承重滑轨托盘,将标准电压互感器和电抗器移到车外,以确保操作人员与高压电器的安全距离。这样设备不用搬到地面即可进行试验,极大地减轻了现场劳动强度。

3.4软件系统设计

基于目前计量车辆测试设备厂家较多的现实情况,为满足测试设备可换性、系统软件可移植性、可扩展性的要求,软件设计过程中,采用面向对象的思想,抽象设备服务接口,将仪器设备等视为由功能、接口、约束条件组成的逻辑,从而建立不同种类的对象模型,实现设备由硬件层物理对象与软件应用层的逻辑对象的映射。并在软件底层开发一个可扩展的问隔层,建立以小同种类的测试设备与逻辑对象之问的映射关系的集合。由此,当选用小同厂家的测试仪器时,仅在问隔层建立新的映射关系即可实现软件功能,避免了重复开发、提高了工作效率。

4、结束语

基于互感器现场检定工作要求,依据标准计量力一法研制出智能型电力互感器移动计量检定系统,满足了互感器计量检定工作的实际要求,有效解决了传统互感器计量检定工作中存在的问题,为220 kV及以下互感器计量检定工作提供了完善的解决力一案。同时,该系统也为500 kV互感器计量检定车提供了借鉴。

参考文献:

[1]魏晓耀,谢艳彬.智能型电力互感器移动计量检定系统设计与运用[J].中国科技纵横,2016(12).

[2]金瑟.智能型电力互感器移动计量检定系统设计与应用[J].引文版:工程技术,2016(4):4-4.

[3]徐敏锐,黄奇峰,卢树峰,等.1000kV特高压GIS电流互感器现场误差智能化检定系统设计与应用[J].电测与仪表,2015,52(22):68-72.

论文作者:杨思学,窦瑞军,李广山

论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期

论文发表时间:2018/12/17

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