智能变电站电子式互感器试验方法的思考论文_杨勤

(广西电网有限责任公司桂林供电局桂林供电局计量中心 541002)

摘要:结合某工程实例,对智能变电站电子式互感器的试验方法进行了研究,首先对电子式互感器的原理进行分析,其实对其的试验方法进行阐述,希望分析后能够给相关同行参考。

关键词:智能变电站;电子式;互感器;试验方法;思考

前言

社会的高速发展背景之下,全社会的用电负荷在急速的增加,人们对于供电质量的要求也在逐渐的提升,所以电网建设规模也在逐渐的增大。在当前电力行业中的相应技术带动之下,使得智能变电站被广泛的建设并且投入运行中。智能变电站中使用了大量的电气设备与技术,其具备高低压侧的完全隔离、运行安全性较高且较强的抗电磁干扰能力,并且频率范围比较宽以及测量精度较高等特点。但是即使如此,智能变电站中的电气设备在长期使用的过程中也会因为结构与测量变化等因素而导致一些故障问题的出现,特别是智能变电站内的电子互感器故障发生率较高,因此,本文主要以电磁互感器的工作原理为基础,深入的分析其在运行过程中所存在的故障问题,并且探讨出合理的解决办法。

1工作原理

电子式互感器的传感器接头主要是依据其是否可以提供供电电源分为有源型与无源型两种基本形式,前者则主要应用的是Rogowski线圈和低功率线圈,还有一种就是安装有分压器的有源型互感器;后者则主要是利用Faraday磁光效应所制作出现的互感器,还有一种是以pockels电光效应为基础而形成的无源电压互感器。经过深入分析,Rogowski线圈的内部结构为特殊空心线圈,具体的制作过程就是在非磁性材料的基础框架上安装有测量导线,而给材料的框架截面是均匀一致的,同时可以将导线的两侧实施采样电阻连接。应用低功率线圈所制作的电流互感器就是在该种形式互感器的基础上发展而来的,其可以充分的保证在较高一次电流场合中应用。此外,电子互感器系统内可以实现合并单元、传输系统以及一次转换器等,其具体的工作 原理就是利用采集器来实现电流与电压的模拟处理,同时可以将所有掌握的信号直接转变成为数字信号,并且利用光纤实现信号的传输,最终在合并器中能够实现信号的转换,全部转换成为统一的一种数据格式,最终可以实现在以太网中进行保护与测量。上述的两种单位能够按照不同的需求可以实现一对一、一对多或者多对一的组合。从电子互感器的组成结构分析可以发现,串行感应有源分压器通常都是由头部铝铸件、串行分压器、底座以及二次线圈等部分所组成,而用Rogowski线圈的有源电子互感器的主要组成部分则是传感器头部、信号柱以及底座等部分。

图 1 互感器工作原理

2工程实例

2.1电压互感器(EVT)试验

EVT试验详见下图2所示,本次试验中选择使用的是南京南瑞所生产的PCS-221电子式互感器校验仪,整个试验过程中都是传统的试验方法。

图 2 EVT 试验方法接线图

PT(标准PT)和EVT来进行准确的测量之后可以确定EVT极性与精度。试验过程如下:在系统中安装有高压试验变压器,将系统的电压升高,然后将该电压直接与母线连接。将标准PT、EVT全部都连接在母线上来实施电压参数的测量。标准PT接地,然后就是接入到1a、1n两相中,并且使用TV100-B4来将系统中的100V电压直接转变成为所需要的4V,然后再直接传输到模拟量输入插件结构中。EVT通过了合并之后可以将测量数据直接传输给数字量插件中。电源接入到外插电源,网口上可以用来进行配置的下载。测量与结果的比较主要是利用电子互感器校验仪窗口来进行,其可以直接将数据显示出来。经过最终的测量结果可以判定,通常一个标准PT测量值可以实现对于两个EVT测量值,这主要是因为系统主要实施的是双A/D采集,对于220V的电压等级每相都通过是两个值来完成单元合并配置。比差与角差通常都是标准PT测量值与EVT测量值比较之后确定,可以使用仪器来直接确定最终的数据,数据读取的过程中会出现瞬时飘变的情况,最终会理论数值与实际数据存在一定程度的偏差。

2.2电流互感器(ECT)试验

ECT试验方法与EVT几乎相同,此时可以将高压试验变压器直接替换成为大电流发生器,然后将PT也变更为CT,同时需要将电压变送器更改为5A/4V的电流变换器。在试验过程中,需要格外注意的就是标准CT在进行连接的过程中不能将极性接反,从而可以避免出现CT二次开路的情况存在。最终的检测数据详见表2中所示。

2.3数据分析

从上述的统计数据的结果中可以了解到,较差数值没有上完这也就表示极性数据的正确性,但是实际测量的数据与理论计算的数据还存在较大的区别,并且有些测量的数据明显的已经超出了国家标准的规定,同时也存在有精度测量不准确的情况存在。国家标准中规定了660kV的电压等级中,比差绝对值≤0.35%,角差绝对值≤10分;而针对于220kV电压来说,其比差绝对值≤0.20%,角差绝对值≤10分。比如在本次试验的过程中,PT测量数据的角差为23.37′、-34.00%,标准CT的角差达到22.33′。此时是否就能够判定测量方法的精度不足,亦或者是EVCT的精度存在严重的不足?答案明显是否定的,这是因为EVCT在出厂的时候就进行的略微的校准,其所使用的校准方法就是上述的试验方法,可以保证EVCT的数据偏差在合理的范围内。

3展望

不管是哪一种形式的电子互感器,也不管其工作原理是哪种,其最终所选择的试验方法都是几乎相同的。本文主要采用的是罗氏线圈互感器的方法来进行试验确定,发现该方法具备可行性,可以达到试验数据精度的需求,测量结果也能够达到相应标准的规定需要,最终的试验数据具备一定的参考价值,可以为今后的新型方法的研究提供有力的支持。智能电网与智能变站点已经不再停留在理论研究方面中,其已经真真正正的展示在人们的面前,并且已经被投入使用到实际生活中。电子互感器是智能变电站中非常关键性的组成设备,所以进行试验是非常重要的,必须要采用更加科学、精确与合理的方法才能满足实际需要,同时也能够积极的促进我国智能电网的快速发展和进步。

4试验过程质量控制措施

4.1 电子互感器直通光纤通道检查

电子互感器直通光纤通道来实施检查,确定C相激光电源光纤的衰耗超出了规定的范围,然后将合同单元、电子互感器采集卡光纤部分使用酒精来进行清洗,发现衰耗就处于正常范围内。

4.2 采集卡

将开关B相电子互感器的采集卡更换之后,合并单元部分的告警功能得到了恢复,母线保护也已经达到了正常使用的条件。经过读数可以确定,合同单元激光功率显示(480MW,465MW,460MW),此时也能够确定B相激光电源功率已经达到了正常工作区间中。

4.3 加压升流试验

对于当前已经更换电子互感器采集卡,然后对电子互感器实施了一次加压升流试验,然后在检查电子互感器中所采集的数据精确度是否能够达到要求,对于未能达到要求的部分还需要采取措施进行适当的调整,以满足工作精度的需要。

5结束语

互感器是电力系统中非常关键的组成部分,对于整个电力系统的安全、稳定运行存在直接的影响,所以需要加强注意该方面。在实际操作中,利用互感器试验可以准确的判定其极性、变比、精度等是否能够满足实际工作的需要。随着电力科学技术的高速发展和进步,科技水平得到了很大的提升,智能变电技术已经走入到日常供电的过程中,电子互感器也逐渐的取代了传统形式的互感器,达到了数字化与智能化发展需要,为我国建设智能电网打下了坚实的基础。

参考文献:

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[5] 张丽萍.数字化变电站中电子式互感器的探讨[J].中国电力教育.2012(30)

论文作者:杨勤

论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期

论文发表时间:2019/3/27

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