特殊条件下电流互感器及电子式互感器试验研究论文_费利定,

特殊条件下电流互感器及电子式互感器试验研究论文_费利定,

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摘要:随着科技不断的发展与进步,智能电网的构建与应用已经逐渐走入公众视野。电流互感器也被广泛应用在500kV及以上电力系统中,但是以往电流互感器以及电子式互感器的试验方法已经不再适应当前的工作需要,因此对特殊条件下电流互感器以及电子式互感器试验进行研究极具现实意义。

关键词:电流互感器;电子式互感器;励磁

在智能电网不断发展的推动下,电流互感器与电子式互感器在电力系统中的应用也逐渐变得普遍起来。但是以往陈旧的电流互感器与电子式互感器试验方法,已经不能确保电流互感器以及电子式互感器的工作效率以及工作精确度。

1 电子式互感器传递特性特点

电子式互感器不含有铁芯,因此消除了磁饱和及磁谐振现象而使互感器运行暂态响应好、稳定性好,保证了系统运行的高可靠性。从传变特性上,无论是光学互感器还是基于罗柯夫斯线圈(Rogoskwi)的电子式互感器均具有以下特点:

1.1 电子式互感器的暂态传变特性优良,二次电流无饱和问题,因此在系统故障时如果两侧均采用电子互感器,差动保护可以不需要考虑饱和,较大地提高了差动保护的动作特性。

1.2 由于电子式互感器的积分回路设计差异会造成二次电流衰减时间常数较大,在故障切除时电流拖尾对保护会有一定的影响。

2 电流互感器试验现状

2.1 误差试验现状

就当前电流互感器误差试验方法而言,它不仅不能满足当前电流互感器试验要求,还存在一定的弊端。

(1)以往采取误差试验方法对电流互感器进行试验时,需要构建一个完整回路才可以得出最终的试验结果。因此在对电流互感器进行试验时,操作不仅复杂而且极为繁多,试验耗费时间也相对较长。

(2)由于500kV电力系统中使用的电流互感器往往是罐式断路器套管互感器,采用误差试验方法对互感器进行试验就显得更为复杂不便了。罐式断路器一般放置较高,而且线路排放距离又极为冗长。采用误差试验方法进行试验不仅会大大提高试验成本,还会在一定程度上提高误差试验的操作难度,降低误差试验工作效率以及精准度。

(3)随着社会用电量需求的不断增长,电流互感器试验的工作电流也逐渐提升到120%额定电流,也就是电流互感器试验至少要在12000A的电流下进行。极高的试验额定电流环境无疑对误差试验方法带来了新的挑战。

2.2 励磁特性试验现状

就励磁特性试验而言,励磁特性试验方法主要应用于特高压、大容量电力系统中保护用类电流互感器的试验。在特高压、大容量电力系统中,采用励磁特性试验对电流互感器进行试验时,至少1kV的二次绕组电压,无疑大大降低了电流互感器的安全性。而且,在特高压、大容量电力系统中采用励磁特性试验方法对电流互感器进行试验时,试验所需要试验环境极为复杂,甚至不能进行现场试验。

2.3 暂态特性试验现状

当电力系统在运行过程中,出现短路故障时,暂态过程也会随之出现。正是由于这个暂态过程的存在,使得我们可以对电流互感器进行试验,从而选择满足电力系统工作需求的电流互感器种类。就目前高电压、大容量的电力系统而言,电力系统出现短路故障时,暂态过程存在时间都会比较偏长,因此使得在对电流互感器进行暂态特性试验时,要操作迅速敏捷,以防电力系统功能受损。但是目前高电压、大容量电力系统所采用的电流互感器基本是TPX、TPY、TPZ、TPS这几种之一,这五种电流互感器所对应的暂态特性试验方法还存在一定的不准确性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此对暂态特性试验方法的研究极具现实意义。

2.4 电子互感器误差试验

电子互感器作为一种新型的互感器,与以往传统电磁式互感器相比,电子互感器不仅绝缘性能好、暂态特性明显,还不像传统电磁式互感器具有磁饱和性等一系列优点。就电子互感器与传统电磁式互感器相比而言,电子互感器在传输过程中将以往的电缆换成光缆,而且能够实现数据的数字信号显示,降低以及避免了互感器电流、电压信号在传输过程受到其他误差因素影响的可能性。电子互感器的出现,加快了变电站逐渐走向智能自动化的发展方向的步伐。电子互感器与传统电磁式互感器之间存在的诸多不同,也使得以往适用于电磁式互感器的误差试验方法不能对电子互感器进行试验,因此对电子互感器试验方法进行开发与研究有着极大的现实意义。

3 特殊条件下电流互感器试验

3.1 罐式断路器套管电流互感器试验方法

就以往电流互感器误差试验方法而言,对罐式断路器套管电流互感器进行试验时,由于接线距离较长,不仅使得试验耗费时间长,而且会在一定程度上提高试验成本以及工作难度。因此,在对罐式断路器套管电流互感器进行试验时,要根据实际情况采用适合的接线方法进行试验。经过多年的试验与研究得出,通过罐体或接地体进行接线,对罐式断路器套管电流互感器进行试验,不仅会提高试验效率,还会在一定程度上提高试验结果的精准性。通过罐体或接地体进行接线的试验方法,是在对罐式断路器套管电流互感器内部结构分析的基础上确定的,具有较高的实用性,是一种科学性的误差试验方法创新。

3.2 GIS电流互感器试验方法

就封闭式组合电器中使用的电流互感器而言,主要以GIS电流互感器为主。但是以往的电流互感器试验方法对GIS电流互感器没有任何实际试验意义可言。因此在对GIS电流互感器进行试验时,往往需要在结合实际情况的基础上,采用最合理以及最贴切的试验方法。GIS电流互感器的试验方法,主要是通过对试验过程中设备运行状态管理完成选择与确定的。

3.3 电子式互感器试验方法

随着科研进程的不断推进,电子互感器的相应试验方法,也得到了一定程度的改进与创新。在对电子式互感器进行试验时,不能采用针对传统电磁式电流互感器制定的试验方法,需要结合具体试验环境采用最适宜以及最省事的试验方法。就具体方法而言,可以通过对电磁式电流互感器试验输出模拟量进行数字化转变,然后再将电子式互感器的试验输出数字量与其对比,得出试验测量结果。与此相对应的就是,将电子式互感器试验输出数字量进行模拟化,与传统互感器输出量进行对比,得出实验测量结果。就采用这种数据转换的试验方法而言,其最重要的工作就是要保证试验过程中数据转换的精准性,对比研究后,第一种的数据转换方法的精确性普遍较高。因此,在对电子式互感器进行试验时,往往会将电子式互感器的试验输出数字量与传统互感器试验数字化转变后数据进行对比,得出试验测量结果。

4 结束语

在科技发展的推动下,电流互感器的试验方法得到了一定程度上的改进,已经能够满足当前电力系统的工作需求。电子式互感器的出现以及使用也渐渐普遍起来,其对应的试验方法也在不断的补充与改进之中。由此可见,电力系统向智能自动化方向发展的关键,在于电流互感器以及电子式互感器试验方法的改进与否。

参考文献:

[1]梁仕斌.特殊条件下电流互感器及电子式互感器试验研究[D].昆明理工大学,2008.

[2]刘彬,叶国雄,郭克勤,等.电子式互感器性能检测及问题分析[J].高电压技术,2012,(11):2972-2980.

[3]彭丽.10kV/35kV电子式电压/电流互感器研究[D].华中科技大学,2004.

[4]周均德.电子式电流互感器Rogowski线圈传感头的研究与设计[D].湖南大学,2006.

论文作者:费利定,

论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期

论文发表时间:2018/11/17

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