GIS內(nèi)互感器現(xiàn)場校驗(yàn)方法的分析研究

1、gis內(nèi)互感器現(xiàn)場校驗(yàn)方法的分析研究黃幵來林軍許茹欣黃玨吳清耀麥照嬌海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電能計(jì)量中心摘要：闡述諧振測試技術(shù)和變頻抗干擾技術(shù)測量原理，介紹這兩種測試技術(shù)在現(xiàn)場檢 定gts互感器的誤差測試方法，并比較兩種方法的現(xiàn)場測試效果。關(guān)鍵詞：g1s;互感器;諧振測試技術(shù);變頻抗干擾技術(shù);作者簡介：黃開來（1964），高級工程師，從事電能計(jì)量技術(shù)研究工作。收稿日期：2017-07-29received： 2017-07-290引言gis內(nèi)互感器安裝在管道內(nèi)，由于管道寄生電容的存在，按照傳統(tǒng)檢定方法進(jìn) 行直接升壓/升流至額定點(diǎn)，所需升壓器/升流器的容量將很大。受gis變電站現(xiàn) 場空間的限制，采用

2、傳統(tǒng)法開展現(xiàn)場檢定gts內(nèi)互感器誤差試驗(yàn)時(shí)，往往因其 升壓器、升流器容量不足，無法升壓至額定電壓、電流點(diǎn)，導(dǎo)致無法完成現(xiàn)場測 試，必須另辟捷徑。近年來，出現(xiàn)了以通過施加異頻小信號測試g1s內(nèi)互感器誤 差的變頻抗干擾測試技術(shù)，本文將分析該測試技術(shù)，并通過現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果對比 分析其性能。1諧振原理測量gis內(nèi)互感器誤差1. 1 gis內(nèi)pt誤差測量由于gis為全封閉式組合電器，無法單獨(dú)對某只電壓互感器（pt）進(jìn)行升壓， 必須帶著母線才能進(jìn)行一次升壓。而母線存在較大的寄生電容，采用比較法升壓 會消耗大量無功電能，使得一次升壓困難。但可利用母線的寄生電容，把母線和 被試pt看成一個(gè)整體，利用母線的寄生電

3、容和電抗器串聯(lián)諧振升壓，把被試pt 的電壓升上去，實(shí)現(xiàn)誤差校驗(yàn)。g1s內(nèi)pt串聯(lián)諧振升壓原理如閣1所示。一次(x)ql=)感性為lc串聯(lián)電路，調(diào)節(jié)電抗器的電感值，當(dāng)電路達(dá)到諧振時(shí)無功和容性無功大小相等，方向相反，討有效消除母線寄生電容對電源容量的 消耗，達(dá)到升壓測試的目的。1. 2 gis內(nèi)ct誤差測量由于gis電流互感器(ct)的一次回路長、阻抗大，若要將電流升至額定值，調(diào) 壓器和升流器需要很大的容量?，F(xiàn)場檢測吋通常采用相鄰gts的人電流母線作返 回導(dǎo)體，一次回路的阻抗可達(dá)到毫歐級。當(dāng)一次電流升至5000 a時(shí)，需要的調(diào) 壓器和升流器容量約為100 mva。這對調(diào)壓器、升流器來說幾乎是不可能

4、達(dá)到的 要求，而且變電站內(nèi)也無法提供如此巨大的電源容量。tcol3l2l1taofr-obtp ?reptco o o (ddtoa誤差測魚裝置閣1 gis內(nèi)pt申聯(lián)諧振升壓原理閣下載原閣tc一調(diào)壓器;t一勵磁變壓器;l一諧振電抗器;ll，l2，l3電抗器;pta，ptb， ptc 電壓互感器的abc三相;ca，cb, cc三相電壓互感器一次回路的寄生電 容;pt標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器;y負(fù)載箱針對gis內(nèi)ct 一次回路阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電阻的特點(diǎn)，可在升流器副邊即ct的一次 側(cè)串聯(lián)電容器，通過調(diào)節(jié)電容的大小達(dá)到諧振時(shí)使得感性無功和容性無功相互 平衡，從而降低對電源、調(diào)壓器以及升流器的容量耍求，進(jìn)而完成g1

5、s內(nèi)ct的 現(xiàn)場檢測工作。其誤差接線方式如圖2所示。圖2 gis內(nèi)ct串聯(lián)諧振升流原理圖 下載原圖2變頻抗干擾技術(shù)采用諧振原理測量gts內(nèi)互感器誤差的方法，雖然可以降低對設(shè)備和電源容量 的要求，但在現(xiàn)場測試時(shí)需要根據(jù)gis管道的長度調(diào)節(jié)電抗器/電容器的值，這 對現(xiàn)場測試人員的專業(yè)技術(shù)要求高;另外，g1s內(nèi)互感器多裝在二樓或者地下， 升壓時(shí)的接線很難完成，甚至不能完成。因此，該方法還存在一定的適用局限性, 不能滿足全部gts內(nèi)互感器的檢測。近年來出現(xiàn)的變頻抗干擾測試法可解決上述問題，該方法通過施加異頻小信號 至互感器的一、二次側(cè)，將被測互感器等效為二端門網(wǎng)絡(luò)測量影響互感器誤差的 岡有參數(shù)，通過理

6、論公式計(jì)算出互感器的誤差。該方法不需耍標(biāo)準(zhǔn)互感器、負(fù)載 箱、校驗(yàn)儀、升壓器、升流器等設(shè)備，單臺設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)互感器的校驗(yàn)工作。2. 1 gis內(nèi)pt誤差測試方法測量pt的一次阻抗、二次阻抗和不同電壓點(diǎn)下的勵磁導(dǎo)納等參數(shù)，通過ft誤差 公式得出電壓互感器在規(guī)程要求的電壓、負(fù)荷點(diǎn)下的比差和角差。根據(jù)n的工 作狀況，可將其等效為如圖3所示電路。圖3 pt等效電路圖下載原圖注:zp 電壓互感器一次阻抗;zs 電壓互感器二次阻抗;zb-電壓互感器外部負(fù) 載阻抗;ys-電壓互感器勵磁導(dǎo)納。根據(jù)圖3,經(jīng)理論推導(dǎo)可得互感器的實(shí)際計(jì)算公式為：/=（1 手）+rezsx（ys+o八n5=lmzsx（rs+各）因此，

7、在實(shí)際測試屮，采用小信號測試法的設(shè)備只需測出電壓互感器的變比、一 次阻抗、二次阻抗、勵磁導(dǎo)納等參數(shù)，結(jié)合式（1）、（2）就可計(jì)算出pt的比差和角差。從g1s的特點(diǎn)可知，g1s內(nèi)pt次側(cè)與罐壁之間存在寄生電容，測量時(shí)耍盡可 能的降低其影響，理想的方式是將被測量pt獨(dú)立出來，減小一次回路的長度。以檢測110k v gis變電站中g(shù)is內(nèi)ft為例，需將被測pt線路獨(dú)立開來進(jìn)行接 線，現(xiàn)場gts內(nèi)pt在線路中的電氣原理圖如圖4所示。測量接線吋，將接地刀閘1閉合，線路開關(guān)斷開，這樣pt的一次高壓端a就通 過接地刀閘1的接地母排接地，拆除此接地母排，就可將pt完全從線路屮獨(dú)立 出來，其一次高壓尾端n及二次

8、端在控制柜中進(jìn)行接線即可。線賂關(guān)圖4 gis內(nèi)n電氣原理圖下載原圖2. 2 gis內(nèi)ct誤差測試方法測ct基本原理:利用互易原理，把ct看成等變比h （如閣5所示），通過在二 次施加異頻電壓信號，測出pt的變比、二次阻抗、勵磁導(dǎo)納等參數(shù)，再通過誤 差公式計(jì)算出ct的比差和角差，其推導(dǎo)方式與ft類似。比,=1 -g()(r2+n,)-()(2+b)差： 傘'角差：s=bn (r2+rb) -go(x2+xb) x3438。注:z2-r2+jx2-fzfri)+jxir)()= =c0+/b()'()閣5 ct等效電路閣下載原閣與測量gis內(nèi)pt和同，引起gis內(nèi)ct誤差測量精度的

9、參數(shù)主要為:實(shí)際變比、 二次阻抗、勵磁導(dǎo)納及二次負(fù)荷等，只要準(zhǔn)確測量出這些參數(shù)，即可完成gis 內(nèi)ct的誤差測量。以檢測110k v gts變電站中g(shù)ts內(nèi)ct為例，同樣地，為了 降低一次阻抗的影響，需要將ct從線路屮獨(dú)立出來，ct在線路屮的電氣原理圖 如圖6所示。圖6 gis內(nèi)ct電氣原理圖 下載原圖測量接線時(shí)，將總線開關(guān)斷開，接地刀閘1閉合，接地刀閘2閉合，線路開關(guān)斷 開;此時(shí)gts內(nèi)ct的一次回路通過兩個(gè)接地刀閘的接地母排接地，將這兩個(gè)接地 母排拆除即可將ct從線路屮獨(dú)立出來，其二次側(cè)在控制柜屮進(jìn)行接線即可。3現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)對比為驗(yàn)證兩種測試方法的實(shí)際測試性能，在某110k v變電站采用兩

10、種測試方法對 gts內(nèi)pt及ct進(jìn)行現(xiàn)場測試對比，詳細(xì)情況如下：(1) 測試設(shè)備為590j互感器綜合特性測試儀(變頻抗干擾技術(shù))：生產(chǎn)廠家為廈 門紅相電力設(shè)備股份有限公司，精度為0.05級。(2) g1s內(nèi)互感器信息。pt型號為jsqhx-110，額定變比為no kv/vt/ioovvt，額定負(fù)荷為30va，精度等級為0.2;ct額定變比為1250 a/l a，額定負(fù)荷為15 va，精度等級為0.2s。(3) 測試數(shù)據(jù)見表1、表2。(4) 測試總結(jié)。從上述測試數(shù)據(jù)可知，590j測試數(shù)據(jù)與nrhz測試數(shù)據(jù)對比結(jié)果 在0. 05級精度范圍內(nèi)。4結(jié)語g1s內(nèi)互感器可以采用傳統(tǒng)測量方法或變頻抗干擾技術(shù)

11、進(jìn)行檢定，但采用舒張 檢定gis互感器誤差時(shí)，需要配備多種笨重龐大的設(shè)備，現(xiàn)場測試效率低，而 且對安裝在樓上和地下的gis互感器無法檢測。通過對采用變頻抗干擾技術(shù)的測 試設(shè)備使用發(fā)現(xiàn)，該類設(shè)備體積小巧，現(xiàn)場測試操作簡單，可適用于各種gts 內(nèi)的互感器檢測，檢測結(jié)果與傳統(tǒng)測試方法的檢測結(jié)果一致，非常便于在現(xiàn)場 開展測試工作。但這種檢測手段與傳統(tǒng)手段差異較大，還需要在今后現(xiàn)場工作中 多次進(jìn)行使用，以驗(yàn)證其穩(wěn)定性，確?，F(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。a相測試設(shè)備誤差8()%i100%'1賜負(fù)荷f(%)-0.027-0.025-0.02430va5（，）0.40.40.4590ji(%)0.0330.0

12、320.0332.5va5（，）1.11.11.1f(%)-0.022-0.029-0.02330va5（，）0.50.20.2nhhz0.0280.0310.0322.5va1(%)8(')1.61.61.6b相測試設(shè)備誤差80%100%110%負(fù)荷f(%)- 0.056- 0.061-0.06330va8（，）0.8().80.8590.j1(%)0.0120.0120.0142.5va5（，）1.11.11.1to- 0.084-0.088-0.08930va5（，）1.11.21.2nr hzf(%)0.0220.0230.0232.5vas(')0.90.90.9c相

13、測試設(shè)備誤差80%100%110%負(fù)荷f(%)-0.034- 0.035-0.03530vam -i.i -1.3-1.4表2 gis ct測試結(jié)果下載原表測試沒備誤差1%f(%)0.0561.25901f（%）0.0668（，）1.8f(%)0.0441.4nrhzf(%)().0755(')1.9a相5%20%100%'-0.033-0.034-0.0360.50.50.60.0430.0290.0280.90.91-0.025-0.019-0.0180.70.70.70.0380.0270.0250.80.70.9測試沒備誤差b相1%5%20%100%f(%)0.044-

14、0.026-0.038-0.0391.90.70.60.6590jf(%)0.0670.0330.0320.032so1.90.80.80.9f(%,)0.055-0.033-0.034-0.044bc20.91.11.2nrhzf(%)0.0540.0330.0440.044s(')1.80.70.70.7測試沒備誤差c相1%5%20%100%f(%)0.056-0.054-0.055-0.056590j5（，）1.2-0.2-0.3-0.4f(%l)().0550.0350.0340.032參考文獻(xiàn)1 jjg3142010測量用電流互感器s.2 jjg3132010測量用電壓互感器s.3 李振東，賈楠，胡榮輝.gis內(nèi)ft誤差試驗(yàn)方法探討j.青海電力，20113 :12，