CN105093151B - 750kV级电容式电压互感器现场检定***及检定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明750kV级电容式电压互感器现场检定***及检定方法，属于互感器检测技术领域，主要解决现场750kV级电容式电压互感器向更高精度溯源的要求及现场校验中升压装置升压困难，易受电磁干扰的问题；包括标准器、变频电子源、互感器校验仪及模拟负荷装置，其特点是：标准器包括标准电压互感器和感应分压器，其中：标准电压互感器由标准电压互感器一次绕组、标准电压互感器升压绕组及标准电压互感器二次比例绕组组成；感应分压器由感应分压器一次绕组、感应分压器二次供电绕组及感应分压器二次比例绕组组成；模拟负荷装置由一号标准负荷、二号标准负荷、计量绕组和仪表绕组切换继电器、一号标准负荷工作继电器及二号标准负荷工作继电器组成。
Description
技术领域
本发明属于互感器检测技术领域，具体涉及750kV级电容式电压互感器现场检定***及检定方法。
背景技术
750kV级电容式电压互感器的现场检定主要包括检定现场750kV级电容式电压互感器在工频80％、100％、105％额定电压下，及对应于此电压下额定负荷和下限负荷的误差。
目前，在750kV级变电站对电容式电压互感器进行现场校验，一般采用谐振升压、测差法的原理来完成误差测试，这种测试方法存在以下问题：(1)升压装置和标准互感器体积庞大，质量重，不便于搬运和现场摆放；(2)由于电容式电压互感器容性负荷大，所需试验变压器和电源容量大，高达几十千伏安，现场升压困难；(3)现场串联积木式的多只笨重的电抗器需要吊车吊装，费时费力。吊装完成后，由于七八只电抗器垂直于地面，任何外力冲击都会导致电抗器倒塌，存在安全隐患；(4)工作地点变动时，需要拆除电抗器并装车转移到新的工作地点，重新组装，这些都给现场工作带来极大的不便，有时受作业环境条件限制甚至无法正常开展工作；(5)由于750kV级变电站高电压大电流复杂的电磁环境，测试设备极易受到电磁干扰，使测试工作无法正常进行，测试的准确性易受影响。针对以上情况，为了解决750kV级电容式电压互感器现场校验过程中工作效率低、安全系数低、工作人员劳动强度大的问题，在现场校验中采用低校高法将是今后现场校验的方向，低校高法不需要体积庞大、质量重的标准器和升压装置，只需在相对低的电压下测试电容式电压互感器的参数再外推至80～105％电压百分数下的误差即可，确实提高工作效率，减轻工作人员劳动强度，保障生产安全。
发明内容
本发明主要解决现场750kV级电容式电压互感器向更高精度溯源的要求及现场校验中升压装置升压困难，易受电磁干扰，不能准确检定的问题。
本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案是：
750kV级电容式电压互感器现场检定***，包括标准器、变频电子源、互感器校验仪及模拟负荷装置，其特点是：所述标准器包括标准电压互感器和感应分压器，其中：标准电压互感器由标准电压互感器一次绕组、标准电压互感器升压绕组及标准电压互感器二次比例绕组组成；感应分压器由感应分压器一次绕组、感应分压器二次供电绕组及感应分压器二次比例绕组组成；
所述互感器校验仪包括信号调理单元、数据采集单元、数据处理运算单元、显示单元、操作面板、标准回路输入端及差值回路输入端；所述信号调理单元将信号调理后传输至数据采集单元，数据采集单元将信号传输至数据处理运算单元，最后由显示单元将数据处理运算单元的结果显示出来；所述标准回路输入端包括互感器校验仪标准回路输入首端和互感器校验仪标准回路输入末端；所述差值回路输入端包括互感器校验仪差值回路输入首端和互感器校验仪差值回路输入末端；操作面板通过数据线与数据处理运算单元连接；
所述模拟负荷装置由一号标准负荷、二号标准负荷、计量绕组和仪表绕组切换继电器、一号标准负荷工作继电器及二号标准负荷工作继电器组成；标准电压互感器一次绕组首端和标准电压互感器一次绕组末端分别与被测电容式电压互感器的高压接线首端和电容式电压互感器高压接线末端连接；所述标准电压互感器升压绕组的首末端分别与变频电子源的输出端连接；标准电压互感器二次比例绕组的首末端分别与所述感应分压器一次绕组的首末端连接；所述感应分压器二次供电绕组的首末端分别与互感器校验仪标准回路输入首端和互感器校验仪标准回路输入末端连接；所述感应分压器二次比例绕组的首端与模拟负荷装置的计量绕组和仪表绕组切换继电器的动触点连接，感应分压器二次比例绕组的末端与互感器校验仪差值回路输入首端连接；互感器校验仪差值回路输入末端接地，且与位于模拟负荷装置上的计量测差末端连接；
所述模拟负荷装置的计量测差首端与被测电容式电压互感器二次计量绕组首端连接，模拟负荷装置的计量测差末端与被测电容式电压互感器二次计量绕组末端连接；所述一号标准负荷工作继电器与一号标准负荷串联后与被测电容式电压互感器二次计量绕组并联；所述二号标准负荷工作继电器与二号标准负荷串联后与被测电容式电压互感器仪表绕组并联；模拟负荷仪表测差首端与被测电容式电压互感器仪表绕组首端连接，在模拟负荷装置内部，模拟负荷仪表测差首端与计量绕组和仪表绕组切换继电器的常开静触点接连；模拟负荷仪表测差末端与被测电容式电压互感器仪表绕组末端连接，在模拟负荷装置内部，模拟负荷仪表测差末端与模拟负荷计量测差末端连接，计量绕组和仪表绕组切换继电器的常闭静触点与模拟负荷装置的计量测差首端连接。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明采用标准器及模拟负荷装置，在现场校验中采用低校高法，不需要体积庞大、质量重的标准器和升压装置，只需在较低的电压下测试电容式电压互感器的参数再外推至80～105％电压百分数下的误差即可，提高工作效率，减轻工作人员劳动强度，保障生产安全。
附图说明
图1是本发明原理结构图；
图2是本发明中的互感器校验仪原理结构图。
图中：1—标准器；2—标准电压互感器一次绕组；3—标准电压互感器升压绕组；4—变频电子源；5—感应分压器二次供电绕组；6—感应分压器二次比例绕组；7—互感器校验仪；8—标准电压互感器二次比例绕组；9—感应分压器一次绕组；10—电容式电压互感器的计量绕组；11—被测电容式电压互感器；12—电容式电压互感器仪表绕组；13—模拟负荷装置；14—标准回路输入端；15—信号调理单元；16—数据采集单元；17—数据处理运算单元；18—显示单元；19—差值回路输入端；20—操作面板；T1—标准电压互感器；T2—感应分压器；A—电容式电压互感器的高压接线首端；N—电容式电压互感器的高压接线末端；A1—标准电压互感器一次绕组的首端；N1—标准电压互感器一次绕组末端；1a—电容式电压互感器计量绕组首端；1n—电容式电压互感器计量绕组末端；2a—电容式电压互感器仪表绕组首端；2n—电容式电压互感器仪表绕组末端；1a1—计量测差首端；1n1—计量测差末端；2a1—模拟负荷仪表测差首端；2n1—模拟负荷仪表测差末端；G1—一号标准负荷；G2—二号标准负荷；Je1—计量绕组和仪表绕组切换继电器；Jy1—一号标准负荷工作继电器；Jy2—二号标准负荷工作继电器；U—互感器校验仪标准回路输入首端；ΔU—互感器校验仪差值回路输入首端；E1—互感器校验仪标准回路输入末端；E2—互感器校验仪差值回路输入末端。
具体实施方式
如图1所示，750kV级电容式电压互感器现场检定***，包括标准器1、变频电子源4、互感器校验仪7及模拟负荷装置13，其特点是：所述标准器1包括标准电压互感器T1和感应分压器T2，其中：标准电压互感器T1由标准电压互感器一次绕组2、标准电压互感器升压绕组3及标准电压互感器二次比例绕组8组成；感应分压器T2由感应分压器一次绕组9、感应分压器二次供电绕组5及感应分压器二次比例绕组6组成；所述模拟负荷装置13由一号标准负荷G1、二号标准负荷G2、计量绕组和仪表绕组切换继电器Je1、一号标准负荷工作继电器Jy1及二号标准负荷工作继电器Jy2组成；标准电压互感器一次绕组首端A1和标准电压互感器一次绕组末端N1分别与被测电容式电压互感器高压接线首端A和被测电容式电压互感器高压接线末端N连接；所述标准电压互感器升压绕组3的首末端分别与变频电子源4的输出端连接；标准电压互感器二次比例绕组8的首末端分别与所述感应分压器一次绕组9的首末端连接；所述感应分压器二次供电绕组5的首末端分别与互感器校验仪标准回路输入首端U和互感器校验仪标准回路输入末端E1连接；所述感应分压器二次比例绕组6的首端与模拟负荷装置13的计量绕组和仪表绕组切换继电器Je1的动触点连接，感应分压器二次比例绕组的末端与互感器校验仪差值回路输入首端ΔU连接；互感器校验仪差值回路输入末端E2接地，且与位于模拟负荷装置13上的计量测差末端1n1连接；
所述模拟负荷装置13的计量测差首端1a1与被测电容式电压互感器计量绕组首端1a连接，模拟负荷装置13的计量测差末端1n1与被测电容式电压互感器计量绕组末端1n连接；所述一号标准负荷工作继电器Jy1与一号标准负荷G1串联后与被测电容式电压互感器计量绕组10并联；所述二号标准负荷工作继电器Jy2与二号标准负荷G2串联后与被测电容式电压互感器仪表绕组12并联；模拟负荷仪表测差首端2a1与被测电容式电压互感器仪表绕组首端2a连接，在模拟负荷装置内部，模拟负荷仪表测差首端2a1与计量绕组和仪表绕组切换继电器Je1的常开静触点接连；模拟负荷仪表测差末端2n1与被测电容式电压互感器仪表绕组末端2n连接，在模拟负荷装置内部，模拟负荷仪表测差末端2n与模拟负荷计量测差末端1n1连接，计量绕组和仪表绕组切换继电器Je1的常闭静触点与模拟负荷装置13的计量测差首端1a1连接。
750kV级电容式电压互感器现场检定方法，包括空载误差检定及负荷误差检定，具体检定步骤如下：
1)在校验仪的操作面板上输入被测电容式电压互感器额定一次电压，额定二次电压，准确度等级，额定负荷；
2)被测电容式电压互感器一次供电电压为35kV时，电容式电压互感器计量绕组首端1a通过计量绕组和仪表绕组切换继电器Je1与感应分压器二次比例绕组6首端接通，电容式电压互感器计量绕组末端1n接互感器校验仪差值回路输入末端E2，且同时接地，将一号标准负荷G1并联在电容式电压互感器的计量绕组10的首末端上，通过与一号标准负荷G1串联的一号标准负荷工作继电器Jy1的通断，测得被测电容式电压互感器的计量绕组的负荷误差和空载误差；
3)将第二步所测得的空载误差和负荷误差数值信息传输到互感器校验仪的数据处理运算单元，测得被测电容式电压互感器计量绕组的阻抗Z1及被测电容式电压互感器计量绕组的额定负荷误差ε1；
4)被测电容式电压互感器一次供电电压为35kV时，电容式电压互感器仪表绕组首端2a通过计量绕组和仪表绕组切换继电器Je1与感应分压器二次比例绕组6首端接通，电容式电压互感器仪表绕组末端2n接互感器校验仪差值回路输入末端E2，且同时接地，将二号标准负荷G2并联在电容式电压互感器的仪表绕组12的首末端上，通过与二号标准负荷G2串联的二号标准负荷工作继电器Jy2的通断，测量被测电容式电压互感器仪表绕组的负荷误差和空载误差；
5)将第四步所测得的负荷误差和空载误差数值信息传输到互感器校验仪的数据处理运算单元，测得被测电容式电压互感器一次绕组的阻抗Z0及被测电容式电压互感器仪表绕组的额定负荷误差ε2；
6)将变频电子源4输出频率调整为5Hz，调节输出电压，分别在80％、100％、105％额定电压时向被测电容式电压互感器11供电，测得被测电容式电压互感器计量绕组10的相应励磁导纳；
7)将第六步测得的励磁导纳传输到互感器校验仪的数据处理运算单元，得出被测电容式电压互感器计量绕组10在80％、100％、105％额定电压下的空载误差ε3；
8)在校验仪的操作面板输入ε1、ε2和ε3，经互感器校验仪的数据处理运算单元17，测得被测电容式电压互感器11在工频下，80％、100％、105％额定电压下时，及对应于此电压下额定负荷和下限负荷误差。
Claims (2)
1.750kV级电容式电压互感器现场检定***，包括标准器(1)、变频电子源(4)、互感器校验仪(7)及模拟负荷装置(13)，其特征是：所述标准器(1)包括标准电压互感器(T1)和感应分压器(T2)，其中：标准电压互感器(T1)由标准电压互感器一次绕组(2)、标准电压互感器升压绕组(3)及标准电压互感器二次比例绕组(8)组成；感应分压器(T2)由感应分压器一次绕组(9)、感应分压器二次供电绕组(5)及感应分压器二次比例绕组(6)组成；所述模拟负荷装置(13)由一号标准负荷(G1)、二号标准负荷(G2)、计量绕组和仪表绕组切换继电器(Je1)、一号标准负荷工作继电器(Jy1)及二号标准负荷工作继电器(Jy2)组成；标准电压互感器一次绕组首端(A1)和标准电压互感器一次绕组末端(N1)分别与被测电容式电压互感器高压接线首端(A)和被测电容式电压互感器高压接线末端(N)连接；所述标准电压互感器升压绕组(3)的首末端分别与变频电子源(4)的输出端连接；标准电压互感器二次比例绕组(8)的首末端分别与所述感应分压器一次绕组(9)的首末端连接；所述感应分压器二次供电绕组(5)的首末端分别与互感器校验仪标准回路输入首端(U)和互感器校验仪标准回路输入末端(E1)连接；所述感应分压器二次比例绕组(6)的首端与模拟负荷装置(13)的计量绕组和仪表绕组切换继电器(Je1)的动触点连接，感应分压器二次比例绕组的末端与互感器校验仪差值回路输入首端(ΔU)连接；互感器校验仪差值回路输入末端(E2)接地，且与位于模拟负荷装置(13)上的计量测差末端(1n1)连接；
所述模拟负荷装置(13)的计量测差首端(1a1)与被测电容式电压互感器计量绕组首端(1a)连接，模拟负荷装置(13)的计量测差末端(1n1)与被测电容式电压互感器计量绕组末端(1n)连接；所述一号标准负荷工作继电器(Jy1)与一号标准负荷(G1)串联后与被测电容式电压互感器计量绕组(10)并联；所述二号标准负荷工作继电器(Jy2)与二号标准负荷(G2)串联后与被测电容式电压互感器仪表绕组(12)并联；模拟负荷仪表测差首端(2a1)与被测电容式电压互感器仪表绕组首端(2a)连接，在模拟负荷装置内部，模拟负荷仪表测差首端(2a1)与计量绕组和仪表绕组切换继电器(Je1)的常开静触点接连；模拟负荷仪表测差末端(2n1)与被测电容式电压互感器仪表绕组末端(2n)连接，在模拟负荷装置内部，模拟负荷仪表测差末端(2n)与模拟负荷计量测差末端(1n1)连接，计量绕组和仪表绕组切换继电器(Je1)的常闭静触点与模拟负荷装置(13)的计量测差首端(1a1)连接。
2.750kV级电容式电压互感器现场检定方法，包括空载误差检定及负荷误差检定，具体检定步骤如下：
1)在校验仪的操作面板上输入被测电容式电压互感器额定一次电压，额定二次电压，准确度等级，额定负荷；
2)被测电容式电压互感器一次供电电压为35kV时，电容式电压互感器计量绕组首端(1a)通过计量绕组和仪表绕组切换继电器(Je1)与感应分压器二次比例绕组(6)首端接通，电容式电压互感器计量绕组末端(1n)接互感器校验仪差值回路输入末端(E2)，且同时接地，将一号标准负荷(G1)并联在电容式电压互感器的计量绕组(10)的首末端上，通过与一号标准负荷(G1)串联的一号标准负荷工作继电器(Jy1)的通断，测得被测电容式电压互感器的计量绕组的负荷误差和空载误差；
3)将第二步所测得的空载误差和负荷误差数值信息传输到互感器校验仪的数据处理运算单元，测得被测电容式电压互感器计量绕组的阻抗(Z1)及被测电容式电压互感器计量绕组的额定负荷误差ε1；
4)被测电容式电压互感器一次供电电压为35kV时，电容式电压互感器仪表绕组首端(2a)通过计量绕组和仪表绕组切换继电器(Je1)与感应分压器二次比例绕组(6)首端接通，电容式电压互感器仪表绕组末端(2n)接互感器校验仪差值回路输入末端(E2)，且同时接地，将二号标准负荷(G2)并联在电容式电压互感器的仪表绕组(12)的首末端上，通过与二号标准负荷(G2)串联的二号标准负荷工作继电器(Jy2)的通断，测量被测电容式电压互感器仪表绕组的负荷误差和空载误差；
5)将第四步所测得的负荷误差和空载误差数值信息传输到互感器校验仪的数据处理运算单元，测得被测电容式电压互感器一次绕组的阻抗Z0及被测电容式电压互感器仪表绕组的额定负荷误差ε2；
6)将变频电子源(4)输出频率调整为5Hz，调节输出电压，分别在80％、100％、105％额定电压时向被测电容式电压互感器(11)供电，测得被测电容式电压互感器计量绕组(10)的相应励磁导纳；
7)将第六步测得的励磁导纳传输到互感器校验仪的数据处理运算单元，得出被测电容式电压互感器计量绕组(10)在80％、100％、105％额定电压下的空载误差ε3；
8)在校验仪的操作面板输入ε1、ε2和ε3，经互感器校验仪的数据处理运算单元(17)，测得被测电容式电压互感器(11)在工频下，80％、100％、105％额定电压下时，及对应于此电压下额定负荷和下限负荷误差。
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