CN107907848A - 用于电子式互感器的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于电子式互感器的检测方法，属于电子式互感器领域，其中，电子式互感器由互感器本体、采集单元和合并单元三个部件构成，检测方法包括：获取互感器本体输出的模拟电压信号、采集单元输出的第一光信号、以及合并单元输出的第二光信号以及获取该三组输出信号中的预设数量的数值采样点，基于三组数字采样点构建成三组输出信号波形，分别将其与样本输出信号波形作对比，判定互感器本体、采集单元、合并单元是否处于故障状态。通过分别对互感器本体、采集单元、合并单元进行测试，进而提高了互感器本体、采集单元、合并单元的排除故障及时性，降低了电子式互感器的故障隐患。
Description
技术领域
本发明属于电子式互感器领域，特别涉及用于电子式互感器的检测方法。
背景技术
近几年电子式互感器已经在电网中大量运行，电子式互感器一般由互感器本体、采集单元以及合并单元三部分组成。由于现有技术以及现场条件的限制，目前对电子式互感器的检测方法是挨个对互感器本体、采集单元以及合并单元进行检测。
因此，存在电子式互感器故障查找时间过长问题，导致电子式互感器运行存在安全隐患。
发明内容
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了通过对电子式互感器包含的互感器本体、采集单元和合并单元进行测试，进而提高了测试效率，降低了电子式互感器的故障隐患的检测方法。
为了达到上述技术目的，本发明提供了用于电子式互感器的检测方法，电子式互感器由互感器本体、采集单元和合并单元三个部件构成，所述检测方法包括：
在升流升压装置的输入端连接有试验电源，在升流升压装置的输出端连接有电子式互感器，试验电源输出的电流电压经升流升压装置处理后，得到模拟电压信号，将模拟电压信号经互感器本体传输至采集单元；
在采集单元中将模拟电压信号转换为第一光信号，将第一光信号传输至合并单元得到第二光信号，将第二光信号传输至与电子式互感器相连的后端设备；
获取互感器本体输出的模拟电压信号、采集单元输出的第一光信号、以及合并单元输出的第二光信号，分别从模拟电压信号、第一光信号、第二光信号中获取预设数量的数值采样点，基于三组数值采样点分别构建与互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形；
获取输出信号波形的采样频率，选取与采样频率相同的正弦波作为样本输出信号波形，将样本输出信号波形分别与互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形进行对比，根据对比结果判定互感器本体、采集单元以及合并单元是否处于故障状态。
可选的，所述将样本输出信号波形分别与互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形进行对比，根据对比结果判定互感器本体、采集单元以及合并单元是否处于故障状态，包括：
分别获取互感器本体、采集单元以及合并单元对应的输出信号波形的同一时刻下的幅值，分别将互感器本体、采集单元和合并单元的输出信号波形的幅值与样本输出信号波形的同一时刻下的幅值作差，获得互感器本体的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差、采集单元的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差和合并单元的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差；
重复上述步骤，获取预设数量的互感器本体的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差，将其构成第一幅值差组，获取预设数量的采集单元的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差，将其构成第二幅值差组，获取预设数量的合并单元的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差，将其构成第三幅值差组；
如果任意幅值差组中的待判定幅值差都在预设误差阈值范围内，则说明与待判定幅值差所对应的输出信号波形为正常输出信号波形，与正常输出信号波形的部件都处于正常状态，或；
如果任意幅值差组中的至少一个待判定幅值差不在预设误差阈值范围内，则说明与待判定幅值差所对应的输出信号波形为异常输出信号波形，与异常输出信号波形所对应的部件处于故障状态。
可选的，所述将样本输出信号波形分别与互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形进行对比前，包括：
分别对互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形进行调整，令互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形同一时刻下的相位与样本输出信号波形同一时刻下的相位相同。
可选的，所述互感器本体与采集单元之间设有第一通信介质，第一通信介质包括屏蔽线。
可选的，所述采集单元与合并单元之间设有第二通信介质，第二通信介质包括光纤。
可选的，所述后端设备包括保护装置、故障录波装置、电度表、网络分析仪至少一种。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：通过分别对互感器本体、采集单元、合并单元进行测试，进而提高了互感器本体、采集单元、合并单元的排除故障及时性，降低了电子式互感器的故障隐患。
具体实施方式
为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将对本发明的结构作进一步地描述。
实施例一
本发明提供了用于电子式互感器的检测方法，电子式互感器由互感器本体、采集单元和合并单元三个部件构成，所述检测方法包括：
在升流升压装置的输入端连接有试验电源，在升流升压装置的输出端连接有电子式互感器，试验电源输出的电流电压经升流升压装置处理后，得到模拟电压信号，将模拟电压信号经互感器本体传输至采集单元；
在采集单元中将模拟电压信号转换为第一光信号，将第一光信号传输至合并单元得到第二光信号，将第二光信号传输至与电子式互感器相连的后端设备；
获取互感器本体输出的模拟电压信号、采集单元输出的第一光信号、以及合并单元输出的第二光信号，分别从模拟电压信号、第一光信号、第二光信号中获取预设数量的数值采样点，基于三组数值采样点分别构建与互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形；
获取输出信号波形的采样频率，选取与采样频率相同的正弦波作为样本输出信号波形，将样本输出信号波形分别与互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形进行对比，根据对比结果判定互感器本体、采集单元以及合并单元是否处于故障状态。
在实施中，根据上述可知，电子式互感器包括互感器本体、采集单元和合并单元，将互感器本体安装GIS(Gas Insulated Switchgear，气体绝缘开关设备) 壳体内，采集单元安装在采集箱，以及合并单元安装在户外测控柜；
为了提高测试效率，将互感器本体、采集单元、合并单元同时作为被测对象，并将互感器本体获取到的测试信号作为所有被测对象的同源参考信号。在升流升压装置对试验电源的输出电流、电压已经进行升流升压情况下，首先，令互感器本体从升流升压装置获取到模拟电压信号，并将模拟电压信号传输至采集单元，采集单元对模拟电压信号进行一系列处理，先将模拟电压信号进行滤波，再将滤波后的模拟电压信号转换成数字电压信号，再将数字电压信号转换成第一光信号后传输至合并单元，合并单元对其进行整合，得到第二光信号，并将第二光信号按照IEC61850-9-2标准的规定传输至后端设备；
然后，获取互感器本体输出的模拟电压信号、采集单元输出的第一光信号、合并单元输出的第二光信号，分别从模拟电压信号、第一光信号、第二光信号中获取预设数量的不同时刻下的数值采样点，根据实验需要，数值采样点的数量一般为200～400个，基于三组数值采样点通过拟合算法分别构建与互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形；
最后，获取输出信号波形的采样频率，选取与采样频率相同的正弦波作为样本输出信号波形，将样本输出信号波形分别与互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形进行对比，如果对比结果表明任意一组的输出信号波形与样本输出信号波形存在差异，则判定该组输出信号波形为异常输出信号波形，即判定与该组输出信号波形所对应的部件处于故障状态，进而可以快速地对出现“问题”的电子式互感器进行故障定位，缩短了故障修复时间。
上述检测方法，通过分别对互感器本体、采集单元、合并单元进行测试，提高了互感器本体、采集单元、合并单元的排除故障及时性，进而提高了电子式互感器的整体应用水平，降低了电子式互感器的故障隐患。
可选的，所述将样本输出信号波形分别与互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形进行对比，根据对比结果判定互感器本体、采集单元以及合并单元是否处于故障状态，包括：
分别获取互感器本体、采集单元以及合并单元对应的输出信号波形的同一时刻下的幅值，分别将互感器本体、采集单元和合并单元的输出信号波形的幅值与样本输出信号波形的同一时刻下的幅值作差，获得互感器本体的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差、采集单元的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差和合并单元的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差；
重复上述步骤，获取预设数量的互感器本体的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差，将其构成第一幅值差组，获取预设数量的采集单元的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差，将其构成第二幅值差组，获取预设数量的合并单元的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差，将其构成第三幅值差组；
如果任意幅值差组中的待判定幅值差都在预设误差阈值范围内，则说明与待判定幅值差所对应的输出信号波形为正常输出信号波形，与正常输出信号波形的部件都处于正常状态，或；
如果任意幅值差组中的至少一个待判定幅值差不在预设误差阈值范围内，则说明与待判定幅值差所对应的输出信号波形为异常输出信号波形，与异常输出信号波形所对应的部件处于故障状态。
在实施中，根据实验需求，每组幅值差组一般包括20～30个不同时刻下的幅值差，其中，预设误差阈值范围设为[-0.25，0.25]，首先，以互感器本体为例，获得25个采集单元的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差，所有的幅值差都在预设误差阈值范围[-0.25，0.25]内，则说明互感器本体的输出信号波形为正常输出信号波形，即判定互感器本体处于正常状态。
以采集单元为例，获得25个采集单元的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差，其中一个幅值差为0.5，根据幅值差为0.5不在预设误差阈值范围 [-0.25，0.25]内，则说明采集单元的输出信号波形为异常输出信号波形，即判定采集单元处于故障状态，进而以便于检修人员进行检修。
如果输出信号波形属于异常输出信号波形，进而判定与这两种输出信号波形对应的部件处于故障状态。
可选的，所述将样本输出信号波形分别与互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形进行对比前，包括：
分别对互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形进行调整，令互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形同一时刻下的相位与样本输出信号波形同一时刻下的相位相同。
在实施中，分别获取互感器本体对应的输出信号波形与样本输出信号波形的同一时刻下的相位，将互感器本体对应的输出信号波形的相位与样本输出信号波形的相位作差，得到相位差，将互感器本体对应的输出信号波形加上或减去相位差，最终使得互感器本体对应的输出信号波形的相位与样本输出信号波形的相位相同。
此外，令采集单元、合并单元对应的输出信号波形同一时刻下的相位与样本输出信号波形同一时刻下的相位相同，与上述调整互感器本体对应的输出信号波形的相位方式相同，此处不复赘述。
可选的，所述互感器本体与采集单元之间设有第一通信介质，第一通信介质包括屏蔽线。
在实施中，屏蔽线的作用是屏蔽外界对导线中传输信号的干扰，由于从互感器本体传输至采集单元的模拟电压信号在智能变电站内容易受到外界干扰，因此，在互感器本体与采集单元的第一通信介质包括屏蔽线，它保证了模拟电压信号在传输过程中的准确性。
可选的，所述采集单元与合并单元之间设有第二通信介质，第二通信介质包括光纤。
在实施中，光纤适用于传输光信号，它传输过程中损耗小、传输速度快以及不受电磁干扰。采集单元将互感器本体输出的模拟电压信号转换第一光信号，并将第一光信号传输至合并单元。因此，在采集单元与合并单元的第二通信介质包括光纤。它既保证了第一光信号的准确性，又提高了采集单元与合并单元的通信传输的速率。其中，本实施例中光纤波长为850nm。
可选的，所述后端设备包括保护装置、故障录波装置、电度表、网络分析仪至少一种。
在实施中，电子式互感器是电力***电流电压测量的基本设备，用于为后端设备提供电流、电压信号，其中，后端设备包括保护装置、故障录波装置、电度表、网络分析仪等。
本发明提供了用于电子式互感器的检测方法，电子式互感器由互感器本体、采集单元和合并单元三个部件构成，检测方法包括：获取互感器本体输出的模拟电压信号、采集单元输出的第一光信号、以及合并单元输出的第二光信号以及获取该三组输出信号中的预设数量的数值采样点，基于三组数字采样点构建成三组输出信号波形，分别将其与样本输出信号波形作对比，判定互感器本体、采集单元、合并单元是否处于故障状态。通过分别对互感器本体、采集单元、合并单元进行测试，进而提高了互感器本体、采集单元、合并单元的排除故障及时性，降低了电子式互感器的故障隐患。
上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。
以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.用于电子式互感器的检测方法，电子式互感器由互感器本体、采集单元和合并单元三个部件构成，其特征在于，所述检测方法包括：
在升流升压装置的输入端连接有试验电源，在升流升压装置的输出端连接有电子式互感器，试验电源输出的电流电压经升流升压装置处理后，得到模拟电压信号，将模拟电压信号经互感器本体传输至采集单元；
在采集单元中将模拟电压信号转换为第一光信号，将第一光信号传输至合并单元得到第二光信号，将第二光信号传输至与电子式互感器相连的后端设备；
获取互感器本体输出的模拟电压信号、采集单元输出的第一光信号、以及合并单元输出的第二光信号，分别从模拟电压信号、第一光信号、第二光信号中获取预设数量的数值采样点，基于三组数值采样点分别构建与互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形；
获取输出信号波形的采样频率，选取与采样频率相同的正弦波作为样本输出信号波形，将样本输出信号波形分别与互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形进行对比，根据对比结果判定互感器本体、采集单元以及合并单元是否处于故障状态。
2.根据权利要求1所述的用于电子式互感器的检测方法，其特征在于，所述将样本输出信号波形分别与互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形进行对比，根据对比结果判定互感器本体、采集单元以及合并单元是否处于故障状态，包括：
分别获取互感器本体、采集单元以及合并单元对应的输出信号波形的同一时刻下的幅值，分别将互感器本体、采集单元和合并单元的输出信号波形的幅值与样本输出信号波形的同一时刻下的幅值作差，获得互感器本体的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差、采集单元的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差和合并单元的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差；
重复上述步骤，获取预设数量的互感器本体的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差，将其构成第一幅值差组，获取预设数量的采集单元的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差，将其构成第二幅值差组，获取预设数量的合并单元的输出信号波形与样本输出信号波形的幅值差，将其构成第三幅值差组；
如果任意幅值差组中的待判定幅值差都在预设误差阈值范围内，则说明与待判定幅值差所对应的输出信号波形为正常输出信号波形，与正常输出信号波形的部件都处于正常状态，或；
如果任意幅值差组中的至少一个待判定幅值差不在预设误差阈值范围内，则说明与待判定幅值差所对应的输出信号波形为异常输出信号波形，与异常输出信号波形所对应的部件处于故障状态。
3.根据权利要求1所述的用于电子式互感器的检测方法，其特征在于，所述将样本输出信号波形分别与互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形进行对比前，包括：
分别对互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形进行调整，令互感器本体、采集单元、合并单元对应的输出信号波形同一时刻下的相位与样本输出信号波形同一时刻下的相位相同。
4.根据权利要求1所述的用于电子式互感器的检测方法，其特征在于，所述互感器本体与采集单元之间设有第一通信介质，第一通信介质包括屏蔽线。
5.根据权利要求1所述的用于电子式互感器的检测方法，其特征在于，所述采集单元与合并单元之间设有第二通信介质，第二通信介质包括光纤。
6.根据权利要求1所述的用于电子式互感器的检测方法，其特征在于，所述后端设备包括保护装置、故障录波装置、电度表、网络分析仪至少一种。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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