范建勇

(山西省機(jī)電設(shè)計(jì)研究院有限公司，山西 太原 030009)

1 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)互感器檢定系統(tǒng)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)互感器設(shè)備硬件自身承載能力接近最初設(shè)計(jì)上限，現(xiàn)有軟件、硬件都得不到更新，故障頻發(fā)，處理能力和運(yùn)行速度嚴(yán)重不足，經(jīng)常導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)失準(zhǔn)；同時(shí)原裝置為手動(dòng)操作，人工記錄數(shù)據(jù)，人工計(jì)算誤差大，工作效率低，容易導(dǎo)致誤差計(jì)算錯(cuò)誤。用作標(biāo)準(zhǔn)器的互感器，變比范圍廣，等級(jí)要求不同，在實(shí)際檢定中會(huì)出現(xiàn)接錯(cuò)線的情況；而且對(duì)同一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)器不同變比的檢定過程中，因每次接線時(shí)操作人員不一定相同，接觸也不一定良好，可能會(huì)導(dǎo)致同一臺(tái)被檢互感器誤差測(cè)試不準(zhǔn)確，例如可能會(huì)出現(xiàn)合格的互感器被檢為不合格的現(xiàn)象。采用標(biāo)準(zhǔn)互感器檢定系統(tǒng)可以提高工作效率，減小測(cè)量過程的不確定性，在同一條件下進(jìn)行全面檢定，大大提高了互感器測(cè)試的準(zhǔn)確性。

通過本項(xiàng)目的研究能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)中不同等級(jí)的電壓電流互感器開展校驗(yàn)工作，保證現(xiàn)場(chǎng)電流/電壓互感器的準(zhǔn)確度，確保變電站一次設(shè)備和二次設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。

2 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)互感器檢定系統(tǒng)理論研究現(xiàn)狀

早期,電磁式電壓互感器的檢定通常采用比較法。隨著電網(wǎng)建設(shè)的高速發(fā)展,電磁式電壓互感器現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)模不斷擴(kuò)大,傳統(tǒng)比較法逐漸暴露出其局限性。鑒于此,20世紀(jì)80年代起,國(guó)內(nèi)外開始了電磁式電壓互感器檢定新方法的研究。1985年趙修民[1]提出了一種根據(jù)低電壓參考點(diǎn)的誤差以及一次勵(lì)磁電流的變化曲線計(jì)算高壓電壓互感器誤差的方法,即“低校高”法。目前,基于不同原理的電磁式電壓互感器檢定裝置在國(guó)內(nèi)互感器生產(chǎn)企業(yè)、電力部門和科研院所得到了一定的推廣和應(yīng)用。

本項(xiàng)目依據(jù)互感器工作原理，應(yīng)用間接法檢測(cè)互感器誤差，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)互感器向更高精度的溯源，整個(gè)系統(tǒng)校驗(yàn)精度達(dá)到0.002級(jí)，并進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)定，研究多臺(tái)互感器同時(shí)校驗(yàn)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、運(yùn)算及通信，實(shí)現(xiàn)互感器誤差及時(shí)顯示、智能診斷、故障預(yù)警等。

3 標(biāo)準(zhǔn)互感器檢定系統(tǒng)項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容和實(shí)施方案

本項(xiàng)目主要針對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)為0.5級(jí)～0.01級(jí)的互感器，應(yīng)用互感器信息采集技術(shù)對(duì)試品進(jìn)行資產(chǎn)錄入、數(shù)據(jù)校驗(yàn)與上傳，通過FPGA數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)器和被試品接線的一次完成，及誤差校驗(yàn)的自動(dòng)測(cè)試與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上傳，即一鍵完成自動(dòng)接線、自動(dòng)校驗(yàn)、數(shù)據(jù)管理，以及試品運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行壽命的預(yù)測(cè)。該項(xiàng)目的完成可大大縮短互感器的測(cè)試時(shí)間，減少人工校驗(yàn)的失誤，提高測(cè)試的準(zhǔn)確度，完善送檢試品的檔案管理，能夠準(zhǔn)確判斷試品數(shù)據(jù)的線性度和未來誤差數(shù)據(jù)的變化規(guī)律。

標(biāo)準(zhǔn)互感器檢定系統(tǒng)滿足采樣點(diǎn)1%之內(nèi)工作點(diǎn)的捕捉精度要求，自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，并自動(dòng)計(jì)算對(duì)應(yīng)點(diǎn)的變差，自動(dòng)完成誤差測(cè)試；采用Moute Carlo法對(duì)各種互感器的比例進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并形成自動(dòng)接線的模型，變比切換、自動(dòng)控制全程由上位機(jī)和控制接線裝置完成，減少了接錯(cuò)率，提高了測(cè)試效率?？紤]到系統(tǒng)自帶升流器與外置升流器及小變比雙級(jí)標(biāo)準(zhǔn)等多種情況，本系統(tǒng)升流方法可自由切換，基本涵蓋大部分升流情況和變比范圍。其自動(dòng)接線部分操作簡(jiǎn)單，無需對(duì)應(yīng)銘牌核對(duì)變比，只需將一次接線端和二次接線端對(duì)應(yīng)接到輔助接線臺(tái)接線面板即可。實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)接線后，所有變比都在統(tǒng)一的接線模式下完成，對(duì)同一測(cè)試點(diǎn)變比的穩(wěn)定性有了保障；系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性，對(duì)于不同的互感器，接線方式具有唯一性，能夠針對(duì)不同被試品和多變比進(jìn)行無限擴(kuò)展；系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，系統(tǒng)無需更換主標(biāo)準(zhǔn)器和原有校驗(yàn)設(shè)備，在原有基礎(chǔ)上即可完成升級(jí)改造；充分考慮了接線裝置的機(jī)械振動(dòng)、電磁干擾等外界因數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響，并做出相應(yīng)處理，采取相應(yīng)措施，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；系統(tǒng)校驗(yàn)軟件和控制軟件采用G語言編程，人機(jī)對(duì)話和控制系統(tǒng)交互靈活，平臺(tái)開放。標(biāo)準(zhǔn)互感器校驗(yàn)臺(tái)中的調(diào)壓器采用三個(gè)互感器協(xié)同工作，在保證容量的條件下增加其細(xì)度；可通過微機(jī)控制電流電壓輸出幅值、相位，能夠自動(dòng)控制升流升壓速度，幅度調(diào)節(jié)；可程控自動(dòng)調(diào)壓，并實(shí)時(shí)顯示輸出電壓、電流；采用工業(yè)級(jí)元器件，各功能模塊均采用冗余設(shè)計(jì)，且硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化；可聯(lián)機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)了電源的智能調(diào)節(jié)；具備在5%額定電流點(diǎn)判斷“極性反、變比錯(cuò)、越限”等錯(cuò)誤報(bào)警，并給出正確變比和誤差值。

4 結(jié)束語

標(biāo)準(zhǔn)互感器檢定系統(tǒng)項(xiàng)目的成果推廣，可以產(chǎn)生以下幾個(gè)方面的效益：

(1) 降低了互感器校驗(yàn)的成本。

(2) 提高了現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)的工作效率，降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

(3) 現(xiàn)場(chǎng)工作的安全性大大提高。該系統(tǒng)只需在較低的電壓下運(yùn)行，只要符合現(xiàn)場(chǎng)的安全操作規(guī)范即可安全運(yùn)行，大大提高了工作的安全性。

(4) 全面提升了工作人員的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)和水平。