[实用新型]一种电子式电流互感器极性测定系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电子式电流互感器，尤其涉及一种电子式电流互感器极性测定系统。

背景技术

电流互感器的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器，可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。

【基本结构】

电子式电流互感器是采用基于光效应原理的光学装置作为电流传感器的新一代电流互感器，也可称之为光学电流互感器。其特点是：测量精度高，可同时满足测量及保护系统的信号需求；绝缘结构非常简单；无磁饱和、频率响应范围宽，可测试暂态非周期分量及直流分量。电子式电流互感器整体结构分为一次部分和二次部分，一次部分和二次部分通过光缆连接。适用于35kV及以上电压等级的电流测量，并以数字输出的形式通过光纤或网线供电气测量仪器和继电保护装置使用。

电子式电流互感器整体结构由电流传感部分110、信号传输部分120和合并单元部分130三部分组成，其结构简图如图1所示。

电流传感部分110主要包括一次导体111、高压壳体112和光学电流传感器113，其中光学电流传感器113采用基于法拉第磁旋光效应原理的传感器。应用于330kV及以上电压等级时，在一次导体111出线端增加均压环。

信号传输部分120采用光纤复合绝缘子，光纤复合绝缘子由空心套管构成支撑件，套筒内抽真空后填充绝缘脂，以增强绝缘性能。信号传输部分120的主体设置于底座122上，通过光缆140与合并单元部分130连接。图中，121为信号传输光纤束。

合并单元部分130采用标准机箱结构，主要包括二次转换器装置和合并器装置。

【工作原理】

电子式电流互感器的电流传感器采用基于光效应原理的传感器，其测量原理如图2所示。

对被测电流i周围磁场强度的线积分，即线偏振光在磁场H的作用下通过磁光材料时，其偏振面旋转了角度，可以用下式描述：

式中，V为磁光材料的菲尔德常数；l为通光路径长度；K为磁场积分与被测电流的倍数关系。

目前使用的电流互感器多为常规电流互感器，在投运前，要进行一次通流试验，检查工作抽头的变比以及回路是否正确，检查互感器各绕组间的极性关系是否符合铭牌的标识。检查互感器各次绕组的连接方式及其极性关系是否与设计相符合。

常规一次通流试验的方法有：(1)用普通的三相检修电源(380V电源)直接向电流互感器的一次侧注入一次电流，在电流互感器(TA)的二次侧测量电流互感器各绕组中电流的相位和极性。(2)在安装时利用干电池瞬时充放电原理检测其极性。

电流互感器是继电保护系统中的重要组成元件，其自身特性及其接线正确性直接关系到继电保护系统能否可靠的运行和正确动作于故障。根据电力行业标准DL/T 995-2006《继电保护和电网安全自动装置检验规程》的相关规定，对于新装装置，在投运前，必须要进行一次通流试验，其目的在于检查工作抽头的变比以及回路是否正确，检查互感器各绕组间的极性关系是否符合铭牌的标识。检查互感器各次绕组的连接方式及其极性关系是否与设计相符合。

由于电子式电流互感器的极性存在特殊性，不像常规电流互感器有明显的CT极性标识，而且原理和采集信号的传输方式上也有很大差别，故现有的常规电流互感器一次通流试验在二次回路使用相位表计测量二次电流相位的检查极性方法并不能完全适用于电子式电流互感器的极性测定，故需要一套新的可行的方法对电子式电流互感器的极性进行测定，以保证其正确性。

因此，采用电子式电流互感器后，传统的极性测试方法不能适用，尤其是对于差动类保护至关重要的一次通流方法，如果不能找到合适的替代方法，则只能在一次系统带电后，利用实际负荷进行检测。由于电子式电流互感器不能使用传统电流互感器采用的减极性标注方法标注极性，电子式电流互感器本体没有P1、P2的极性标注，也不能在安装时利用干电池瞬时充放电原理检测其极性，而且，其二次回路采用光纤传输数字信号，也不能像传统电流互感器那样通过二次回路对电流极性进行校正以满足不同设备的需要，因此在工程应用中，会存在大量电流极性不符合要求的情况，如果在一次系统带电后检测，则检测内容众多，很可能需要进行大量修改，甚至可能引起保护误动，最好的情况下，也会大大延长系统的启动时间，对系统的运行极为不利。