[发明专利]一种小信号输出型非常规互感器检验系统及检验方法

说明书

技术领域

本发明属于测量电变量领域，尤其涉及一种互感器之电学性能的测试或故障的探测。

背景技术

国际上将有别于传统电磁型电压/电流互感器的新一代互感器统称为非常规互感器(Non Conventional Instrument Transformer，简称NCIT)。

随着数字化变电站的建设，非常规互感器也得以在各变电站中实现大规模应用。

非常规互感器依其变换原理可以分为有源和无源两大系列。

有源非常规互感器又称为电子式电压/电流互感器(EVT/ECT)(业内亦习惯称之为“小流变”)，其特点是需要向传感头提供电源，主要是以罗科夫斯基(Rogowski)线圈为代表，它在户外、空气绝缘变电站中应用时，要解决处于高电位电子设备的供电问题和信号从高电位到地电位的传送问题。

无源非常规互感器主要指采用法拉第效应光学测量原理的电流/电压互感器，又称为光电式电压/电流互感器(OVT/OCT)(业内亦习惯称之为“光流变”)，其特点是无须向传感头提供电源。电流变化主要是利用石英晶体的法拉第效应，即光束通过磁场作用下的晶体产生旋转，测量光线旋转角度来测量电流，电压变换主要是利用石英晶体的普克尔效应测量电场强度来量测导线的对地电压。

在运行检修过程中，需要对非常规互感器进行检验。

近年来出现了多种关于非常规互感器的检验方式，例如，授权公告日2008年6月11日，授权公告号CN 100394209C的中国专利中公开了“一种电流互感器现场检测装置及检测方法”，包括校验仪和升流装置，特点是校验仪是微电流互感器校验仪，微电流互感器校验仪设置有第一取样器和第二取样器，第一取样器与微电流互感器校验仪之间设置有多变比微型标准电流互感器，检测时，将第一取样器设置在升流装置的回路上，将待测电流互感器与负载箱组成一个待测回路，将第二取样器设置在待测回路上，对于实际产生的电流差值，扣除联合等效标准误差值，即得到待测电流互感器的电流差值，并通过检测装置显示该电流差值。

又如，授权公告日2010年4月28日，授权公告号CN 201444193U的中国专利中公开了一种“用于数字化电能计量装置的综合误差检验装置”，其采用标准的电压互感器、电流互感器、电子互感器检定仪、电能表检定仪，通过向被检线路电压互感器、电流互感器加额定电压、额定电流，测出标准仪器的值，将该标准与被测仪器的被测值相比较，进行电子互感器、合并单元、以太网、数字接口式电能表在内数字化电能计量系统综合误差检验。

可见，现有的对非常规互感器的检验方式，基本都是基于在标准互感器的基础上，将标准互感器的输出信号进行转换为不同的信号模式，从而与在非常规互感器采集来的信号相比较，来检验非常规互感器的正确与否。其各种技术方案之间的差别，只是对于输出信号不同的非常规互感器，对标准互感器的转换方式不同而已。

归纳起来，现有非常规电流互感器的检验方法大致可分为以下两大类：

1)小信号模拟量输出型非常规电流互感器的检验方法：

对于小信号模拟量输出型的电流互感器的检验，同时对非常规互感器及标准互感器通入相同的电流值，利用专业信号转换装置将标准互感器输出转换为被测非常规互感器输出相同的小电压信号，同时输入专业的非常规互感器校验仪，再通过数据分析及比较得到非常规电流互感器的实际比值差。

2)数字式输出型非常规电流互感器的检验方法：

对于光信号输出的非常规电流互感器，在同时输入电流时，将标准互感器输出采用A/D转换为数字量信号输入到PC机中，再相应的与从被测非常规互感器的采集来的信号进行比较分析，以确定被测电流互感器的精度。

由于以上无论是小信号模拟量输出还是光信号输出的非常规互感器的检验方法都是针对互感器出厂前的实验室检验方法，故无法推广到变电站的现场检验中使用。

按照相关国标的规定，当设备大修或出现事故时，需现场对电流互感器进行现场检验，以上方法均不能完成标准的要求。

此外，在《非常规互感器特性分析》(2009年01月期(第17卷第1期)，河南机电高等专科学校学报，姚娟，齐山成，马临超)中，作者在对非常规互感器的工作原理、特性进行分析和描述后，亦提到了“上述两种不同类型的互感器还存在的共性问题，如接口兼容性问题，现场校验问题，设备的可靠性问题需进一步在工程应用中检验。”

可见，非常规互感器的变电站现场检验是一个十分重要的问题。