[发明专利]一种GIS式电流互感器测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种GIS式电流互感器测试方法，属电力计量技术领域。

背景技术

目前电流互感器的测试方法有传统升流比对法、负荷外推法和低压外推法。这三种方法为电流互感器的检定提供了技术手段，但在电流互感器的现场实际检测过程中，这三种方法都存在不足和有待解决的问题，这些问题具体如下：

传统升流比对法：测试引线长、所需电源容量大、设备多、操作烦锁，升流器、调压器对测试过程有干扰。

在对互感器进行检测时，采用大电流源同时注入被检测互感器和标准互感器，并且被检测互感器和标准互感器二次侧都连接标准负荷，然后将标准互感器输出与被检测互感器的输出进行对比，从而获得被检测互感器的比差与角差。这种方法可以精确的获得被检测互感器的误差数据，但是现场试验时所需的设备非常多，包括大电流源，标准电流互感器，负载箱和互感器校验仪等，并且当被检测互感器额定一次电流非常高时，所需要的仪电流源容量将会非常高，此时所使用的标准设备会非常重，使现场的检测非常不方便。

GIS是组合式开关设备，一次回路的设备全部封装在装有SF6气体的套管内，在对GIS内部的电流互感器进行误差检测时如果采用传统的大电流法，一次电流只能从GIS的引入和引出端子进行接线，所需大电流线非常长，电流流过的一次回路距离非常远，注入的电流流过所有一次回路的设备，因此所需的电流源容量可能会非常大，以至于达到现场试验无法接受的地步。

采用传统升流比对法需0.05级及以上标准的电流互感器一台、互感器校验仪一台、电流互感器负荷箱一台、升流器一台、调压器一台。额定电流在2500A以下时，调压器容量需10kVA。若需测更大的电流时，调压器容量需30—60kVA。升流器的容量需与调压器相匹配。

目前对于GIS式CT的现场检验一般采用两种方式。一是在GIS式CT封装入罐体之前对其进行检验，但此方式一般难于实现；二是在GIS式CT封装在罐体内部后用传统升流测试法进行检验，此方式一般从GIS设备的地刀处入手，因检验试验回路长、阻抗大,因此存在难以升至规程要求的测试电流的问题。

负荷外推法：推算参数不全、测试引线长、所需设备多、操作烦锁，升流器、调压器对测试过程有干扰。

负荷外推法的原理：电流互感器在不同工作点的误差变化是由互感器的二次励磁导纳在各工作点不一致引起的，而二次励磁电压是由二次负载电流及二次总负载Z的乘积确定的。因此通过在低电流点下进行误差测试，随后通过增加二次负荷来实现大电流点下的励磁导纳测试。最后根据互感器误差理论，实现大电流点的误差测试工作。

与传统升流比对法相比，虽可节俭大电流检测所需的电源容量，但所需测试设备仍数量多、笨重、接线及操作较为繁琐，在现场测试中也存在一定的不便。并且该方法没有考虑匝数比测量和二次线圈内阻测量结果，测量参数不够全面。在检测原理上该方法与电流比对法一样，都需要升流器、调压器等设备进行升流。电流互感器和电压互感器检定规程JJG313-2010和JJG314-2010第5.1.1.2条规定用于检定的设备如升流器、调压器等在工作中产生的电磁干扰引入的测量误差不大于被检电流(电压)互感器误差限值的1/10。由于日常升流器、调压器对检测的误差都未进行分析，并且每个检测场所的工作环境也不一致，因此升流器、调压器可能会带来影响。

低压外推法：极易受到外界和内部干扰源的干扰。饱和电压较低时，无法测量。

低压外推法原理：根据互易原理，将电流互感器等效成等变比、误差的电压互感器，通过在二次施加测试信号实现电流互感器误差测试。但该方法易受内外界干扰。

由于在变电站现场存在较强工频电磁场干扰：一是仪器内部强电回路散发的交变或脉冲磁场；二是外界环境带来的电磁干扰；三是检测过程中存在电容性漏电和电压性漏电。测量线路中导线、元件、绕组、屏蔽相互之间以及它们与大地之间都存在寄生电容，会产生电容性漏电。测试线路与屏蔽、仪器外壳之间也会存在电阻性漏电，都会影响到测试结果。

传统的低压外推法没有应用匝数比等参数参加运算，没有精确测量CT的匝数比，都将CT的匝数比误差假设为0，可能造成测试结果的误判；传统方法未测量CT二次线圈的内阻，忽略了内阻作为负荷一部分的影响；在CT二次侧加电压，当二次线圈饱和电压较低时，就无法获得测量结果，导致测试错误。常导致仪器无法正常工作；传统方法为考虑CT励磁损耗数据受所加测试电压的分辨率，电压畸变率和调压速率影响等因素。