[发明专利]一种便携电子式电流互感器校验装置和方法

说明书

本发明涉及一种便携电子式电流互感器校验装置和方法，所述装置包括标准电流互感器、大电流电缆、二次转换器、合并单元、调压器、精密电阻和数据处理电路，调压器输出电压通过串联精密电阻与标准电流互感器的二次侧输入端相连，精密电阻两端的电压通过电缆引至数据处理电路，标准电流互感器的一次侧输出端与大电流电缆相连，大电流电缆还串联待测电子式电流互感器并与待测电子式电流互感器的一次侧输入端相连，待测电子式电流互感器的二次侧输出端依次连接二次转换器和合并单元，合并单元输出待测电流信号至数据处理电路，数据处理电路输出校验结果。该装置具有校验精度高、体积小，重量轻，便携、成本低廉等优点。

技术领域

本发明涉及一种电力设备校验技术领域，特别是一种便携电子式电流互感器校验装置和方法。

背景技术

电流互感器(简称CT)是电力系统中电能计量和继电保护的重要设备，其长期稳定性、可靠性、安全性与电力系统的安全、稳定运行密切相关。目前使用的电流互感器主要有两大类：一类是电磁式电流互感器，另一类是电子式电流互感器。

传统电磁式电流互感器基于电磁感应原理，应用已有一百多年的历史，但它们存在一些缺点，已不能满足新一代智能变电站建设发展的需求。(1)绝缘结构复杂，需充油充气，有爆炸危险；磁饱和容易导致铁芯过热烧毁设备；存在二次开路等安全隐患；(2)存在磁饱和、动态测量精度差，在电网故障时不能正确传变一次电流，无法满足快速继电保护的要求；电磁互感器中的铁磁材料在电网故障时可能出现磁饱和现象，难以适应特高压继电保护快速、准确的要求；(3)绝缘结构复杂。电压等级越高，绝缘结构越复杂，尺寸、重量、耗材、价格均呈几何级数增长；(4)金属耗材多，能耗高。

电子式电流互感器是基于先进的传感技术和光电子技术发展起来的一种新型互感器，目前主要有罗氏线圈式、磁光玻璃式和全光纤式三种电子式电流互感器。可将其分为有源型和无源型两种。有源型电子式电流互感器如罗氏线圈式，采用Rogowski线圈作为敏感元件，其敏感原理与电磁式电流互感器相同。无源型电子式电流互感器基于法拉第磁光效应，如磁光玻璃式和全光纤式，具有可靠性高、抗干扰能力强等优点。

电子式互感器的发展必然会带来误差校准方式的改进与更新。电子式电流互感器校验装置，是用于检验和测定电子式电流互感器误差的专用精密仪器。国际电工标准IEC60044-8与国家标准GB/T20840.8-2007中推荐采用以下两种校验方式：(1)对电磁式电流互感器二次输出端进行模数转换，与待测电子式电流互感器数据同时进入电子式电流互感器校验仪(简称校验仪)进行数据比对；(2)直接采用精确度足够高的电子式电流互感器，与待测电子式电流互感器数据同时进入校验仪进行数据比对。目前国内电子式电流互感器校验装置主要采用第(1)种方式实现。常用的电子式电流互感器校验装置的结构如图1所示，包括大电流发生器、标准电流互感器1(即标准CT)、电子式电流互感器校验仪、二次转换器以及合并单元等主要设备，大电流发生器通过大电流电缆组成电流回路，大电流发生器产生交流电流后电磁感应至标准电流互感器1的一次侧输入端，标准电流互感器1的二次侧输出端(或者说是从二次侧输出信号)输出模拟信号进入电子式电流互感器校验仪，电子式电流互感器校验仪对其进行模数转换得到标准信号；同时，大电流发生器产生交流电流后电磁感应或法拉第电磁效应至待测电子式电流互感器2的一次侧输入端，待测电子式电流互感器2的二次侧输出端输出带有电流信息的信号进入二次转换器，二次转换器进行信号解调输出数字电流信息，再经合并单元后输出数字帧信号(即待测信号)至电子式电流互感器校验仪，电子式电流互感器校验仪对接收的标准信号和待测信号进行幅度和相位比较后输出校验结果，能够获得较高的校验精确度，但该校验装置中采用的大电流发生器存在体积较大，重量重，费用昂贵等缺点(其它设备都可以由一个成年人搬动，而大电流发生器重量通常在几百kg以上)。

发明内容