前言:电流互感器能够将电力系统中初始的大电流转化为标准电压的小电流,当大电流由电流互感器传送至其他电力设备时,其他设备能够安全的对小电流进行测量和运输,保证了电流传递中的安全性。所以,电流互感器在电力传输系统中十分重要,它的准确度和精度直接决定了电力系统的工作效率,足够准确的电流互感器才能使得整个电力系统能够进行安全稳定的运行。为了使电流互感器保持足够的准确度,电力系统会对电流互感器进行准确度测试。传统的测量方法一般为测差法,这种测量方法在实际应用过程中,容易受到环境影响,并且测量步骤繁琐,测量结果的准确性不高。为了解决以上问题,使电流互感器能够准确的进行工作,电流互感器分析仪成为了检验电流互感器准确度的必备仪器。本文通过对电流互感器和电流互感器分析仪的联合讨论分析,研究分析仪的测量方法,结合多篇论文讨论电流互感器分析仪的测量方法和发展状况,找到电流互感分析仪最佳的测量方法,为电流互感分析仪的实际应用提供合理的建议。
1.电流互感器的发展现状
改革开放已有四十余年,在此期间,我国的国民经济和社会基础建设都在飞速发展,国民生产总值在不断翻新。随之而来是其他行业也在快速发展,例如我国的电力事业。目前我国的工业用电量增长率惊人,例如化工用电量增长率为12%左右、建材用电增长率在14%左右。这些数据代表着,我国的用电需求量正在不断增长,我国的电网建设行业也迎来了发展的高潮期。为了能够保障我国的电网输电安全,电流互感器的质量,成为我国电网建设行业的重要发展领域之一。现如今,我国的电流互感器生产行业已经具备相当的生产规模,相关的检验规定和检验流程也已经十分规范,已经投入使用的电流互感器都需要进行定期的检验和准确度的测量。但是,电流互感器的准确度测量方式仍旧在不断进行革新。传统的准确度测量方式需要使用比使用中的电流互感器高两个等级或者以上的标准电流互感器、测试仪、电流负载箱以及其他相应的测量设备还进行测量作业。在实际进行测量的过程中,需要面对的电流远远大于日常生活中所用电流。而越大的电流所需要的设备重量越大,例如,一套能够承受2000A以下的设备,总重量高达200kg左右。所以在进行传统的准确度测量时,设备运输和使用会非常的耗费人力和物力。另外,在传统的准确度测量过程中,现场的被测量设备需要将整条线路进行停电处理,这样才能保证工作人员的安全性。所以,传统测量方式所需的测量设备运输难度高、使用步骤繁琐。与此同时,在实际测量过程中,需要进行长时间的停电处理,会对周边工厂和城市的日常工作生活造成很大的影响。在面对一些电流过大的电流互感器时,可能会启用吊车等设备才能进行测量工作。然而,传统测量方式并不能完全保证测量结果的准确性,这是由于,传统测量方式很难使测量路段升到额定的电流。因此,电力供应行业应当寻找更加准确、方便的电流互感器测量方法。
2.电流互感器准确度的传统测量方法
为了能够更加透彻的了解互感器分析仪的工作原理,需要先对传统的测试方法进行深入剖析。传统的电流互感器测试方法主要包括以下几种:(1)直接比较原理。在最早期的电流互感器测试过程中,一般会使用直接比较来进行测量。标准互感器与被检互感器同时接收电流,分别输送到电流互感器测试仪中,通过测试仪中的电阻分压器、磁势比较仪测量设备进行电流差的测量。然后,再进行电流的刻度转换就可以得到被检互感器与标准互感器之间的比值差,最终得到被检互感器准确度数值。测量方法可以忽略标准互感器与被检互感器之间的变比,使用方便。但是,测量准确度较低,只能用来测定0.5级以下的电流互感器。(2)相对测量法。相对测量法是指,将经过标准互感器与被检互感器处理的二次电流输送到电流互感器测试仪中,经过电流互感器测试仪中差接电路的处理后,得到标准互感器与被检互感器之间的电流差值。将插值输入到测量仪器中进行数字化处理,然后再与标准互感器的电流值进行比较,就可以得出被检互感器与标准互感器之间的差值,从而判断被检互感器都的准确度。这种测量方法使用广泛、测量成本低,同时,符合我国电流供应设备的实际环境,测量数据准确可靠。然而,这种方法也存在一些缺点。例如,标准互感器与被检互感器的变比需要相同、测量设备体积较大、不适用于部分高压输电设备。
3.测量方法的研究
为了解决传统电流互感器准确度测量方法中存在的问题,国内外的研究者们提出了许多现场测量的新技术。例如,间接测量法、低电流外推法等。在上世纪90年代末期,澳大利亚的电力公司推出了一款新型电流互感器现场测试仪。这种测试仪只需要排仪器就可以完成测定过程,在核心原理是电压互易测量法,就是说在被测路段二次施加电压,模拟实时工作状态,将得到的相关工作系数经过数据处理,从而得到电流互感器的准确度。在这之后,多个国家和地区都在推出电流互感器分析仪,并且逐渐投入使用。目前我国应用比较广泛的测量方法主要是低电流外推法。低电流外推法可以进行现场电流互感器校验,它的核心原理是比较测差法。在进行电流互感器校验过程中,使用低电流的电流标准,检测被检互感器在低电流下的空载数据,使用比较侧插法进行数据处理。同时,测量二次绕组和二次导纳的内阻抗数值,利用数值计算得出负荷误差隔空在误差的变化量。综合以上数据可以得出被检互感器在实际工作过程中的准确度。基于电流互感器的物理性质,如果电流互感器没有非线性误差补偿,那么,就可以通过测量得到电流互感器在小电流下的准确度。这种方法的优点在于,在实际测试过程中,只需要较低电压的测量设备就可以进行大电流的准确度测量,这使得现场所需搬运的设备体积大大减小,降低了准确度测量过程中的输送难度,节约了搬运人力成本。另外,低电流外推法得到的准确度数值较为精确,在数据处理的过程中能更好的进行数据保留,在后续进行数据检验时,能够对数值进行溯源处理。
总之,目前我国的电力行业发展迅速,许多新型设备已经应用到电力行业的发展过程中,电力行业的相关人才逐渐增多,越来越多的研究人员将目光投射于电气制造行业。在电力系统中,需要一种能够将大电流转化为标准小电流的设备,这就是电流互感器。电流互感器在电流运输的过程中,将大电流转化为标准小电流,然后再将小电流进行传递。当传递到下一运输设备中时,电流不会对其他设备造成损坏,同时,电流互感器也能对电流进行检测和控制。在我国的电力运行系统中,电流互感器主要应用于保护电力运输安全的保护系统中,它能有效的是整个电力运输系统维持安全稳定的工作效率。另外,电流互感器分析仪能够校准电流互感器的准确度,这是一种新型的校准设备,能够有效的使电流互感器进行高准确度的工作,延长电流互感器的使用寿命。未来我国的电流互感器生产将会进一步完善,电流互感器分析仪也会精进检验方法,推动我国的电气事业进一步发展。
参考文献
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