电力互感器检定与评估方法

刘胜男

摘要：电力互感器通过对大电流和高电压的传变为电网提供基础量测数据，准确把握其运行误差关系到贸易结算、继电保护和未来智能电网的众多高级应用，持续跟踪运行误差还可以预测电力互感器的绝缘恶化、绕组变形等运行状态，避免因互感器爆炸引发的停电事故。随着智能电网建设的推进，电子式互感器、数字化合并单元等新型传感技术和数据传输技术已逐步推广，与传统的电流互感器（CT）和电压互感器（PT）相比，新技术的测量误差更不稳定、变化规律更加复杂，跟踪其运行误差变得更为必要和急迫。如何在如此庞大的互感器群体中，准确跟踪把握互感器运行误差一直是困扰人们的难题。为此，本文对静态检定、带电检定以及预标定评估进行了简单的概述，以供相关的工作人员参考借鉴。

关键词：电力互感器;检定;评估方法

1电力互感器检定与评估方法

1.1静态检定

静态检定法是目前电力行业使用的互感器检定方法，国家计量检定规程对电压、电流互感器检定的静态检定方法做出了详细描述。静态检定法基本思路见图1。在电网停电时，对待检定互感器和高精度标准器同时施加相同的电流/电压信号，高精度标准器的输出被视为真值，待检互感器的输出值与真值之间的差异即为互感器的静态误差。电磁式电流互感器静态检定方法示意图见图2。把被检互感器和标准互感器的一次侧串联到升流器的输出回路中，由升流器提供被测和标准通道的输入电流;被检互感器和标准互感器二次侧串联，二次电流差值被引入误差测量装置，再通过对差值电流的检测即可得到被检互感器的比值误差和相位误差。电压互感器的检定思路与电流互感器一致，通过对被校互感器与标准互感器二次侧输出电位差值的测量得到被校电压互感器的比差和角差。由于电子式互感器的数字量输出，其检定原理与传统互感器略有不同：电子式互感器检定时需要把基准互感器输出的模拟量转换成数字量，然后再用数字量来进行误差计算。电子式电流互感器静态检定方法中，误差检定装置通过对标准和被检互感器输出电流特征参数的比较来得到被检互感器误差见图3。

1.2带电检定

互感器的带电检定方法检定思路与静态检定法类似，也是基于标准器获得真值，待检定互感器的输出值与真值之间的差异即为互感器的运行误差，见图4。带电检定与静态检定不同之处在于：带电检定采用的标准器经过特殊改进设计，其精度高、体积小、重量轻，可采用带电操作方式接入与待检定互感器相同的回路，并实现短期在线运行。电磁式电流互感器带电检定系统见图5。标准互感器通常为空心钳型线圈，直接穿入被检互感器的一次工作电流回路，从而待检互感器和标准互感器的输入电流直接从电网实际工况中获取。误差检定装置对同步采集的标准和被检信号采样值序列进行特征量提取，并通过特征量的对比获得被检互感器的误差。电压互感器以及电子式互感器的带电检定方法与电流互感器在思路上基本一致，在标准器种类、标准器的接入方式、二次输出变换采集上略有差异。

1.3预标定评估

预标定评估与传统的检定方法中依赖标准互感器的差值比较思路有很大的区别，预标定评估检定方法的思路核心为：借助已知的电力网络在某一特定状态下部分特性对网络中所有互感器的运行误差特性进行评估或预测，见图6。使用该类方法进行互感器误差评估步骤通常分为预标定和误差评估两部分，即：预先使用静态检定获得一台或少数几台互感器的误差特性的真实状态;然后采用刚性约束条件（一般为方程组）描述已标定互感器的输出值和少量待评估互感器的输出值之间的关系，结合已标定互感器的初值与刚性约束条件计算出待评估互感器对应的真值，待评估互感器的输出值与计算出的真值之间的差异即为误差评估值。

2结束语

为跟踪和把握日益庞大的互感器群体运行误差，国内外电力测量领域专家、学者一直在不断尝试和探索新的互感器检定和评估方法。本文按照检定思路的不同将互感器检定和评估方法分為静态检定、带电检定和预标定评估三类，对这三类方法的思路及原理进行了梳理。不停电、不依赖标准器、不影响电网正常运行的检定和评估方法将成为互感器检定的研究热点，相信随着传感量测、数字信号处理与通信技术等先进基础技术的发展和交叉融合，电力互感器检定和评估技术必将迎来新的突破和进步。

参考文献

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