一种电流互感器的带电校验方法
【专利摘要】本发明提供了一种电流互感器的带电校验方法，所述方法包括屏蔽待检电流互感器中流过一次侧导体的电流产生的电磁场；向待检电流互感器引入校验电流；检测校验电流的真实值，计算待检电流互感器的测量误差。与现有技术相比，本发明提供的一种电流互感器的带电校验方法及系统，屏蔽层排除了一次侧导体中电流对校验结果的干扰，提高了校验的可靠性，同时也实现了对待检电流互感器的带电检测。
【专利说明】
一种电流互感器的带电校验方法
技术领域
[0001]本发明涉及电流互感器校验技术领域，具体涉及一种电流互感器的带电校验方法。
【背景技术】
[0002]在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小悬殊，从几安到几万安都有。为便于测量、保护和控制需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压一般都比较高，如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用，它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，电流互感器将高电流按比例转换成低电流，其一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等。目前对电流互感器的输出校验一般采用比对法，具体是:首先将设备停电或在离线的情况下利用升流器同时向标准电流互感器和被检电流互感器的一次侧绕组输出实验电流，其次将被检电流互感器的二次侧输出值与标准电流互感器的二次侧输出值进行比对，计算出被检电流互感器的输出误差。但是这种方法只能在停电或离线状态下进行，无法对电流互感器进行带电检测，特别是不能对带电更换后的电流互感器进行校验。
【发明内容】
[0003 ]针对现有技术的不足，本发明提供了一种电流互感器的带电校验方法。
[0004]本发明的技术方案是:
[0005]所述校验方法包括:
[0006]屏蔽待检电流互感器中流过一次侧导体的电流产生的电磁场；
[0007]向所述待检电流互感器引入校验电流；
[0008]计算待检电流互感器的测量误差。
[0009]本发明进一步提供的优选技术方案为:所述一次侧导体设置在待检电流互感器的敏感线圈内部；
[0010]所述屏蔽流过一次侧导体的电流产生的电磁场包括:在所述一次侧导体与敏感线圈之间嵌入一个屏蔽层；
[0011]所述向待检电流互感器引入校验电流包括:在所述屏蔽层与敏感线圈之间设置一个辅助导体;向所述辅助导体施加校验电流。
[0012]本发明进一步提供的优选技术方案为:
[0013]所述屏蔽层为一个独立的环状屏蔽层;或者，
[0014]所述屏蔽层包含多个屏蔽件，所述多个屏蔽件相互连接或相互独立。本发明进一步提供的优选技术方案为:所述屏蔽层采用导电导磁屏蔽层、导电不导磁屏蔽层、导磁不导电屏蔽层、半导电半导磁屏蔽层、半导电导磁屏蔽层、半导电不导磁屏蔽层、不导电半导磁屏蔽层和导电半导磁屏蔽层中任一种屏蔽层。
[0015]本发明进一步提供的优选技术方案为:所述环状屏蔽层和屏蔽件均由多个构件组成；
[0016]所述构件为管状构件或片状构件；
[0017]所述构件采用刚性材料制成或采用柔性材料制成；
[0018]所述构件通过缠绕或编织的方式相互连接;或者，所述构件通过卡扣或法兰相互连接。
[0019]本发明进一步提供的优选技术方案为:
[0020]所述辅助导体为一个独立的管状导体;或者，
[0021]所述多个导体相互连接或独立，所述多个导体均匀排布或不均匀排布，所述多个导体的材料相同或不同。
[0022]本发明进一步提供的优选技术方案为:所述辅助导体采用电缆、导线和排线中任一种导体。
[0023]与最接近的现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0024]1、本发明提供的一种电流互感器的带电校验方法，屏蔽层排除了一次侧导体中电流对校验结果的干扰，提高了校验的可靠性，同时也实现了对待检电流互感器的带电检测；
[0025]2、本发明提供的一种电流互感器的带电校验方法，辅助导体作为校验电流载体，即一次侧电流载体，通过选取不同类型的电缆，可以实现对待检电流互感器检测不同一次侧电流时测量误差的校验；
[0026]3、本发明提供的一种电流互感器的带电校验方法，屏蔽层包含多种结构，可以为一个独立的环状屏蔽层，可以为相互连接的多个屏蔽件，也可以为相互独立的多个屏蔽件，能够满足电流互感器在不同安装环境的需求；
[0027]4、本发明提供的一种电流互感器的带电校验方法，环状屏蔽层和屏蔽件均由多个构件组成，构件既可以通过缠绕或编织的方式相互连接，也可以通过卡扣或法兰相互连接，简单易操作；
[0028]5、本发明提供的一种电流互感器的带电校验方法，辅助导体包含多种结构，可以为一个独立的环状导体，也可以包括多个导体，能够满足电流互感器在不同安装环境的需求；
[0029 ] 6、本发明提供的一种电流互感器的带电校验方法，可以在待检电流互感器不停电的情况下对其进行现场校验，同时可以实现校验结果的远程发送，便于控制中心监测。
【附图说明】
[0030]图1:本发明实施例中一种电流互感器的带电校验方法实施流程示意图；
[0031]图2:本发明实施例中一种嵌入屏蔽层和辅助导体的高压开关电流互感器示意图；
[0032]图3:本发明实施例中另一种嵌入屏蔽层和辅助导体的高压开关电流互感器示意图；
[0033]图:4:本发明实施例中一种电流互感器的带电校验方法实施系统示意图；
[0034]图中，11:高压开关电流互感器的一次侧导体；12:高压开关电流互感器的敏感线圈；13:屏蔽层；14:辅助导体;21:待检电流互感器;22:标准电流互感器;23:fe验仅;24:调压器;25升流器。
【具体实施方式】
[0035]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]下面分别结合附图，对本发明实施例提供的一种电流互感器的带电校验方法进行说明。
[0037]图1为本发明实施例中一种电流互感器的带电校验方法实施流程示意图，如图所示，本实施例中待检电流互感器的带电校验方法的具体步骤为:
[0038]步骤SlOl:屏蔽待检电流互感器中流过一次侧导体的电流产生的电磁场。
[0039]本实施例中屏蔽上述电磁场的方法为:
[0040]在一次侧导体与待检电流互感器的敏感线圈之间嵌入一层屏蔽层。在该电磁屏蔽层的作用下，敏感线圈不在感应正常工作中的一次侧导体流过的电流。其中敏感线圈可以为光纤电流互感器的光纤传感头，可以为罗氏线圈式互感器的空心线圈，也可以为穿心型电子式光纤电流互感器的二次绕组。
[0041 ]本实施例中屏蔽层采用导电导磁屏蔽层、导电不导磁屏蔽层、导磁不导电屏蔽层、半导电半导磁屏蔽层、半导电导磁屏蔽层、半导电不导磁屏蔽层、不导电半导磁屏蔽层和导电半导磁屏蔽层中任一种屏蔽层。
[0042]本实施例中屏蔽层主要包括两种结构，具体是:
[0043]1、屏蔽层为一个独立的环状屏蔽层。其中，
[0044]环状屏蔽层包含多个构件，每个构件为管状构件或片状构件，上述构件可以通过缠绕或编织的方式相互连接，也可以通过卡扣或法兰相互连接。
[0045]2、屏蔽层包括多个屏蔽件。其中多个屏蔽件可以相互连，也可以相互独立。
[0046]屏蔽件包含多个构件，每个构件为管状构件或片状构件，上述构件可以通过缠绕或编织的方式相互连接，也可以通过卡扣或法兰相互连接。
[0047]步骤S102:向待检电流互感器弓I入校验电流。
[0048]本实施例中引入校验电流的方法为:
[0049]通过步骤SlOl可知，屏蔽待检电流互感器中流过一次侧导体的电流产生的电磁场时，在待检电流互感器中一次侧导体与敏感线圈之间嵌入一层屏蔽层，那么引入校验电流即可在该屏蔽层与敏感线圈之间布置至少一个辅助导体且所有辅助导体均也包裹在屏蔽层中，敏感线圈只能感应到辅助导体中流过的电流。此时向辅助导体施加校验电流，即将校验电流引入待检电流互感器。
[0050]本实施例中辅助导体采用电缆、导线和排线中任一种导体。
[0051]本实施例中辅助导体主要包括两种结构，具体是:
[0052]1、辅助导体为一个独立的环状导体。
[0053]2、辅助导体包括多个导体。其中，多个导体可以均匀排布也可以不均匀排布，多个导体可以相互连接，也可以相互独立，多个导体的材料可以相同也可以不同。
[0054]图2为本发明实施例中一种嵌入屏蔽层和辅助导体的高压开关电流互感器示意图，如图所不，本实施例中敏感线圈12在一次导体11的外部，屏蔽层13嵌入在一次导体11与敏感线圈12之间，且敏感线圈12包裹在屏蔽层13中，在该屏蔽层13的作用下，敏感线圈12不在感应正常工作中的一次侧导体11流过的电流。如图所示，本实施例中屏蔽层13为一个独立的环状屏蔽层，辅助导体为一个独立的环状导体。
[0055]图3为本发明实施例中另一种嵌入屏蔽层和辅助导体的高压开关电流互感器示意图，如图所不，本实施例中敏感线圈12在一次导体11的外部，屏蔽层13嵌入在一次导体11与敏感线圈12之间，辅助导体14布置在屏蔽层13与敏感线圈12之间，在该屏蔽层13的作用下，敏感线圈12不在感应正常工作中的一次侧导体11流过的电流，只感应到辅助导体14中流过的校验电流。如图所示，本实施例中屏蔽层13由八个屏蔽件组成，辅助导体包括四个导体，且四个导体相互独立、不均匀排布。
[0056]步骤S103:计算待检电流互感器的测量误差。
[0057]本发明中检测校验电流的真实值可以采用多种方法，下面对其中两种方法进行说明。
[0058](I)直接检测法
[0059]本实施例中采用电流测量仪表直接检测校验电流的真实值。通过比对待检电流互感器的二次侧输出值和校验电流的真实值，得到二者的比差和角差。依据测量误差结果修改待检电流互感器的二次侧参数，修正其测量误差。
[0060](2)间接测量法
[0061 ] 通过步骤SlOl和步骤S102可知，通过在在待检电流互感器中一次侧导体与敏感线圈之间嵌入一层屏蔽层以屏蔽一次侧导体的电流产生的电磁场，通过在屏蔽层与敏感线圈之间布置一条辅助导体以向待检电流互感器引入校验电流。因此也可将该辅助导体接入标准电流互感器的一次侧，向辅助导体施加校验电流时，标准电流互感器的二次侧输出值即为校验电流的真实值。
[0062]下面分别结合附图，对本发明实施例采用间接测量法时提供的一种电流互感器的带电校验方法实施系统进行说明。
[0063]图4为本发明实施例中一种电流互感器的带电校验方法实施系统示意图，如图所示，本实施例中电流互感器的带电校验系统包括屏蔽层13、辅助导体14、待检电流互感器21、标准电流互感器22、校验仪23、调压器24和升流器25。其中，
[0064]屏蔽层13嵌入在待检电流互感器21的敏感线圈与一次侧导之间，且敏感线圈包裹在屏蔽层13内，用于屏蔽流过一次侧导体的电流产生的电磁场。本实施例中屏蔽层13排除了一次侧导体中电流对校验结果的干扰，提高了校验的可靠性，同时也实现了对待检电流互感器21的带电检测。
[0065]辅助导体14顺次布置在屏蔽层13与待检电流互感器21的敏感线圈之间且包裹在屏蔽层13内，及标准电流互感器22的一次侧，其用于传输校验电流。本实施例中辅助导体14作为校验电流载体，即一次侧电流载体，通过选取不同类型的电缆，可以实现对待检电流互感器21检测不同一次侧电流时测量误差的校验。
[0066]待检电流互感器21和标准电流互感器22的二次侧均与校验仪23连接，其用于计算待检电流互感器21的测量误差。本实施例中采用标准电流互感器22检测校验电流的真实值，提高了系统的校验精度。同时，采用一台校验仪23对待检电流互感器21和标准电流互感器22的两路信号进行比对，操作简单、方便。
[0067]调压器24的一端连接电压源(AC380V)，另一端连接升流器25。该调压器24用于调节升流器25的输出电流。升流器25用于向辅助导体14施加校验电流。本实施例中调压器24和升流器25配合工作，共同调整施加在辅助导体14上的校验电流大小，从而实现对待检电流互感器21检测不同一次侧电流时测量误差的校验。
[0068]本实施例中电流互感器的带电校验系统还包括合并单元MU和通信单元GPS。合并单元MU分别于待检电流互感器21的光纤耦合器SC、校验仪23和通信单元GPS连接，同时通信单元GPS也与校验仪23连接。其中，
[0069]合并单元MU，用于传输待检电流互感器21的二次侧输出值。
[0070]通信单元GPS，用于远距离传输待检光纤六互感器21的测量误差结果。
[0071 ]本实施例中电流互感器的带电校验系统可以在待检电流互感器21不停电的情况下对其进行现场校验，同时可以实现校验结果的远程发送，便于控制中心监测。
[0072]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例系统中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，鹽)等。
[0073]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种电流互感器的带电校验方法，其特征在于，所述校验方法包括: 屏蔽待检电流互感器中流过一次侧导体的电流产生的电磁场； 向所述待检电流互感器弓I入校验电流； 计算待检电流互感器的测量误差。2.如权利要求1所述的一种电流互感器的带电校验方法，其特征在于，所述一次侧导体设置在待检电流互感器的敏感线圈内部； 所述屏蔽流过一次侧导体的电流产生的电磁场包括:在所述一次侧导体与敏感线圈之间嵌入一个屏蔽层； 所述向待检电流互感器引入校验电流包括:在所述屏蔽层与敏感线圈之间设置一个辅助导体;向所述辅助导体施加校验电流。3.如权利要求2所述的一种电流互感器的带电校验方法，其特征在于，所述屏蔽层为一个独立的环状屏蔽层;或者， 所述屏蔽层包含多个屏蔽件，所述多个屏蔽件相互连接或相互独立。4.如权利要求2所述的一种电流互感器的带电校验方法，其特征在于，所述屏蔽层采用导电导磁屏蔽层、导电不导磁屏蔽层、导磁不导电屏蔽层、半导电半导磁屏蔽层、半导电导磁屏蔽层、半导电不导磁屏蔽层、不导电半导磁屏蔽层和导电半导磁屏蔽层中任一种屏蔽层。5.如权利要求3所述的一种电流互感器的带电校验方法，其特征在于，所述环状屏蔽层和屏蔽件均由多个构件组成； 所述构件为管状构件或片状构件； 所述构件采用刚性材料制成或采用柔性材料制成； 所述构件通过缠绕或编织的方式相互连接;或者，所述构件通过卡扣或法兰相互连接。6.如权利要求2所述的一种电流互感器的带电校验方法，其特征在于， 所述辅助导体为一个独立的管状导体;或者， 所述辅助导体包括多个导体； 所述多个导体相互连接或独立，所述多个导体均匀排布或不均匀排布，所述多个导体的材料相同或不同。7.如权利要求2所述的一种电流互感器的带电校验方法，其特征在于，所述辅助导体采用电缆、导线和排线中任一种导体。
【文档编号】G01R35/02GK106054101SQ201610620126
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】邓占锋, 陈硕, 牛晓晨, 刘占元, 侯继彪, 郑天祥, 李璐, 孙海江, 李春城
【申请人】全球能源互联网研究院, 国家电网公司