一种电流互感器在线精度检测方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电流互感器在线精度检测方法和系统，将标准标准电流传感器与输电导线连接，通过标准电流传感器采集输电导线上的电流信号，被测电流互感器输出的电流信号和输电导线上的电流信号由各自的信号采集器采集，并分时发送给信号处理器，信号处理器将信号同步发送给中央处理系统，中央处理系统将接收到的同一时刻的两个信号进行比对处理，计算出被测电流互感器的误差情况。本发明专利技术电流互感器在线精度检测系统能带电接入和退出被测互感器所在线路，在带电运行情况下连续数几十小时不间断地与被测互感器进行精度比对测量，从而可以实现对电流互感器不同运行工况和环境特性下的评价，实现电流互感器精度的在线评估，具有良好的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高压互感器精度测量
，尤其是涉及一种高压电流互 感器的在线检测方法和系统。
技术介绍
目前，随着我国电网工业的发展，特别是电力行业体制改革而推行的发、 输电的分离，电能计量的准确、公平和公正性愈发引起各方的关注。电流互 感器的准确、可靠是电力系统计量、保护、监测的重要保证。为了保证确保 电能计量的公平和公正，有效保护电力部门、发电部门和用户三方的合法权 益，对电流互感器误差的检定是十分必要的。目前电流互感器现场检定主要 是在停电情况下，通过标准电流互感器与被检电流互感器串联，采用现场同 一电流源，把标准互感器和被检互感器的二次输出接至比较仪，得到被检互 感器的比差和角差。根据规程JJG 1021-20076.5规定，"电磁式电流互感器的检定周期不得超 过10年"。目前挂网运行的电流互感器一般在新建安装、和检定到期后按照 传统检定方法停电进行检定。这样的检定方式存在两个问题1)即使存在电 流互感器超差，也必须等到检定到期后方能检査出来，检定周期内其超差造 成的影响无法及时得知；2)传统的检定方法是在特定的现场环境下进行，无 法真实反映电流互感器运行期间不同环境条件下的精度特性。随着电力工业 技术的进一步发展和电力市场改革的进一步深化，建立能够确保发、输、配、 用电各方合法利益的计量体系将会愈发重要。如何有效解决传统互感器存在 的弊端，是时不可待。靠一味縮短检定周期来提高计量监督的合理性是不可 取的，因为随着各种工业技术的发展，短时停电所带来的损失也是非常巨大的。因此实现电流互感器精度的带电测量才是解决问题的最佳办法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适用于电流互感器现场带电测量的方法和系 统，实现了电流互感器精度的在线比对。本专利技术采用的技术方案为 一种电流互感器在线精度检测方法，其特征 在于将标准电流传感器与输电导线连接，通过标准电流传感器采集输电导 线上的电流信号，被测电流互感器输出的电流信号和输电导线上的电流信号 由各自的信号采集器采集，并分时发送给信号处理器，信号处理器将信号同 步发送给中央处理系统，中央处理系统将接收到的同一时刻的两个信号进行 比对处理，计算出被测电流互感器的误差情况。一种电流互感器在线精度检测系统，其特征在于包括标准电流传感器、 信号采集器、信号处理器、中央处理系统与电源供电模块，标准电流传感器 的输出端与第一信号采集器的输入端相连接，被测电流互感器的输出端与第 二信号采集器的输入端连接，第一信号采集器的输出端和第二信号采集器的 输出端均与信号处理器的输入端连接，信号处理器的输出端与中央处理系统 的输入端连接；电源供电模块用于给第一采集器提供电源。所述的标准电流传感器为具有开口的基于PCB的罗氏空芯线圈，此罗氏空芯线圈由两块半圆环形的双层PCB板构成，每层PCB板上设有线圈，线圈 由刻在PCB板上下面上的导线及导线柱构成，导线通过PCB板上设置的导线 孔均匀设置在PCB板上，两块板的线圈由软连接线连接，两块PCB板之间具 有开口，开口一端通过连接机构连接，另一端用信号引出线引出两个信号输出端。每层PCB板板之间设有绝缘垫层，PCB板以镜像结构排列，所述镜像 结构为上层的PCB板的上表面和下层的PCB板的下表面完全一致，上层的 PCB板的下表面和下层的PCB板的上表面完全一致；PCB板包括中间环氧 层，在中间环氧层的两侧对称各设有导体层和绝缘漆层。所述的标准电流传感器的输出端与第一信号采集器的输入端之间还连接 有积分电路。所述的积分电路由运算放大器、电阻及电容构成；运算放大器的反相输 入端和同相输入端电分别通过第一电阻和第二电阻与标准电流传感器的第一 输出端和第二输出端连接，第三电阻和第一电容并联后连接在运算放大器的反相输入端及输出端之间，第四电阻与第二电容并联后一端接地，另一端与 运算放大器的同相输入端连接。所述的第一信号采集器包括第一 A/D转换电路、第一处理器，第一A/D 转换电路的输入端与积分电路的输出端连接，第一 A/D转换电路的输出端与 第一处理器的输入端连接，第一处理器的输出端通过第一电光转换器和光纤 与信号处理器连接。所述的第二信号采集器包括I/V转换电路、第二 A/D转换电路及第二处 理器，1/V转换电路的输入端与被测电流互感器的输出端连接，1/V转换电路 的输出端与第二 A/D转换电路的输入端连接，第二 A/D转换电路的输出端与 第二处理器的输入端连接，第二处理器的输出端通过第二电光转换器和光纤 与信号处理器连接。本专利技术采用上述技术方案将达到如下的技术效果本专利技术电流互感器在线精度检测系统能够将系统带电接入和退出被测互感器所在线路，在带电运 行情况下连续数几十小时不间断地与被测互感器进行精度比对测量，从而可 以实现对电流互感器不同运行工况和环境特性下的评价，对互感器传统检定 方法和规程有益补充和改进，实现电流互感器精度的在线评估，具有良好的 效果。本系统中采用基于开口的PCB罗氏空芯线圈作为标准电流传感器，配 上积分电路，能够方便的实现电流测量装置的安装和拆卸，使电路由更高的 抗外界磁场干扰的能力，在很大程度上满足高精度、高抗扰性的需求，整体 性能好；采用计算机为仪器的统一硬件平台，利用计算机做运算、存储、调 用、显示等基本智能化功能，为本系统的实现提供了便捷的方式；基于 Labview的算法处理是采用四阶矩形巻积窗的DFT算法，有效减少因非整周 期采样造成的频谱泄漏误差，有更高的准确度，更大程度上减少了开发成本 及周期。 附图说明图l为本专利技术的系统框图；图2为本专利技术的电路原理框图3为本专利技术中具有开口的基于PCB的罗氏线圈的结构示意图4为本专利技术中具有开口的基于PCB的罗氏线圈的单个PCB板的俯视 图5为图4的A-A剖视图； 图6为图4的B-B剖视图7为本专利技术中具有开口的基于PCB的罗氏线圈的双板连接的展开示意图8为本专利技术中是具有开口的基于PCB的罗氏线圈的另一种实施方式的 的结构示意图9是图8的C-C剖视图10为本专利技术中的积分电路原理图11为本专利技术中比对处理的流程图。具体实施例方式以220KV的电流互感器为例对本专利技术电流互感器在线精度检测的方法和 系统进行详细的描述。如图1所示，本专利技术电流互感器在线精度检测系统包括标准电流传感器、 信号采集器、信号处理器、中央处理系统与电源供电模块，标准电流传感器的输出端与第一信号采集器的输入端连接，被测电流互感器的输出端与第二 信号采集器的输入端连接，第一信号采集器的输出端和第二信号采集器的输 出端均与信号处理器的输入端连接，信号处理器的输出端与中央处理系统的 输入端连接。电源供电模块用于给第一信号采集器提供电源，电源供电模块 采用蓄电池。如图1和图2所示，标准电流传感器(具有开口的基于PCB的罗氏空芯 线圈)的输出端与第一信号采集器的输入端之间还连接有积分电路，第一信 号采集器包括第--A/D转换电路、第一单片机，第一A/D转换电路的输入端 与积分电路的输出端连接，第一 A/D转换电路的输出端与第一单片机的输入 端连接，第一单片机的输出端通过第一电光转换器和光纤与第二光电转换器连接。第二信号采集器包括I/V转换电路、第二 A/D转换电路及第二单片机， I/V转换电路的输入端与被测电流互感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流互感器在线精度检测方法，其特征在于：将标准电流传感器与输电导线连接，通过标准电流传感器采集输电导线上的电流信号，被测电流互感器输出的电流信号和输电导线上的电流信号由各自的信号采集器采集，并分时发送给信号处理器，信号处理器将信号同步发送给中央处理系统，中央处理系统将接收到的同一时刻的两个信号进行比对处理，计算出被测电流互感器的误差情况。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘韶林，阎东，王雍，谢凯，王英杰，马飞，张景超，乔利红，杨晓辉，丁涛，张嵩阳，刘昊，沈强，时晨，
申请(专利权)人：河南电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：41[]