隨著直流輸電技術(shù)的高速發(fā)展，直流電流測量裝置，特別是直流電流互感器在電力輸送系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛。因此，對直流電流測量裝置的現(xiàn)場檢測需求也越來越大。下面本文就對當(dāng)今直流輸送電系統(tǒng)直流電流互感器現(xiàn)場檢測的方法進(jìn)行簡單介紹。

一直流電流互感器現(xiàn)場檢測——直接注流法

圖示1：直接注流法檢測直流電流測量裝置原理圖

　　與傳統(tǒng)的交流電流互感器的校驗類似，用升流器將電流輸出進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和被試互感器，通過對比二次輸出信號的角差和相差來確定互感器的誤差。

　　具體操作時在直流互感器一次線圈兩端串接容量足夠大的電流導(dǎo)線，通過一次穿心的直流電流互感器標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)線的兩端聯(lián)接在直流電源的輸出端。直流標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的二次額定輸出電流為5A，電流變比為4000A/5A可調(diào)。設(shè)定其二次電流為ISE，將二次回路接入一個高精度的標(biāo)準(zhǔn)電阻(阻值為R，暫不考慮現(xiàn)場溫度影響的條件下恒定為常數(shù))，用一個高精度的數(shù)字表測量其在電阻上產(chǎn)生的壓降，獲得一個電壓信號USAM，該電壓信號USAM=ISE*R，即ISE=IPRI/K，其中IRPI為直流一次注流電流，K為直流互感器變比，為常數(shù)。代入電壓信號等式中可以獲得 USAM= R/K*IPRI，由此可見，直流測量裝置一次電流值是只與該電壓變量相關(guān)的函數(shù)，并且在一定區(qū)間內(nèi)單調(diào)上升。試驗中只需要精確測量電阻上的電壓信號值，即可精確獲得一次注流電流值，可與后臺遠(yuǎn)方測控系統(tǒng)一次電流值進(jìn)行比較，確定其系統(tǒng)誤差。其誤差可用如下公式1進(jìn)行計算得來。

……1

　　式中：

　　ε——為直流互感器的誤差;

　　Kα——為直流標(biāo)準(zhǔn)互感器系統(tǒng)比例系數(shù);

　　Kb——為被檢直流互感器測量系統(tǒng)比例系數(shù);

　　Uα——為數(shù)字表 A的現(xiàn)場實測讀數(shù)，即直流標(biāo)準(zhǔn)互感器二次輸出電壓;

　　Uα——為數(shù)字表 B的現(xiàn)場實測讀數(shù)，即被檢直流標(biāo)準(zhǔn)互感器二次輸出電壓。

01直接注流法檢測特點

　　優(yōu)點：

　　(1)通過一次電流升流，模擬運行過程中直流測量系統(tǒng)的整套運行工況，可以用更接近實際運行條件的方式來對整套系統(tǒng)進(jìn)行檢測，保證了檢測的全面性和整體性;

　　(2)試驗過程中對無需對后臺測量保護(hù)設(shè)備進(jìn)行接線，只需要在控制臺讀取。

　　缺點：

　　(1)一次升流設(shè)備體積較大，運輸接線不便;

　　(2)實驗室一次接線需借助吊車進(jìn)行，需要實驗人員配合，投入大。

二直流電流互感器現(xiàn)場檢測——補償繞組檢測法

圖示2：直接注流法檢測直流電流測量裝置原理圖

　　直流互感器電子測量單元是將一次直流電流轉(zhuǎn)化為二次小電壓，供直流控制保護(hù)系統(tǒng)使用，實現(xiàn)對測量測試系統(tǒng)的控制。

　　零磁通直流電流互感器主要由兩部分組成，磁積分器和磁調(diào)制器。其主要結(jié)構(gòu)如圖2所示，帶鐵芯的輔助繞組N1，N2，N3，以及繞組匝數(shù)相同并聯(lián)繞組N4，N5組成。其中補償繞組N4，和校準(zhǔn)繞組N5圍繞三個鐵芯。正常運行時 N4和 N5繞組并聯(lián)運行，只有在校準(zhǔn)的時候N5繞組才被打開使用。

　　當(dāng)這種零磁通電流互感器原邊額定電流為±3000A時，補償繞組的額定電流為0.54348A，補償繞組的電流在負(fù)載電阻上轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電壓，最后經(jīng)過輸出放大器放大的電壓信號為1.6667V，輸出的電壓信號送到控制保護(hù)系統(tǒng)。

　　正常運行時 N4和 N5繞組是并聯(lián)的，校準(zhǔn) N4繞組時，將 N5繞組斷開并與N4繞組隔離，通過標(biāo)準(zhǔn)源(準(zhǔn)確度等級 0.05級)向 N5繞組中注入補償電流Icom，其電壓輸出端輸出電壓與補償電流之間滿足Vout=3.06667×Icom的比例關(guān)系。從而通過不同的電流源輸入值，一般情況下 5等分點進(jìn)行校準(zhǔn)，可以記錄不同補償電流點下的輸出電壓值，同時可讀取遠(yuǎn)傳顯示一次電流值。

01補償繞組檢測法特點

　　優(yōu)點：

　　(1)試驗地點在保護(hù)室，試驗環(huán)境良好，試驗不受天氣限制;

　　(2)設(shè)備體積小，方便攜帶運輸，只需要直流源和一只高精度數(shù)字表即可進(jìn)行試驗，試驗效率高。

　　缺點：

　　(1)試驗要斷開校準(zhǔn)繞組，注入校準(zhǔn)電流，試驗稍有不慎容易損壞設(shè)備;

　　(2)多次插拔導(dǎo)線，容易引起端子接觸不良。

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