[發(fā)明專利]一種變壓器升高座電流互感器極性測試方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011285484.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN112526412A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉其良;尹旭;鄧維;劉要峰;熊云;馮翔;李威;張進(jìn);劉遷;段瑞林;肖軍;劉又超;肖定彬;陳智龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)湖南省電力有限公司;國網(wǎng)湖南省電力有限公司檢修公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/72
• 分類號(hào): G01R31/72;G01R35/02
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;廖元寶

本發(fā)明公開了一種變壓器升高座電流互感器極性測試方法及系統(tǒng)，屬于變壓器技術(shù)領(lǐng)域，用于解決目前變壓器升高座電流互感器安裝后極性測試難度大、效率低等技術(shù)問題，此方法具體包括步驟：1)在變壓器繞組兩端施加一個(gè)單向變化的直流電流，充當(dāng)升高座電流互感器的一次電流；2)采集升高座電流互感器二次繞組中的感應(yīng)電壓；3)根據(jù)感應(yīng)電壓來判斷升高座電流互感器的極性。本發(fā)明具有操作簡單快捷、測試精度高、測試效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及電力變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變壓器升高座電流互感器極性測試方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電力變壓器的升高座安裝在變壓器本體上，升高座內(nèi)裝有穿芯式電流互感器(以下簡稱TA)，在升高座上裝有高壓套管，高壓引線從升高座TA內(nèi)孔中穿過將套管引出線與變壓器繞組相連，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

升高座TA也叫套管TA，其二次電流常作為變電站保護(hù)與測控系統(tǒng)的信號(hào)源，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視及保護(hù)功能。TA如果極性錯(cuò)誤，將會(huì)影響計(jì)量回路的正確計(jì)量或造成保護(hù)裝置錯(cuò)誤動(dòng)作，因此有過吊裝檢修的升高座重新安裝后再次檢查其內(nèi)部互感器極性尤為重要。但是變壓器完成安裝后，難以用現(xiàn)有的手段準(zhǔn)確快速測量內(nèi)部TA的極性。

變壓器的過流、短路、過負(fù)荷、差動(dòng)等保護(hù)，以及變壓器的負(fù)荷、電流、電度表等測量元件，都需要從TA取電流信號(hào)。TA如果極性錯(cuò)誤，將會(huì)影響計(jì)量回路的正確計(jì)量或造成保護(hù)裝置錯(cuò)誤動(dòng)作，因此極性測量是TA試驗(yàn)中的重要項(xiàng)目。

但是鑒于升高座結(jié)構(gòu)的特殊性，變壓器整體安裝完成后，要測量升高座TA的極性，就必須將變壓器的高壓繞組充當(dāng)TA的一次繞組。這給升高座TA的極性測試帶來了一系列影響：變壓器的繞組線圈匝數(shù)多、電感量大，具有“通直阻交,通低頻阻高頻”的效應(yīng)，容量越大的變壓器，“通直阻交,通低頻阻高頻”的效應(yīng)就越強(qiáng)，使用傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法難以測量極性。目前變壓器升高座TA的極性測量都是在安裝前進(jìn)行，安裝后并沒有帶著變壓器一起做相關(guān)的試驗(yàn)，這樣就不能對(duì)升高座TA電流回路做徹底的檢查，存在隱患。

目前安裝后升高座TA極性的測量有兩種較常用的方法：“直流感應(yīng)法”和“一次加壓升流法”。

如圖2所示，其中傳統(tǒng)測量方法“直流感應(yīng)法”是在變壓器套管引出線與中性點(diǎn)引出線之間加3V直流電，試驗(yàn)人員使用萬用表的毫安檔對(duì)TA二次側(cè)進(jìn)行測量，觀察其指針偏轉(zhuǎn)進(jìn)行極性判斷。“直流感應(yīng)法”采用的是施加直流電壓，利用RL電路暫態(tài)過程中電流的變化判斷升高座TA的極性，但該方法受一次側(cè)大阻抗的限制，變壓器升高座TA一次側(cè)串接了變壓器很大的一次阻抗，暫態(tài)過程中一次側(cè)產(chǎn)生的突變電流很小，令TA一次側(cè)電流為I1，二次側(cè)電流為I2，一次繞組匝數(shù)為N1，二次繞組匝數(shù)為N2，根據(jù)磁勢(shì)平衡原理I1*N1＝I2*N2(忽略激磁電流產(chǎn)生的磁勢(shì))，二次側(cè)電流I2＝I1/N2(N1為升高座TA一次線圈匝數(shù)，N2二次線圈匝數(shù)，實(shí)際中一次N1＝1匝，二次N21匝)，則感應(yīng)到二次的電流I2又縮小了N2倍，即使萬用表用最小的直流檔也無法檢測到I2的變化，但使用精密儀器測量，相應(yīng)儀器的成本將會(huì)很高昂。而且由于各側(cè)電流互感器變比不一致，二次繞組感應(yīng)電流較小且不統(tǒng)一，串接電流表難以選擇，采用靈敏性低的指針表偏轉(zhuǎn)不明顯，而采用靈敏性高的指針表則可能因某側(cè)二次繞組感應(yīng)電流較大超出指針表的量程甚至燒毀電流表。因此該方法難以測量升高座電流互感器極性。

另外，“一次加壓升流法”是直接在變壓器某側(cè)三相加入380V交流電壓，將其他側(cè)短接，形成短路電流，通過對(duì)二次繞組帶負(fù)荷測試六角圖校驗(yàn)其極性。該方法一般用于110kV以下變壓器，容量較低。且加壓測量二次短路電流數(shù)值較小，要求表計(jì)級(jí)別較高，投入較大(萬余元表計(jì))，隨著我國建設(shè)的高速發(fā)展，系統(tǒng)的負(fù)荷及短路電流不斷增大，變壓器的容量及變比亦隨之增大，該試驗(yàn)方法在二次繞組感應(yīng)電流越來越小，已經(jīng)無法滿足普通伏安特性表的精度要求。而且一次加壓危險(xiǎn)性高、接線難度大、試驗(yàn)效率低，所以該試驗(yàn)方法難以推廣。

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