多路電壓互感器二次壓降及負(fù)荷在線監(jiān)測(cè)方法

利用該方法可以對(duì)多路電壓互感器同時(shí)進(jìn)行在線誤差測(cè)試，解決了對(duì)互感器進(jìn)行離線檢定時(shí)工作量大、實(shí)時(shí)性差的問題，減少了設(shè)備反復(fù)接線的麻煩，縮短了檢驗(yàn)時(shí)間，提高了工作效率。

1 現(xiàn)場(chǎng)檢定的現(xiàn)狀及存在的問題

電壓互感器的二次壓降及負(fù)荷直接關(guān)系到電能計(jì)量的誤差，為了保證計(jì)量的準(zhǔn)確性，計(jì)量用電壓互感器必須按照DLT448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行定期檢驗(yàn)。然而受各種因素的影響，在實(shí)踐中還存在著一些有待改善的問題。這些問題表現(xiàn)如：采用離線式電壓互感器二次回路電壓降及負(fù)荷的傳統(tǒng)測(cè)量方法，但是受技術(shù)因素影響，以及人為的責(zé)任心不足問題，可能帶來設(shè)備損壞的現(xiàn)象。又如，一些意外因素事故的發(fā)生，以及無人值守變電站電壓互感器一次、二次回路的斷線故障，這些情況難以及時(shí)被發(fā)現(xiàn)。而采用在線式電壓互感器二次回路壓降及負(fù)荷的測(cè)量方法，對(duì)同一變電站多個(gè)電壓互感器需采用多個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，接線比較雜亂且成本較高。本文提出一種可多路切換電壓互感器進(jìn)行二次壓降在線監(jiān)測(cè)的方法，較好地解決了上述問題。

2 電壓互感器二次壓降及負(fù)荷測(cè)試原理

在發(fā)電廠和變電站中，從現(xiàn)場(chǎng)裝設(shè)的電壓互感器(PT)需要經(jīng)過二次導(dǎo)線、各種開關(guān)、熔斷器、繼電器觸點(diǎn)、端子排等才能到達(dá)控制室內(nèi)的電度表，這些中間環(huán)節(jié)存在著一定的電阻，由于老化、銹蝕等原因，電阻還會(huì)不斷加大。如果二次所接表計(jì)、繼保裝置及其它負(fù)荷較重，負(fù)荷電流也較大，同時(shí)還有負(fù)載功率因數(shù)、接線方式、外磁場(chǎng)在二次回路中感生的電勢(shì)等都會(huì)影響和產(chǎn)生PT 二次回路的電壓降。實(shí)際運(yùn)行中，這部分壓降造成的誤差往往比電能表和電壓互感器本身的誤差大的多，以至嚴(yán)重影響電能計(jì)量的正確性。

2.1 PT二次壓降數(shù)學(xué)模型及測(cè)量原理

電能計(jì)量裝置的PT 二次回路，有三相三線制和三相四線制兩類接線型式。在此，以一個(gè)電壓回路為例，其等效電路如圖1 所示：

圖1 中：Upt 代表PT 側(cè)電壓(矢量);Uyb 代表儀表側(cè)電壓(矢量);Rr代表各種接觸電阻(可變);R代表線路直流電阻;X代表線路電感;I 代表線路電流。

線路二次壓降△ U=Upt - Uyb = I×(Rr+R+jX)由于接觸電阻Rr 的可變性和儀表側(cè)負(fù)載也常常在一定范圍內(nèi)變化，最終導(dǎo)致電壓降也隨著在一定范圍內(nèi)變化。

基于上述原理，采用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字化的方法來進(jìn)行PT 二次回路電壓降的測(cè)試。其原理如圖2 所示。

該方法測(cè)試原理是利用高精度的電壓互感器分別把PT 側(cè)和儀表側(cè)的電壓隔離后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字化處理，然后把處理的數(shù)據(jù)直接通過現(xiàn)場(chǎng)總線和控制終端進(jìn)行通訊。由監(jiān)控主機(jī)完成數(shù)據(jù)計(jì)算以及分析。這種方法能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控二次壓降、避免了使用放線車帶來的各種弊端，同時(shí)也增加了安全性。

2.2 PT二次負(fù)荷測(cè)試原理

PT 二次負(fù)荷測(cè)試原理見圖3.

電壓互感器的誤差與二次負(fù)荷的關(guān)系稱為負(fù)荷特性。負(fù)荷誤差是由于負(fù)荷電流在一次及二次線圈電阻和漏電抗上的電壓降產(chǎn)生的。如果電壓互感器空載下的比值差f0,相位差δ 0已測(cè)定，再測(cè)量它在額定負(fù)荷ZE,COS Ф =1時(shí)的比值差和相位差δe,就可以通過計(jì)算得到任意負(fù)載Z b 下的比值差f 和相位差δ。