多路電壓互感器二次壓降及負荷在線(xiàn)監測方法

利用該方法可以對多路電壓互感器同時(shí)進(jìn)行在線(xiàn)誤差測試，解決了對互感器進(jìn)行離線(xiàn)檢定時(shí)工作量大、實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題，減少了設備反復接線(xiàn)的麻煩，縮短了檢驗時(shí)間，提高了工作效率。

1 現場(chǎng)檢定的現狀及存在的問(wèn)題

電壓互感器的二次壓降及負荷直接關(guān)系到電能計量的誤差，為了保證計量的準確性，計量用電壓互感器必須按照DLT448-2000《電能計量裝置技術(shù)管理規程》中的相關(guān)規定進(jìn)行定期檢驗。然而受各種因素的影響，在實(shí)踐中還存在著(zhù)一些有待改善的問(wèn)題。這些問(wèn)題表現如：采用離線(xiàn)式電壓互感器二次回路電壓降及負荷的傳統測量方法，但是受技術(shù)因素影響，以及人為的責任心不足問(wèn)題，可能帶來(lái)設備損壞的現象。又如，一些意外因素事故的發(fā)生，以及無(wú)人值守變電站電壓互感器一次、二次回路的斷線(xiàn)故障，這些情況難以及時(shí)被發(fā)現。而采用在線(xiàn)式電壓互感器二次回路壓降及負荷的測量方法，對同一變電站多個(gè)電壓互感器需采用多個(gè)監測設備進(jìn)行測試，接線(xiàn)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(xiàn)監測的方法，較好地解決了上述問(wèn)題。

2 電壓互感器二次壓降及負荷測試原理

在發(fā)電廠(chǎng)和變電站中，從現場(chǎng)裝設的電壓互感器(PT)需要經(jīng)過(guò)二次導線(xiàn)、各種開(kāi)關(guān)、熔斷器、繼電器觸點(diǎn)、端子排等才能到達控制室內的電度表，這些中間環(huán)節存在著(zhù)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、繼保裝置及其它負荷較重，負荷電流也較大，同時(shí)還有負載功率因數、接線(xiàn)方式、外磁場(chǎng)在二次回路中感生的電勢等都會(huì )影響和產(chǎn)生PT 二次回路的電壓降。實(shí)際運行中，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，以至嚴重影響電能計量的正確性。

2.1 PT二次壓降數學(xué)模型及測量原理

電能計量裝置的PT 二次回路，有三相三線(xiàn)制和三相四線(xiàn)制兩類(lèi)接線(xiàn)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 側電壓(矢量);Uyb 代表儀表側電壓(矢量);Rr代表各種接觸電阻(可變);R代表線(xiàn)路直流電阻;X代表線(xiàn)路電感;I 代表線(xiàn)路電流。

線(xiàn)路二次壓降△ U=Upt - Uyb = I×(Rr+R+jX)由于接觸電阻Rr 的可變性和儀表側負載也常常在一定范圍內變化，最終導致電壓降也隨著(zhù)在一定范圍內變化。

基于上述原理，采用現場(chǎng)數字化的方法來(lái)進(jìn)行PT 二次回路電壓降的測試。其原理如圖2 所示。

該方法測試原理是利用高精度的電壓互感器分別把PT 側和儀表側的電壓隔離后進(jìn)行現場(chǎng)數字化處理，然后把處理的數據直接通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)和控制終端進(jìn)行通訊。由監控主機完成數據計算以及分析。這種方法能夠實(shí)時(shí)監控二次壓降、避免了使用放線(xiàn)車(chē)帶來(lái)的各種弊端，同時(shí)也增加了安全性。

2.2 PT二次負荷測試原理

PT 二次負荷測試原理見(jiàn)圖3.

電壓互感器的誤差與二次負荷的關(guān)系稱(chēng)為負荷特性。負荷誤差是由于負荷電流在一次及二次線(xiàn)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已測定，再測量它在額定負荷ZE,COS Ф =1時(shí)的比值差和相位差δe,就可以通過(guò)計算得到任意負載Z b 下的比值差f 和相位差δ。