GIS互感器现场校验技术研究

尹雪敏

（国网湖北省电力有限公司检修公司，湖北 武汉 430000 ）

根据互感器的特性，必须要在断开电力供应的状态下才能够对其进行检测工作，运用单项电流连接法能够运用升流设备来对互感器进行校验，得出具体的误差参数值后对误差值进行更正。现阶段能够通过两种较为成熟的方式来对互感器进行现场检测。一种是通过校验器来对额定负荷状态中的设备进行检测；另一种是通过对具体电能测量值所存在的误差来进行检测。同时在电网技术的不断发展中，更多的检测技术也会被采用，使得互感器的误差值被有效检测。

从现阶段所采用的较多校验方式来看，设备等级的高低直接影响了互感器校验方式的有效程度，在具体的检测过程中，检测设备的等级要比被检测设备的等级高出两级以上，在电流量的标准要求下，具体设备的实际重量通常都较大，极大影响了对电流互感器进行实地检测的便利程度；同时在检测过程中，对于停电的因素能否较好的处理也对检测结果造成直接影响。重量较大的检测设备需要较长时间来对线路进行梳理，这些时间都需要包含在停电时间之内，因此会极大延长停电时间，使得供电系统承担的压力加大；并且电流互感器所对应配套的导线也较难移动，需要通过专门的运吊设备来进行辅助，并且还不能够涉及到所有性质电流的检测，仅能对部分电流互感器进行现场有效检测。

1 现场校验的困难和问题

（1）进行现场检测需要对诸多的事项进行有效的规划与协调，因此需要进行的工作量非常大，在进行具体的检测过程中，需要使用到的高级设备价格较高并且移动困难。

（2）由于现场检测要进行的具体工作量较大，需要大量的工作人员进行有效协调配合工作，因此人力成本较高，并且对高级设备的运输与移动也需要耗费大量运输成本。

（3）现场对于互感器的检测要求较高，通常在具体的实地检测过程中很少能够满足其条件，因此造成检测结果的精确度较不稳定，最为常见的问题是在进行升流试验的过程中，很难达到检测的对应标准，使得结果受到较大程度的影响。

（4）在进行现场互感器检测的过程中会因为电流与电压程度较高而发生事故，多是由于检测试验中的相关工作人员缺乏实际的工作经验而造成的，并且在检测过程中需要进行很多起吊作业，也增加了现场的安全隐患。

（5）现阶段电流互感器的检测设备体积较大，因此不具备较为灵活的移动性，因此需要将设备进行拆解运到具体的检测场地后再进行组装，这个过程可能会造成检测设备的损耗。

（6）由于检测工作所进行的场地与实践各不相同，因此在不同的环境状况下，可能出现工作人员的失误而造成设备的衔接与组装存在各种不协调的问题，这些因素都会对检测结果的精确程度造成实际影响。

（7）在检测过程中要进行全面现场检测则需要更多的检测设备来进行相互配合，使得检测的难度与复杂程度极大增加。

由于互感器现场校验工作对于场地环境、辅助设备以及人员因素的影响较大，因此目前要在互感器现场校验工作中对检测效率进行有效提升，需要进行多方面的努力，其中最为关键的是辅助设备相关问题，较为典型的是现场检测缺乏对检测设备进行固定的专业平台，因此在临时搭建平台的过程中，对检测设备的影响较大，并且同时伴随了较为高昂的各方面成本支出，最为主要的困难集中表现在以下几个方面。

（1）在针对高电压CT进行互感器现场校验时，对于电流发生器与导线的电流等级要求较高，并且还需要与高等级要求相对应的CT。并且整个现场校验流程非常复杂繁琐，需要增加大量的成本。并且由于流程较为复杂，出现误差的概率也较高。同时高电流与电压等级对于CT的绝缘要求也更加严格，要符合相关的标准需要加长回路，会间接提升交流阻抗的等级，对升流的效率提升将会造成较大程度的阻碍。较为典型的表现为，以500kV变电站为校验现场进行具体操作的过程中，需要运用吊车来进行相关操作。

（2）根据GIS的特性，其独特的内部结构造成了CT现场测试不具备可操作性，要进行实际操作，在过程中会遇到相应的困难，如CT的一次接线端都是在其内部完成，使得标准CT一次线无法实现连接；其次由于整个回路长度超过正常范围，在升起一次电流的过程中，电流要满足升流器容量需求就需要提升到很大等级，在该等级下传统的校验方法很难奏效。

（3）通过套管CT进行互感器现场校验，能够符合电压较高的电力系统需求，但是其结构未能进行有效升级，使得检测过程中无法对误差值进行有效测定，其原因在于标准CT接入受到限制，同时一次导线也不能有效接入。若是通过比较法来进行校验，则需要较高等级的电流来推动，在这样的情况下就需要加大电源容量来提升电流等级，现阶段的电网技术还不能满足其要求。

（4）目前主要是在火电厂与水电厂中进行相关的CT校验工作，从发电机的组装到运行，有的很少进行具体的误差检测与校正工作。在水利发电技术的不断升级下，未来的发电机容量将会不断提升。

2 测试方法研究

现阶段针对不断改变的检测环境，对原CT校验进行了优化，通过提升芯片的性能来对校验设备进行升级，从而使其能够满足目前对于CT校验的需求。这种新型的电流互感器能够对以前的检测方法中存在的限制与弊端进行有效弥补，在不进行升流源的设置即可对CT角差与比差进行检测。同时其体积较小，能够进行简易布置，其操作程序也更加优化，能够较好达到具体的校验标准。

具体的工作原理主要是合理运用低压法，其核心运行原理是通过互感器的基本层特性来实现，实际的电路图如图1所示。

在对铁芯进行持续性磁化的过程中，对具体的二次绕组激励电流值进行测算，根据相关的运算能够对导纳Y值进行确定。

同时需要对不同符合状态的额定电流以及额定负荷中的角差与比差进行计算，具体的标准为5%、20%、100%、120%，需要对具体的导纳值进行计算。在使用低压法进行相关的计算时，需要测算出具体的实际电流比值。

按照图2的内容进行测试，在对CT铁芯进行持续磁化的处理后，此时电流比与互易原理作用下的电压比的参数一致，这样只需要对具体的电压比参数进行获取，即可对具体的电流比进行确定。

图1 CT二次等效电路图

图2 端口网络及其互易原理

具体的操作流程为，设定低压环境后，进行二次绕组的操作，对一次绕组形成的电势进行确定，运用单片机的运算对相关的数据进行处理。通过这个流程互感器能够检测过程中产生的差流影响，使得运用的检测设备数量得到有效控制，相关的检测成本得到有效降低。

在现实测试过程中要对附加电压进行充分考虑，要对一侧接触到的电压等级进行标准设置，使其等级不能过小，等级过小的电压会使得测量的精确程度受到影响。同时还需要对CT的铁芯饱和度进行控制，需要运用对应的设备对CT磁化曲线进行确定，对铁芯的饱和点进行明确后，对其伏安特曲线进行计算后能够推算出铁芯的具体磁化曲线。具体如图3所示。

图3 环形铁心典型磁化曲线

对CT比差测量结果造成直接影响的因素主要有变动的测量误差，在测量变化程度较高的状态下，CT测量误差会对结果的精确程度造成直接影响。通过直流伏安特法能够实现对具体直流电阻参数的实际测量。

3 检定结果的处理

在进行测试的过程中需要对相关的数据内容进行详细记录，对于电流互感器标准超过0.2级的要对其相关检测数据进行长期保存，具体的保存期在两个检定周期以上，对于其他参数数据，需要保存一个周期以上。互感器检定三个周期中，根据第三个周期的检测结果来对检测周期是否延续进行确定，在误差值变化未能超过30%的状态下延期1年。