電子式互感器性能檢測及問題的思考

閆志雄 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和社會生產(chǎn)力水平的進(jìn)一步提升，社會民眾對用電的需求量日漸攀升，提升供電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性成為各大電力企業(yè)廣泛關(guān)注的熱點話題。加強電子式互感器的檢測，能夠及時發(fā)現(xiàn)供電系統(tǒng)運行過程中存在的問題，并制定科學(xué)的處理措施，有利于促進(jìn)供電系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運行。因此，不斷完善電子互感器性能檢測方法及問題的解決對策，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 電子式互感器的性能檢測方法

1.1 電磁兼容檢測

在電子式互感器電磁兼容性能檢測的過程中，很重要對產(chǎn)品的一次采瓷電源和合并單元進(jìn)行檢測，實踐研究表明，電流通過導(dǎo)線的過程中會產(chǎn)生磁場，磁場與電流之間呈現(xiàn)正比例關(guān)系，因此，可以根據(jù)這一原理對電子式互感器的電磁兼容性能進(jìn)行檢測，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷[1]。

1.2 基本精確度精測

為了提升電子式互感器的穩(wěn)定性，需要基于額定電流差異較大的幾種情況下分別檢測電子式互感器10分鐘內(nèi)的數(shù)據(jù)誤差，確保電子式互感器的最大值和最小值之間的誤差應(yīng)小于對應(yīng)點誤差值的1/2。

1.3 溫度循環(huán)檢測

電子式互感器能夠在室內(nèi)和室外工作，由于室內(nèi)和室外具有較大的溫度差異，因此，在對電子式互感器進(jìn)行循環(huán)溫度檢測的過程中，應(yīng)基于極端溫度條件下對電子式互感器進(jìn)行檢測，切斷所有電源30分鐘，對相關(guān)通信設(shè)備的運行狀況進(jìn)行全面檢測，及時發(fā)現(xiàn)電子式互感器存在的故障。

1.4 隔離開關(guān)分合度檢測

對電子式互感器隔離開關(guān)進(jìn)行分合檢測，主要是對電子式互感器的抗電磁干擾能力進(jìn)行檢測。在檢測時，應(yīng)在實驗室搭建分離開關(guān)分合小電流實驗回路，在實驗回路中接入電子式互感器，對隔離開關(guān)的開合進(jìn)行模擬，基于強電磁干擾的環(huán)境下檢測電子式互感器的電磁抗干擾性能[2]。

2 電子式互感器性能檢測的問題分析及解決對策

2.1 電磁兼容檢測的問題分析及解決對策

導(dǎo)致電子式互感器電磁兼容故障的主要原因為電子式互感器的屏蔽器設(shè)計存在漏洞，使電子式互感器受到強烈的電磁干擾，加之設(shè)備電源接口設(shè)計不合理使得設(shè)備無法承受過高的干擾電壓，造成通信系統(tǒng)復(fù)位、電源短路和新濠博變形現(xiàn)象。因此，為了解決上述問題，應(yīng)在信號外端接口采用濾波介入設(shè)計，同時在電源口處增加濾波器，減少電磁干擾，還可以在敏感回路上安裝高頻輻射干擾屏蔽設(shè)備，合理設(shè)計接地方式。此外，還可以通過裝設(shè)避雷管瞬態(tài)抑制二極管實現(xiàn)對電磁干擾的有效抑制。例如，某電力企業(yè)在電子式互感器的設(shè)計中采用浮地技術(shù)，將信號處理的抗干擾接線接在一個公共屏蔽層，盡量減少電源線同機殼之間的分布電容，可以使得在電磁干擾作用時，工作電源同機殼的電位同步浮動，大大降低了干擾造成的流過電源的浪涌電流，從而增加了抗共模干擾的能力，有效確保了電子式互感器的正常運行。

2.2 基本精確度精測的問題分析及解決對策

基本精確度檢測主要是對短時電流測試。受采集器電源保護(hù)設(shè)計不合理的影響，使得線圈磁路飽和倍數(shù)超出正常范圍，傳感器內(nèi)部的電阻出現(xiàn)不適，進(jìn)而引發(fā)故障。因此，應(yīng)不斷完善電子式互感器磁路的設(shè)計，加強對電路的保護(hù)設(shè)計，選取電阻較大的電子元器件，防止過大電流擊穿電阻，影響數(shù)據(jù)的正常傳輸。

2.3 溫度循環(huán)檢測的問題分析及解決對策

電子式互感器在溫度循環(huán)檢測過程中具有較高的故障發(fā)生率，主要表現(xiàn)為采集器在極端溫度條件下誤差信號的輸出超出國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，甚至出現(xiàn)采集器停止運作現(xiàn)象，原因是電子式互感器的氣體泄漏、激光元件設(shè)計不合理以及電阻不穩(wěn)定導(dǎo)致的。因此，應(yīng)采用耐低溫的電子元器件和線圈，改進(jìn)設(shè)備激光組件的散熱性能，實現(xiàn)降低故障發(fā)生率的目的。

2.4 隔離開關(guān)分合度檢測的問題分析及解決對策

隔離開關(guān)的分合故障主要包括以下兩種類型：第一，由產(chǎn)品采集器或合并單元發(fā)生損壞引起的故障，第二，由錄波器記錄的合并單元發(fā)生異常尖峰脈沖引發(fā)的保護(hù)裝置故障，進(jìn)而導(dǎo)致隔離開關(guān)的分合出現(xiàn)問題。本次研究發(fā)現(xiàn)，在測試隔離開關(guān)分合性能的過程中，若不能對電路設(shè)計和隔離開關(guān)操作的電磁干擾進(jìn)行有效規(guī)避，就會造成設(shè)備損壞的現(xiàn)象。因此，生產(chǎn)廠家在制造電子式互感器的過程中，應(yīng)使電子互感器的電磁兼容設(shè)計略高于國家標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容性能，促進(jìn)隔離開關(guān)的分合性能得到充分發(fā)揮。例如，某企業(yè)在應(yīng)對隔離開關(guān)分合故障的過程中，實現(xiàn)了RC濾波和TVC管的聯(lián)合使用，實驗結(jié)果表明，瞬態(tài)電壓的峰值由0.3V下降至了0.08V，波形之間的差異小于0.05%，表明這種方法有效降低了隔離開關(guān)之間的電磁干擾。

通過以上研究發(fā)現(xiàn)，在完善電子互感器性能檢測方法及問題解決對策的過程中，通過對信號外端接口采用濾波設(shè)計，選取電阻較大的電子元器件，能夠?qū)崿F(xiàn)對電磁干擾的有效抑制，確保通信數(shù)據(jù)的正常傳輸。同時，采用耐低溫的電子元器件和線圈，能夠有效降低溫度循環(huán)故障的發(fā)生概率。因此，在完善電子互感器性能檢測方法及問題解決對策的過程中，可以應(yīng)用上述方法。

[1]吳寧.電子式互感器性能檢測及問題分析[J].科技風(fēng)，2015，23:10.

[2]張元昊.電子式互感器性能檢測及問題分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016，15:128.