高壓電流互感器運行狀態檢測新技術及應用

陳偉杰

廣東電網有限責任公司潮州供電局 廣東 潮州 521000

1 電流互感器

1.1 概述 電流互感器是電網運行期間特別重要的一項設備,全面掌握設備實際運行狀態有利于電網穩定運行。從當前情況來看,電網運行狀態檢測方式有很多種,其產生的效果極高,不過在具體實踐中,受某些因素的影響,因此使得電流互感器狀態檢測結果還有著一些誤差性,難以獲取最佳的測試值。當處于110～750kv電網內應用電容型高壓設備,涉及到了電容型高壓電流互感器和套管等設備,在這其中,高壓端和高壓輸電線相連接,而末電屏則是經由導線與電網地線相互連接的,位于高壓端和末電屏之間有著一項等效電容量是C的電容參量,其值因為設備型號、質量和電壓等級等方面的不同而有著明顯的差別,此項類型設備電容值C,可以準確的判斷設備是否正常運行。

1.2 電容型電流互感器結構 所謂電容型電流互感器,一般表現為將油漬紙當成絕緣物質的傳統電流互感器,其包含了我國聚四氟乙烯纏繞絕緣的電流互感器,主絕緣屬于電容型的設備,絕緣為電容均壓結構。

2 差分法帶電檢測電容型電流互感器主絕緣電容量等效原理

2.1 對于差分法的闡述 差分法并不是估算法而是一項精算法,獲取的大小關系屬于精確的關系并非是粗略關系,差分法與微分法比較來看其實屬于同一項思想,具體定義為：和適用形式的兩個分數相符合,對于定義分子和分母比較大的分數來講,被稱之為大分樹,而分子和分母均比較小的分數被稱之為小分數,而該項分數的分子以及分母分別差獲取的新分數定義叫做差分數。基于數學概念和電網設備運行網絡模型對帶電檢測設備進行設計,除了了解到帶電檢測設備實際運行狀態之外,還準確的檢測微信號,進而在一定程度上彌補了帶電檢測期間微信號無法被精準檢測的問題。此外,遵循差分法原理制作形成的電氣設備絕緣狀態大點檢測儀能夠解決不足之處,產生的效果極好,優勢高。

2.2 差分法帶電檢測電容型電流互感器主絕緣電容量接線原理 從兩項同類運行設備帶電測值可以看出,相關的三個參量,兩臺同相位和相同信號電容型變電設備末屏地線接漏電流以及上述兩臺設備末屏地線之間的V值日,經由兩次測量中的電壓變化△v判斷是否存在著故障性設備,再者,經由兩次測量中的I1和I2對△c進行計算,判斷出故障的元件。在這其中,IX屬于被測試的電流,U是被測設備對地的運行電壓。電流取樣方式操作原理表現為：在被測試的CT末屏接地線取1m?樣阻,根據材質以及截面等效出取樣長度,其中兩端是測量端,實施相應的測量工作,經由測量1m?樣阻兩端的電壓來計算最終的電流值。相電壓的獲取：通過和被測電壓互感器用母線、相同相位的電壓互感器二次輸出端獲取相關的電壓,具體操作如下圖所示：

圖一 差分法帶電檢測接線運行原理

2.3 電容型高壓設備差分式帶電檢測裝置 對于電容型高壓設備差分式帶電檢測裝置結構來講,是由多方面組合形成的,分別是兩路交流電流測量回路、一路交流電壓測量回路和輸出顯示單元。在這一階段中,交流電流測量回路是在電通型高壓設備諸如電容型高壓電流互感器和高壓套管等方面的末屏地線中獲取電流信號內的末屏電流取樣單元,經由差分放大單元實施信號放大和信號整流濾波單元實施信號整流濾波,進行放大以后輸出；交流電壓測量回路是由電壓取樣單元分別獲取兩路電容型高壓器件的末屏端相應點的電壓,經差分放大單元實施信號放大和信號整流濾波單元實施信號整流濾波,放大以后輸出到顯示單元內；輸出顯示單元是工業單片機和一塊液晶屏組合形成的。電容型電流互感器末屏電流測量運行原理如下所示：

圖二 電容型電流互感器末屏電流測量運行原理

上圖中的I屬于被測電流,U是被測設備對地的運行電壓。電流取樣方式操作原理是：在被測電容型電流互感器末屏接地線取R是1m?的樣阻,進行現場測試的時候,可以根據材質的電阻率、截面和長度等效獲取。

兩臺相同型號、相同運行電壓的電容型高壓電流的互感器末屏電壓測量原理表現為下圖：

圖三 兩臺相同型號設備末屏電壓測量原理

從上圖中來看,U是相同目前設備對地運行電壓,C1、C2、屬于兩臺電容型電流互感器主絕緣電容量,R1、R2是兩臺電容型電流互感器末屏接地線電阻,A和B兩點分別是兩臺電容型電流互感器末端地線引出端,取出A和B兩處的電壓,經由差分放大單元和整流濾波單元,經由信號二次放大單元以后輸出到顯示單元中,以此測試出A和B間的電壓值。

3 應用案例

本文以某項供電企業舉例說明,該項供電企業在2017年4月和2018年8月的時候對所屬兩組電流互感器選取了同相位的設備,在設備末屏地線實施了漏電流和主絕緣電容量的帶電測試工作,使用儀器是JCCY差分式電容型變電設備絕緣帶電測量儀,遵循該項測量儀提出的技術要求,具體的測量地點落實于被測電容型電流互感器末屏接地線處。

①現場測量接線：被測電流互感器末屏接地線檢測漏電流電流信號獲取,而差分法帶電檢測兩臺電容型電流互感器現場測試。

②實際現場測值情況；

差分法帶電檢測110KV電流互感器絕緣情況測試如下表所示：

表一 2017年4月測試情況

表二 2018年檢測情況

4 結語

從以上論述可以看出,采取電容型高壓電流互感器設備主絕緣電容量帶電檢測新技術和缺陷診斷新方式產生的效果良好,自身有著較強的靈敏性和抗干擾能力,應用起來非常的便利,這是實施電容型變電設備運行狀態檢測工作的主要方式。