基于智能變電站電子互感器極性測試及GOOSE測試分析

殷繞方　王元冬　袁峻　合達　黃祥　楊易

摘要：電子互感器對于智能變電站來說有著十分重要的意義，為了明確電子互感器的極性，技術人員往往會采用極性測試和GOOSE測試兩種方法，掌握兩種測試方法的原理和區別，能夠有效保證測試結果，并提升測試精度。所以，本文針對智能變電站電子互感器極性測試及GOOSE測試的試驗方法進行了分析，并通過相應的試驗數據驗證了兩種測試方法的有效性，以供參考。

關鍵詞：智能變電站;電子互感器;極性測試;GOOSE測試

智能變電站已經成為我國供電系統中重要的組成部分，為提高我國供電系統智能化水平、提高供電能力、保證供電安全都起到了重要的作用。智能變電站的應用，將變電站變壓器、線路等部分運用光纖實現信息傳輸，并也提高了通訊的可靠性以及抗干擾能力。電子互感器作為智能變電站重要的通訊設備，對其進行測試就顯得十分重要。在日常工作中我們也發現，很多設備生產企業對技術規范理解有一定偏差，進而導致一定的設備問題出現。所以我們就需要從實踐中對其進行驗證。

一、極性測試

變電站不同元件的差動保護與電子互感器CT、PT極性情況有著密切的關系，同時也決定著電度表功力的正負和帶方向的后備保護的狀態。我們CT、PT的極性可以通過調整CT、PT界線順序的方式得以改變。在目前采用的職能變電站技術中，由于光纖是電壓和電流回路主要的傳輸通道，FT3模式是電子互感器本題主要的輸出模式，但是赫本單元輸出的數字量則是IEC61850-9-2，所以我們只能通過修改CT頂部羅氏線圈或者修改CT一次接線至電子式CT采集卡的接線的方式對電子互感器的極性進行修改，這種修改方式十分繁瑣。所以，我們需要對這種修改方式進行優化，并提出一種較為簡便的的檢驗方法[1]。

目前，一次通壓是電子式PT極性效驗的常用方法，這種方法的將二次電壓最低采樣值作為限值，可以在后臺主機上檢查電壓正負的方法確定極性，也可以用手持光萬用表進行效驗[2]。

在對電子式CT進行極性效驗的時候，一般利用繼電保護測試儀輸出相應的工頻模擬量，并借此對升流器二次電流進行模擬測量，并明確二次系統中SMV采樣值的角度。隨后，我們可以通過分析計算測得數據、合并單元參數、升流器參數的方式得到電子式CT一次電流與二次輸出所產生的角度差，進而明確其二次極性的具體指向[3]。

通過對以上測試方法進行分析，我們對測試方法進行了進一步的優化，其測試原理為通過一次通流，對比傳統CT和電子式CT的角度差，進而明確電子式CT的極性，這種測試方法的接線方式參照下圖：

10kV側出現開關柜捏的零序電流互感器可以替代標準互感器，只要在試驗完畢后恢復原界線即可。具體來說，可以將零序互感器接入設備，利用干電池法，確定零序電流互感器奠基性。由于零序電流互感器僅起到效驗極性的作用，所以不需要達到較高的精度。一次通流是效驗極性的主要方法，這樣能夠讓二次采樣值為裝置采樣最小值，這樣能夠提高數據的可靠性，二次值可以取0.1A，如果顯示180°則為反極性，顯示0°則為同極性[4]。

二、GOOSE測試

在《智能變電站繼電保護技術規范》（Q/GDW441-2010）中，對于智能終端的功能有著明確的規定：智能終端的動作時間應該小于等于7ms。但是由于廠家對于技術規范的認識有一定的區別，所以不同設備之間也存在一定的差異。所以我們針對某廠生產的設備進行GOOSE測試。

首先將網絡帶寬假定為100MB，并分別模擬0MB、20MB、50MB、80MB情況，同時測試這些情況下保護直跳口和智能開關組網口的GOOSE的SOE通訊能力和相應能力，確定只能終端是否能夠符合相應的需求[5]。

第一次測試為GOOSE發出硬開入接回相應時間測試，測試次數為5次。

0MB情況下，組網口五次測試值分別為：9.280ms、9.305ms、9.190ms、9.100ms、9.196ms;

20MB情況下，組網口五次測試值分別為：9.240ms、9.095ms、10.124ms、10.084ms、10.238ms;

50MB情況下，組網口五次測試值分別為：10.256ms、10.094ms、9.866ms、9.911ms、9.904ms;

80MB情況下，組網口五次測試值分別為：9.122ms、9.277ms、9.260ms、9.341ms、9.494ms。

在規范中，沒有指定組網口的智能終端動作時間是否需要小于等于7ms，所以測試所得數據及相應分析內容反饋給設備生產商。

我們對保護直跳口也進行了測試，測試數據如下：

0MB情況下，保護直跳口五次測試值分別為：6.780ms、6.705ms、6.690ms、6.703ms、6.796ms;

20MB情況下，保護直跳口五次測試值分別為：6.321ms、6.237ms、6.430ms、6.341ms、6.494ms;

50MB情況下，保護直跳口五次測試值分別為：6.380ms、6.235ms、6.193ms、6.300ms、6.392ms;

80MB情況下，保護直跳口五次測試值分別為：6.240ms、6.095ms、6.124ms、6.084ms、6.238ms。

由以上測試結果可知，保護直跳口的相關數據符合技術標準。

三、總結

相比傳統變電站來說，雖然智能變電站的結構更為復雜，但是其運行穩定性、設備功能等方面都有更好的優勢，但是目前對于智能變電站設備生產、維護等方面的規范尚不完善，所以目前市面上的電子互感器的精度以及可靠性仍然需要完善，很多設備問題也需要我們通過現場試驗等實踐手段進行確定，這樣才能真正促進變電站設備技術的前進與發展。

參考文獻：

[1]劉亮，杜濤，徐雄軍，肖蕾.智能變電站電子式電流互感器故障分析[J].科技創新與應用，2018（31）：120-121.

[2]鮮萬春.電流互感器的接線及極性測試的分析[J].科技資訊，2017，15（33）：41-42.

[3]楊訓. 數字化變電站測試工具軟件的開發[D].西南交通大學，2017.

[4]盧正珂. 智能電網電子互感器主絕緣與傳輸光路研究[D].山東大學，2017.

[5]李敏敏.智能變電站電子互感器相量測試及核相研究[J].科技創新導報，2016，13（25）：1-2.