关于提高变压器电流折算精度的方法

关于提高变压器电流折算精度的方法

温盛科程禹智王彬彬王承刚刘浩

（广州供电局有限公司计量中心510000）

摘要：电流互感器变比是高压供电、高压计量中最容易出现错误或故障的环节，目前主要采用高压变比测试仪或无线稽查系统进行测试，但这两方式各有不足，因此本文提出了通过测量变压器二次侧基波电流计算一次侧高压电流的新方法。

关键词：变压器；电流折算；精度；方法

1引言

在高压供电、高压计量场合，可能出现各种差错和故障，例如电能表误差、电能及电压互感器问题、二次回路不规范、谐波等[1]。在这些差错和故障中，高压电流互感器变比是最容易出现错误或故障的环节。由于高压电流互感器长期运行对绝缘提出了较高要求，为控制绝缘成本，制造厂家往往让多台电流互感器共用1次绕组，并将所有电流互感器置入同一绝缘结构中，但二次绕组是独立的，即有独立的二次线圈和铁芯，这样也节省了电流互感器占用面积。在实际使用中，可通过改变一次绕组和二次绕组的接线方式来改变互感器变比。一次绕组变比改变可通过串联或并联两种方式实现，而二次绕组变比改变则复杂得多，因为二次绕组抽头很多，不同抽头方式可得到不同变比。这种做法赋予了互感器灵活的变比调整方式，但同时也使现场安装、检修容易发生差错[2]。在查验各种差错或故障时，电能表误差可通过电能表校验仪来检查，二次接线差错可通过接线识别功能来判断，电压互感器故障因电压稳定也易判断，而电流互感器变比错误则困难得多。因为电流互感器故障仅凭二次数据不足以判断其是否有故障，三相之间的电流可以有非常大的差距，即使相差10倍也不意味着就存在问题。目前，带电检测高压电流互感器变比有两种方式：一种是采用高压变比测试仪直接检测，一次侧用高压电流钳钳住，二次侧用5A电流钳钳住，同步测量一、二次基波电流，即可计算电流变比[3]。另一种是无线稽查系统，该系统在变压器高压侧设置无线探测单元，在低压侧设置稽查终端。高压侧探测单元以罗氏线圈为互感器，用于采集一次数据。稽查终端采集电能计量数据，通过比较变压器一、二次侧用电数据，判断高压计量装置是否正常[4]。然而，这两种方式也存在明显不足。应用高压变比测试仪时，必须使用绝缘操作杆将高压电流钳送到架空线或可供钳持的高压导线上，这个操作属于高压带电作业，危险性较高，需由高压电工操作。无线稽查系统检查出异常，只能判断可能是电能表、电流互感器、电压互感器或二次接线有问题，不能直接定位故障类型。因此，本项研究提出一种新的方法，通过测量变压器二次侧三相基波电流计算一次侧高压电流，并通过比较各相别误差定位故障相，为故障诊断提供有效依据。由于不接触高压部分，现场操作安全，无高压危险。而且本项技术可用于所有高压供电、高压计量场合。

2本项研究的技术原理

2.1二次电流中的谐波

用变压器二次侧电流计算一次侧高压电流必须面对一个实际问题，即二次侧电流中丰富的谐波成分将影响一次侧高压电流计算的准确性。谐波是指周期性电气量中基波（频率与工频相同的分量称为基波）以外的各次分量，可用下式[5]表示：

4结语

本文提出的新方法，具有现场操作无危险性（因不接触高压）、适合所有高压供电与高压计量场合、计算准确（只计算基波电流，不受谐波电流的影响）的优点，因此有望在高压供电与高压计量场合获得良好运用，但在未来应用中仍需持续改进，使本研究成果日臻完善。

参考文献：

[1]邱海燕.变电站电能计量误差的原因分析及解决措施[J].中国设备工程，2019（6）：111-112.

[2]王文杰，陈玥名，刘国栋.高压电流互感器二次绕组误接线分析[J].东北电力技术，2016，37（2）：45-47，50.

[3]陈琼，彭璊，刘晓华.便携式无线高压变比测试仪的设计[J].电测与仪表，2008，45（11）：40-43.

[4]陈腾飞.基于用电信息采集系统的窃电在线稽查装置的开发应用[D].保定：华北电力大学，2013：29，40-44.

[5]肖建平.电力系统谐波间谐波检测算法研究[D].合肥：合肥工业大学，2015：1-2，11-16.

[6]侯彦方.配电变压器采用Dyn11联结组的优势分析[J].电气应用，2008，27（6）：50-52.

基金项目：

本论文受南方电网公司科技项目《计量工况模拟及测试装置的研制》（项目编号080036KK52170013）资助。