多路電壓互感器二次壓降及負荷在線監(jiān)測方法
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利用該方法可以對多路電壓互感器同時進行在線誤差測試，解決了對互感器進行離線檢定時工作量大、實時性差的問題，減少了設(shè)備反復(fù)接線的麻煩，縮短了檢驗時間，提高了工作效率。
1 現(xiàn)場檢定的現(xiàn)狀及存在的問題
電壓互感器的二次壓降及負荷直接關(guān)系到電能計量的誤差，為了保證計量的準(zhǔn)確性，計量用電壓互感器必須按照DLT448-2000《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定進行定期檢驗。然而受各種因素的影響，在實踐中還存在著一些有待改善的問題。這些問題表現(xiàn)如：采用離線式電壓互感器二次回路電壓降及負荷的傳統(tǒng)測量方法，但是受技術(shù)因素影響，以及人為的責(zé)任心不足問題，可能帶來設(shè)備損壞的現(xiàn)象。又如，一些意外因素事故的發(fā)生，以及無人值守變電站電壓互感器一次、二次回路的斷線故障，這些情況難以及時被發(fā)現(xiàn)。而采用在線式電壓互感器二次回路壓降及負荷的測量方法，對同一變電站多個電壓互感器需采用多個監(jiān)測設(shè)備進行測試，接線比較雜亂且成本較高。本文提出一種可多路切換電壓互感器進行二次壓降在線監(jiān)測的方法，較好地解決了上述問題。
2 電壓互感器二次壓降及負荷測試原理
在發(fā)電廠和變電站中，從現(xiàn)場裝設(shè)的電壓互感器(PT)需要經(jīng)過二次導(dǎo)線、各種開關(guān)、熔斷器、繼電器觸點、端子排等才能到達控制室內(nèi)的電度表，這些中間環(huán)節(jié)存在著一定的電阻，由于老化、銹蝕等原因，電阻還會不斷加大。如果二次所接表計、繼保裝置及其它負荷較重，負荷電流也較大，同時還有負載功率因數(shù)、接線方式、外磁場在二次回路中感生的電勢等都會影響和產(chǎn)生PT 二次回路的電壓降。實際運行中，這部分壓降造成的誤差往往比電能表和電壓互感器本身的誤差大的多，以至嚴(yán)重影響電能計量的正確性。
2.1 PT二次壓降數(shù)學(xué)模型及測量原理
電能計量裝置的PT 二次回路，有三相三線制和三相四線制兩類接線型式。在此，以一個電壓回路為例，其等效電路如圖1 所示：
圖1 中：Upt 代表PT 側(cè)電壓(矢量);Uyb 代表儀表側(cè)電壓(矢量);Rr代表各種接觸電阻(可變);R代表線路直流電阻;X代表線路電感;I 代表線路電流。
線路二次壓降△ U=Upt - Uyb = I×(Rr+R+jX)由于接觸電阻Rr 的可變性和儀表側(cè)負載也常常在一定范圍內(nèi)變化，最終導(dǎo)致電壓降也隨著在一定范圍內(nèi)變化。
基于上述原理，采用現(xiàn)場數(shù)字化的方法來進行PT 二次回路電壓降的測試。其原理如圖2 所示。
該方法測試原理是利用高精度的電壓互感器分別把PT 側(cè)和儀表側(cè)的電壓隔離后進行現(xiàn)場數(shù)字化處理，然后把處理的數(shù)據(jù)直接通過現(xiàn)場總線和控制終端進行通訊。由監(jiān)控主機完成數(shù)據(jù)計算以及分析。這種方法能夠?qū)崟r監(jiān)控二次壓降、避免了使用放線車帶來的各種弊端，同時也增加了安全性。
2.2 PT二次負荷測試原理
PT 二次負荷測試原理見圖3.
電壓互感器的誤差與二次負荷的關(guān)系稱為負荷特性。負荷誤差是由于負荷電流在一次及二次線圈電阻和漏電抗上的電壓降產(chǎn)生的。如果電壓互感器空載下的比值差f0,相位差δ 0已測定，再測量它在額定負荷ZE,COS Ф =1時的比值差和相位差δe,就可以通過計算得到任意負載Z b 下的比值差f 和相位差δ。
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