專利名稱：變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種對(duì)高壓電氣設(shè)備在線檢測(cè)的方法，特別涉及的是一種通過(guò)在線的方式解決計(jì)量用互感器現(xiàn)場(chǎng)使用的精度問(wèn)題、校驗(yàn)問(wèn)題。包括電 壓互感器二次壓降在線測(cè)試、電壓互感器二次負(fù)荷在線測(cè)試、電流互感器二次 負(fù)荷在線測(cè)試、電壓互感器誤差在線測(cè)試、電流互感器誤差在線測(cè)試、絕緣在 線測(cè)i式方法。
背景技術(shù)：
由于目前在電力系統(tǒng)中普遍實(shí)行的定期檢修制度已不適應(yīng)電力系統(tǒng)改革發(fā) 展的需要和電力用戶對(duì)供電可靠性的要求,電力企業(yè)已迫切需要推行在國(guó)際上更 先進(jìn)的狀態(tài)檢修，即根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)確定是否需要維修和如何維修，而在線 監(jiān)測(cè)是對(duì)高壓電氣設(shè)備實(shí)行狀態(tài)維修的必須和有效的手段。計(jì)量檢定的實(shí)際工 作中還存在下列問(wèn)題已經(jīng)檢定的互感器存在誤差變化的情況；電力系統(tǒng)要求 盡可能的縮短檢驗(yàn)時(shí)間；實(shí)驗(yàn)室與現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)結(jié)果相差很大(兩者負(fù)載不同、環(huán) 境不同)；離線檢測(cè)工作量大、實(shí)時(shí)性差。目前國(guó)內(nèi)在線監(jiān)測(cè)較先進(jìn)的技術(shù)主要是分層(級(jí))分布多CPU式在線監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把若干個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯集 到相關(guān)管理部門的數(shù)據(jù)管理診斷系統(tǒng)上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)， 每一層完成不同的功能，由不同的設(shè)備或子系統(tǒng)組成，層次和功能清晰，現(xiàn)場(chǎng) 維護(hù)和故障處理較為方便。目前在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大體有三種模式集中式在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、分區(qū)集中的模擬總線在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、分布式的數(shù)字化在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其中，集中式在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)大量的屏蔽電纜將模擬信號(hào)由現(xiàn)場(chǎng)傳感器引導(dǎo)至控制室的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過(guò)擴(kuò)展其外圍電路，集中采集各路模擬信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和檢測(cè)。分區(qū)集中的模擬總線在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是根據(jù)變電站設(shè)備的分布情況將被測(cè)信號(hào)分成若干個(gè)區(qū)域，分別進(jìn)行匯集和選通，然后通過(guò)模擬信號(hào)傳送到控制室計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)。該方式的主要進(jìn)步是減少了現(xiàn)場(chǎng)電纜量，但在信號(hào)抗干擾傳輸和同 步測(cè)量上仍無(wú)改進(jìn)。
分布式數(shù)字化系統(tǒng)從根本上解決了模擬信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸易受干擾、同步測(cè) 量和減少現(xiàn)場(chǎng)工程量的問(wèn)題。分布式系統(tǒng)由安裝在變電站內(nèi)的數(shù)據(jù)采集及處理 系統(tǒng)、控制室內(nèi)的站內(nèi)主控系統(tǒng)構(gòu)成。
例如中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)101074988A名稱為高壓電壓互感器計(jì)量誤差實(shí)時(shí)在 線監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)裝置、中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)為101093250A名稱為高壓電流互感 器計(jì)量誤差實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)裝置、中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)101074987A名稱 為高壓電能計(jì)量裝置綜合誤差實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)設(shè)備。都提出了一種有 線和無(wú)線技術(shù)相結(jié)合的開(kāi)放式在線監(jiān)測(cè)，但是，卻沒(méi)有統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)釆集通訊系 統(tǒng)，對(duì)一個(gè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)就需要一個(gè)采集監(jiān)測(cè)工作站，投資較大，浪費(fèi)資金，曰 常運(yùn)行維護(hù)工作量很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法，實(shí) 現(xiàn)在控制室或供電局能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站電能計(jì)量裝置的誤差，不需去現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)。 并可得出實(shí)際運(yùn)行情況下電能計(jì)量綜合誤差，為追補(bǔ)電量提供依據(jù)。通過(guò)在線 檢測(cè)，可以得出互感器的誤差，并通過(guò)增加虛擬負(fù)荷的方法，可以補(bǔ)償互感器 的誤差。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于，提供一種變電站高壓計(jì)量 用互感器在線監(jiān)測(cè)方法，其包括以下步驟
步驟a:利用若干傳感器單元完成對(duì)變電站若干高壓計(jì)量用互感器在線采集 信號(hào)的變換功能；其獲取的值包括高壓電壓互感器的二次壓降值、高壓電壓 互感器二次出線電壓、高壓電壓互感器總回路的電流以及高壓電流互感器二次 側(cè)回路的電壓和電 流;
步驟b:由在線監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)計(jì)算，并進(jìn)行數(shù)字 信號(hào)傳輸，上傳計(jì)算結(jié)果和波形數(shù)據(jù)；
步驟c:由站方監(jiān)測(cè)站上完成對(duì)所管轄的在線監(jiān)測(cè)終端的通信管理、數(shù)據(jù)處 理、分析診斷，并將有關(guān)數(shù)據(jù)上傳局方監(jiān)測(cè)主站；步驟d:由局方監(jiān)測(cè)主站完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、維護(hù)以及與其他系統(tǒng)通信。較佳的，所述的步驟a中，獲取的值的過(guò)程包括對(duì)于高壓電壓互感器二次壓降的監(jiān)測(cè)，從高壓電壓互感器二次側(cè)放線到電能表側(cè)并接入二次壓降監(jiān)測(cè)單元，電能表側(cè)電壓端子接入二次壓降監(jiān)測(cè)單元，通過(guò)二次壓降監(jiān)測(cè)單元測(cè)量后可得出該條線路高壓電壓互感器的二次壓降值；對(duì)于高壓電壓互感器二次負(fù)荷的監(jiān)測(cè)，取高壓電壓互感器二次出線電壓，用穿心電流傳感器取高壓電壓互感器總回路的電流，接入高壓電壓互感器二次負(fù)荷監(jiān)測(cè)單元可求出高壓電壓互感器的二次所帶負(fù)荷值；對(duì)于高壓電流互感器二次負(fù)荷的監(jiān)測(cè)，用穿心電流傳感器取高壓電流互感器二次側(cè)回路的電流，將高壓電流互感器二次電壓接入高壓電流互感器二次負(fù)荷監(jiān)測(cè)單元，可求出高壓電流互感器的二次所帶負(fù)荷值。較佳的，.所述的步驟b包括高壓電壓互感器線路二次壓降誤差測(cè)量部分是采用測(cè)差式線路，差值信號(hào)經(jīng)過(guò)取樣、放大和濾波之后進(jìn)入A/D采樣；標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)使用相同的電路，以及0。和90。鑒相電路，提供了 A/D釆樣的基準(zhǔn)時(shí)間；計(jì)算出比差/、出角差S誤差表達(dá)式 / = - (100 " 。 / " ! )cos (①)％<5 = (3438 [/ 。 / " i )sin (①)其中，UO為儀表側(cè)和高壓電壓互感器側(cè)的差壓信號(hào)；Ul為高壓電壓互感器 二次電壓；O為差壓信號(hào)"q和高壓電壓互感器二次電壓之間的相角；當(dāng)檢定線路中標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)《-Ulsin(oot)，差壓信號(hào)^。 =UOsin(cot)，在cot二90。 時(shí)對(duì)《和"采樣則得到"和UO cos(cp);若在①t^。時(shí)對(duì)^采樣則得到UO sin(cp)。 其中，所述的步驟b還包括高壓電壓互感器的誤差由空載誤差和負(fù)載誤 差兩部分組成，電壓互感器負(fù)載誤差為 s= -sk-(Z2+Zl)Y; 式中Z2—二次繞組內(nèi)阻抗； Zl—二次負(fù)荷阻抗； Y—二次勵(lì)磁導(dǎo)納； sk—空載誤差；參數(shù)的確定根據(jù)電壓互感器誤差在同電壓下有同樣空載誤差特性，在知 道上限負(fù)荷和下限負(fù)荷時(shí)，計(jì)算得出； Z2 +Zl=-(sd-es)/(Yd-Ys) 式中ss為上限負(fù)荷下誤差； sd為下限負(fù)荷下誤差； Ys為上限負(fù)荷下導(dǎo)納； Yd為下限負(fù)荷下導(dǎo)納；
電壓互感器的空載誤差為sk=-s- (Z2+Z1)Y;在已經(jīng)知道80%，100%,120% 給定誤差s—80 、 s_100 、 ￡—120時(shí)，通過(guò)三點(diǎn)的值模擬互感器誤差曲線，采用直 線擬合方式處理得到互感器空載誤差曲線，通過(guò)計(jì)算得到空載誤差。 較佳的，只有匝數(shù)或分?jǐn)?shù)匝補(bǔ)償?shù)碾娏骰ジ衅髌湄?fù)載誤差為 s=-(Z2+Z)Y+Af 式中Z2—二次繞組內(nèi)阻抗 Z—；次負(fù)荷阻抗 Y—二次勵(lì)-磁導(dǎo)納 Af—比值差補(bǔ)償值 該電壓互感器的空載誤差為 sk =-Z2Y+Af
在兩個(gè)電壓下Ug和Us下分別測(cè)空載誤差eg、 ss和Yg、 Ys, Z2=- (eg-ss) / (Yg-Ys) 在電流互感器的二次加勵(lì)^磁電壓 Es= X%xl2nx(Zb+Z2); 式中X%—電流百分表；
1^—額定二次電流； Zb—實(shí)際負(fù)荷；
在特定負(fù)荷的百分表下求出固定的匝比誤差A(yù)f,測(cè)出電流互感器在實(shí)際運(yùn) 行情況下的二次負(fù)荷值Zb和實(shí)際運(yùn)行電流，如果已知Es= Ibx(Zb+Z2)下電流互 感器的勵(lì)磁導(dǎo)納Yb，則可電流互感器實(shí)際運(yùn)行情況下的誤差
eb =-(Z2+Zb) xYb+Af。
與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的有益效果在于，變電站內(nèi)采用數(shù)字信號(hào)傳輸，提 高了測(cè)量信號(hào)的抗干擾能力。電流傳感器采用高磁導(dǎo)率的玻膜合金材料和高靈 敏度的信號(hào)調(diào)理，高壓電壓互感器二次壓降在線測(cè)試測(cè)量范圍比差0.001 ~ 19.99%角差0.01， ~ 599，儀器基本誤差0.05%;電壓表頭準(zhǔn)確度0.5% ;工 作范圍電壓50- 120V;高壓電壓互感器二次負(fù)荷測(cè)試導(dǎo)納測(cè)量范圍0.1ms—99.9ms導(dǎo)納測(cè)量準(zhǔn)確度AX=±(2%'X+2%Y±2個(gè)字)、AY=±(2%-X+2%Y±2個(gè)字)；電壓表頭0.5%; 高壓電流互感器二次負(fù)荷測(cè)試阻抗測(cè)量范圍0.1Q—50.0Q阻抗測(cè)量準(zhǔn)確度AX=±(2%.X+2%Y±2個(gè)字)； AY=±(2%.X+2%Y±2個(gè)字)電流表頭0.5%高壓電壓互感器及高壓電流互感 器誤差；比差0.1%,角差2，；實(shí)時(shí)性指標(biāo)站方輪詢監(jiān)測(cè)周期〈lh、局方輪詢周期〈lh(按10個(gè)站)； 容量指標(biāo)同一變電站基本測(cè)點(diǎn)數(shù)<64*4=256點(diǎn)，該系統(tǒng)日常運(yùn)行維護(hù)工作 量較小。


圖1為本發(fā)明變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法中對(duì)應(yīng)的在線監(jiān)測(cè)的 拓樸結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法的流程圖； 圖3為本發(fā)明變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法中在線監(jiān)控終端的功 能結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法中站方監(jiān)測(cè)站的功能 結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法中局方監(jiān)測(cè)主站的功 能結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。 請(qǐng)參閱圖1所示，其為本發(fā)明變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法中對(duì) 應(yīng)的在線監(jiān)測(cè)的拓樸結(jié)構(gòu)圖；第一層為若干傳感器單元1、第二層為多個(gè)在線監(jiān) 測(cè)終端2、第三層為站方監(jiān)測(cè)站3、第四層為局方監(jiān)測(cè)主站4，提取電流信號(hào)的 傳感器采用隔離的、穿芯式霍爾電流傳感器；提取電壓信號(hào)的傳感器采用隔離 穩(wěn)定的電壓傳感器，就近安裝在端子箱內(nèi)側(cè)的剩余空間；測(cè)量高壓斷路器的機(jī)械特性可用振動(dòng)傳感器安裝于斷路器體外的關(guān)鍵部位。傳感器單元1的輸出信 號(hào)就近接入在線監(jiān)測(cè)終端2就地?cái)?shù)字化。請(qǐng)參閱圖2所示，其為本發(fā)明變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法的流 程圖；其包括的流程為步驟a:利用若干傳感器單元完成對(duì)變電站若干高壓計(jì)量用互感器在線采集 信號(hào)的變換功能；其獲取的值包括高壓電壓互感器的二次壓降值、高壓電壓 互感器二次出線電壓、高壓電壓互感器總回路的電流以及高壓電流互感器二次 側(cè)回路的電壓和電流；步驟b:由在線監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)計(jì)算，并進(jìn)行數(shù)字 信號(hào)傳輸，上傳計(jì)算結(jié)果和波形數(shù)據(jù)；步驟c:.由站方監(jiān)測(cè)站上完成對(duì)所管轄的在線監(jiān)測(cè)終端的通信管理、數(shù)據(jù)處 理、分析診斷，并將有關(guān)數(shù)據(jù)上傳局方監(jiān)測(cè)主站；步驟d:由局方監(jiān)測(cè)主站完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、維護(hù)以及與其他系統(tǒng)通信。其中，對(duì)于步驟a而言，所述的若干傳感器單元l、其相應(yīng)參數(shù)采集方法如 下對(duì)于高壓電壓互感器二次壓降的監(jiān)測(cè)，從高壓電壓互感器二次側(cè)放線到電 能表側(cè)并接入二次壓降監(jiān)測(cè)單元，電能表側(cè)電壓端子接入二次壓降監(jiān)測(cè)單元， 通過(guò)二次壓降監(jiān)測(cè)單元測(cè)量后可得出該條線路高壓電壓互感器的二次壓降值； 對(duì)于高壓電壓互感器二次負(fù)荷的監(jiān)測(cè)，取高壓電壓互感器二次出線電壓，用穿 心電流傳感器取高壓電壓互感器總回路的電流，接入高壓電壓互感器二次負(fù)荷 監(jiān)測(cè)單元可求出高壓電壓互感器的二次所帶負(fù)荷值；對(duì)于高壓電流互感器二次 負(fù)荷的監(jiān)測(cè)，用穿心電流傳感器取高壓電流互感器二次側(cè)回路的電流，將高壓 電流互感器二次電壓4妻入高壓電流互感器二次負(fù)荷監(jiān)測(cè)單元，可求出高壓電流 互感器的二次所帶負(fù)荷值。在線監(jiān)測(cè)終端2以數(shù)據(jù)處理能力極強(qiáng)的DSP數(shù)字采集卡6為核心，完成信 號(hào)的調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換，通過(guò)節(jié)點(diǎn)通訊卡7和現(xiàn)場(chǎng)總線上傳波形數(shù)據(jù)到站方監(jiān)測(cè) 站3的LonWorks系統(tǒng)主節(jié)點(diǎn)單元11,電源采用穩(wěn)定性較好的線性電源卡8;在 線監(jiān)測(cè)終端2與站方監(jiān)測(cè)站3間采用基于LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)字信號(hào)傳輸。其中步驟b中由在線監(jiān)測(cè)終端2進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)計(jì)算，并進(jìn) 行數(shù)字信號(hào)傳輸，上傳計(jì)算結(jié)果和波形數(shù)據(jù)；具體包括誤差測(cè)量部分采用測(cè) 差式線路，差值信號(hào)經(jīng)過(guò)取樣、放大和濾波之后進(jìn)入A/D采樣；標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)使用相 同的電路，另外增加了0。和卯。鑒相電路，提供了A/D采樣的基準(zhǔn)時(shí)間。根據(jù)高壓電壓互感器二次壓降的誤差原理，得出誤差表達(dá)式。式中uo為儀表側(cè)和高壓電壓互感器側(cè)的差壓信號(hào)U1 , 為高壓電壓互感器二次電壓。 / = -(IOO t/。/^)cos (<D )%5 = (3438 " Q /i )sin (①)其中o為差壓信號(hào)f/o和高壓電壓互感器二次電壓pr之間的相角。當(dāng)檢定線路中標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)《=Ulsin(Q)t)，差壓信號(hào)《=U0sin((Dt)，在cot-90。 時(shí)對(duì)《和《釆樣則得到《和U0 cos(cp)，那么就可以計(jì)算出比差/;若在0)1=0°時(shí) 對(duì)《采樣則得到U0 sin((p),那么就可以計(jì)算出角差S。對(duì)于高壓電壓互感器二次負(fù)荷測(cè)量和高壓電流互感器二次負(fù)荷測(cè)量有類似 理論推算方法。在該電路中沒(méi)有互感器校驗(yàn)儀常用的模擬除法器，而是采用單片機(jī)中的除 法指令，這樣就大大提高了儀器的線性度、穩(wěn)定性指標(biāo)，同時(shí)簡(jiǎn)化了電路，降 低調(diào)試難度。多路壓降的測(cè)量是通過(guò)繼電器的切換實(shí)現(xiàn)的。取高壓電壓互感器二次出線電壓，用穿心電流傳感器取高壓電壓互感器總 回路的電流，接入高壓電壓互感器二次負(fù)荷監(jiān)測(cè)單元可求出高壓電壓互感器二 次所帶負(fù)荷值。Ul為高壓電壓互感器二次電壓；IO為高壓電壓互感器二次回路電流；Y= (I0/U1)為高壓電壓互感器二次負(fù)荷導(dǎo)納；G=(I0/U1) xcostp為高壓電壓互感 器二次負(fù)荷中的電導(dǎo)分量；B=(I0/U1 ) xsin(p為高壓電壓互感器二次負(fù)荷中的電 納分量；cos(p為高壓電壓互感器二次負(fù)荷的功率因數(shù)；Sn=UN2xY: UN為高壓 電壓互感器二次額定電壓；Sn為高壓電壓互感器二次實(shí)際負(fù)荷值(VA) ; cp為 根據(jù)coscp算出二次負(fù)荷電流電壓之間的角度。用穿心電流傳感器取高壓電流互感器回路的電流，將高壓電流互感器二次 電壓接入高壓電流互感器負(fù)荷監(jiān)測(cè)單元可求出高壓電流互感器二次所帶負(fù)荷 值。IO為高壓電流互感器二次回路電流；Ul為高壓電流互感器首端和尾端之間 的電壓；Z= (U1/I0)為高壓電流互感器二次負(fù)荷阻抗；R= ( U1/I0 ) xcos(p為高 壓電流互感器二次負(fù)荷中的電阻分量；X=(U1/I0) xsin(p為高壓電流互感器二 次負(fù)荷中的電感分量；coscp為高壓電流互感器二次負(fù)荷的功率因數(shù)；Sn= IN2x Z: IN為高壓電流互感器額定二次電流，Sn為高壓電流互感器二次實(shí)際負(fù)荷值 (VA) ; cp:才艮據(jù)coscp算出二次負(fù)荷電壓電流之間的角度。只有匝數(shù)或分?jǐn)?shù)匝補(bǔ)償?shù)碾娏骰ジ衅髌鋸?fù)數(shù)誤差由式Sc二C2 / (CI + C2)x(tgSl .tg52)得出 s=-(Z2+Z) xY+Af 式中Z2—二次繞組內(nèi)阻抗； Z—二次負(fù)荷阻抗； Y—二次勵(lì)磁導(dǎo)納； Af—比值差補(bǔ)償值。 將該電流互感器當(dāng)成一個(gè)等變比的電壓互感器來(lái)看待，該電壓互感器的空 載誤差由式得出。 sk =-Z2Y+Af在兩個(gè)電壓下Ug和Us下分別測(cè)空載誤差sg、 ss和Yg、 Ys,根據(jù)式可算得Z2。 Z2=-(sg-es)/(Yg-Ys)根據(jù)互感器計(jì)量在線監(jiān)測(cè)終端原理。主要功能為模擬量采集功能；完成 就近監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)信號(hào)的釆集；數(shù)據(jù)處理功能；對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù) 據(jù)處理和計(jì)算；數(shù)據(jù)通信功能。上傳采集信號(hào)，接受下傳參數(shù)及控制命令；以 及設(shè)置了軟硬件看門狗功能。請(qǐng)參閱圖3所示，其為本發(fā)明變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法中在 線監(jiān)控終端的功能結(jié)構(gòu)示意圖；所述的在線監(jiān)測(cè)終端2由信號(hào)調(diào)理卡5、 DSP 數(shù)字采集卡6、 LonWorks節(jié)點(diǎn)通信卡7、線性電源卡8及插卡電路底板9組成， 所述的信號(hào)調(diào)理卡5、 DSP數(shù)字采集卡6、 LonWorks節(jié)點(diǎn)通信卡7及線性電源 卡8都電連接插在插卡電路底板9上，信號(hào)調(diào)理卡5接受來(lái)自各種傳感器1的 多路傳感信號(hào)，DSP數(shù)字采集卡6接受來(lái)自站方在線監(jiān)測(cè)站3的同步測(cè)量控制 信號(hào)，Lon Works節(jié)點(diǎn)通信卡7通過(guò)LonWorks總線輸入輸出數(shù)據(jù)。請(qǐng)參閱圖4所示，其為本發(fā)明變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法中站 方監(jiān)測(cè)站的功能結(jié)構(gòu)示意圖；所述的站方在線監(jiān)測(cè)站3由同步控制單元10、 LonWorks主節(jié)點(diǎn)11 、工控機(jī)12、調(diào)制解調(diào)器13、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)14、路由器15 及電源系統(tǒng)16組成，工控機(jī)12通過(guò)RS232串行口與同步控制單元10相連，同 步控制單元10輸出同步測(cè)量控制信號(hào)；LonWorks主節(jié)點(diǎn)ll通過(guò)ISA槽與工控 機(jī)12相連，LonWorks主節(jié)點(diǎn)11通過(guò)LonWorks總線輸入輸出數(shù)據(jù)；工控機(jī)12 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)14及路由器15輸入輸出數(shù)據(jù)至局方在線監(jiān)測(cè)主站4，工控機(jī) 12也可通過(guò)調(diào)制解調(diào)器13連接公共電話網(wǎng)后輸入輸出數(shù)據(jù)至局方在線監(jiān)測(cè)主站 4。所述的站方在線監(jiān)測(cè)站3主要功能是完成與現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)各種通信業(yè)務(wù)的處理；同步控制單元10通過(guò)RS232與工控機(jī)12連接，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)終端的同步采樣控制 信號(hào)的發(fā)送，是通過(guò)電纜與現(xiàn)場(chǎng)傳感器單元1連接。所述的站方監(jiān)測(cè)站3集中 管轄所屬變電站所有監(jiān)測(cè)對(duì)象高壓電壓互感器監(jiān)測(cè)單元、高壓電流互感器監(jiān)測(cè) 單元、電能監(jiān)測(cè)單元及環(huán)境監(jiān)測(cè)單元的監(jiān)測(cè)信息，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的同步測(cè)量控制， 以及對(duì)變電站在線監(jiān)測(cè)相關(guān)參數(shù)的設(shè)置和控制，完成監(jiān)測(cè)察看、診斷分析及報(bào) 警功能，并將站方數(shù)據(jù)上傳到局方數(shù)據(jù)庫(kù)。請(qǐng)參閱圖5所示，其為本發(fā)明變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法中局 方監(jiān)測(cè)主站的功能結(jié)構(gòu)示意圖，所述的局方在線監(jiān)測(cè)主站4由WEB服務(wù)器17、 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器18、應(yīng)用服務(wù)器19、調(diào)制解調(diào)器20、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)21、路由器22 及用戶其他系統(tǒng)23組成，所述的WEB服務(wù)器17、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器18及用戶其 他系統(tǒng)23都接入局域網(wǎng)，應(yīng)用服務(wù)器19通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換才凡21及路由器22輸入 輸出數(shù)據(jù)至站方在線監(jiān)測(cè)站3，所述的應(yīng)用服務(wù)器19也可通過(guò)調(diào)制解調(diào)器20連 接公共電話網(wǎng)后輸入輸出數(shù)據(jù)至站方在線監(jiān)測(cè)站3。主要完成數(shù)據(jù)的查詢、分析 診斷，數(shù)據(jù)服務(wù)器18完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的維護(hù)以及與其他系統(tǒng)23接口的 功能，WEB服務(wù)器17提供Web查詢功能，應(yīng)用服務(wù)器19、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器18 和WEB服務(wù)器17也可以位于同一臺(tái)主機(jī)內(nèi)。局域網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)通過(guò)訪問(wèn)應(yīng)用 服務(wù)器19、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器18和WEB服務(wù)器17完成數(shù)據(jù)的查詢、分析和診斷。 站方監(jiān)測(cè)站3與局方監(jiān)測(cè)主站4采用基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信方式，具體可 結(jié)合局方與站方已建立的SDmPDmiSDN、專線通道，對(duì)于沒(méi)有此類通信設(shè)施的， 也可釆用電話撥號(hào)方式進(jìn)行連接?？上绕趯?duì)變電站內(nèi)部分高壓電氣設(shè)備實(shí)施在線監(jiān)測(cè)，后期在原有系統(tǒng)的基 礎(chǔ)上擴(kuò)展設(shè)備對(duì)象，站方監(jiān)測(cè)站3和在線監(jiān)測(cè)終端2只需進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)置擴(kuò) 充；也可先期對(duì)少數(shù)幾個(gè)變電站實(shí)施，后期擴(kuò)充到其他站，直至最終可實(shí)現(xiàn)對(duì) 所有變電站的管理。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明而言僅僅是說(shuō)明性的，而非 限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可 對(duì)其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于其包括以下步驟步驟a利用若干傳感器單元完成對(duì)變電站若干高壓計(jì)量用互感器在線采集信號(hào)的變換功能；其獲取的值包括高壓電壓互感器的二次壓降值、高壓電壓互感器二次出線電壓、高壓電壓互感器總回路的電流以及高壓電流互感器二次側(cè)回路的電壓和電流；步驟b由在線監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)計(jì)算，并進(jìn)行數(shù)字信號(hào)傳輸，上傳計(jì)算結(jié)果和波形數(shù)據(jù)；步驟c由站方監(jiān)測(cè)站上完成對(duì)所管轄的在線監(jiān)測(cè)終端的通信管理、數(shù)據(jù)處理、分析診斷，并將有關(guān)數(shù)據(jù)上傳局方監(jiān)測(cè)主站；步驟d由局方監(jiān)測(cè)主站完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、維護(hù)以及與其他系統(tǒng)通信。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法，其特征 在于所述的步驟a中，獲取的值的過(guò)程包括對(duì)于高壓電壓互感器二次壓降 的監(jiān)測(cè)，從高壓電壓互感器二次側(cè)放線到電能表側(cè)并接入二次壓降監(jiān)測(cè)單元， 電能表側(cè)電壓端子接入二次壓降監(jiān)測(cè)單元，通過(guò)二次壓降監(jiān)測(cè)單元測(cè)量后可得 出該條線路高壓電壓互感器的二次壓降值；對(duì)于高壓電壓互感器二次負(fù)荷的監(jiān) 測(cè)，取高壓電壓互感器二次出線電壓，用穿心電流傳感器取高壓電壓互感器總 回路的電流，接入高壓電壓互感器二次負(fù)荷監(jiān)測(cè)單元可求出高壓電壓互感器的 二次所帶負(fù)荷值；對(duì)于高壓電流互感器二次負(fù)荷的監(jiān)測(cè)，用穿心電流傳感器取 高壓電流互感器二次側(cè)回路的電流，將高壓電流互感器二次電壓接入高壓電流 互感器二次負(fù)荷監(jiān)測(cè)單元，可求出高壓電流互感器的二次所帶負(fù)荷值。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述的步驟b包括高壓電壓互感器線路二次壓降誤差測(cè)量部分是采用測(cè)差式線路，差值信號(hào)經(jīng)過(guò)取樣、放大和濾波之后進(jìn)入A/D采樣；標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)使用相同的電路，以及0。和90。鑒相電路，提供了 A/D采樣的基準(zhǔn)時(shí)間；計(jì)算出比差/、出角差5誤差表達(dá)式 / = - (100 C/ 。 / C71 )cos (①)％ (3438 。 / C/ j )sin (。)其中，UO為儀表側(cè)和高壓電壓互感器側(cè)的差壓信號(hào)；Ul為高壓電壓互感器二次電壓；①為差壓信號(hào)^o和高壓電壓互感器二次電壓之間的相角；當(dāng)檢定線路中標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)《=Ulsin(cot)，差壓信號(hào)《=UOsin((ot),在加=90° 時(shí)對(duì)《和《采樣則得到A和UO cos(cp);若在cot-0。時(shí)對(duì)^。采樣則得到UO sin(cp)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法，其特征 在于所述的步驟b還包括高壓電壓互感器的誤差由空載誤差和負(fù)載誤差兩 部分組成，電壓互感器負(fù)載誤差為s= -sk-(Z2+Zl)Y; 式中Z2—二次繞組內(nèi)阻抗； Zl—二次負(fù)荷阻抗； Y—二次勵(lì)磁導(dǎo)納； ek—空載誤差；參數(shù)的確定根據(jù)電壓互感器誤差在同電壓下有同樣空載誤差特性，在知 道上限負(fù)荷和下限負(fù)荷時(shí)，計(jì)算得出；Z2 +Zl=-(sd-es)/(Yd-Ys) 式中ss為上限負(fù)荷下誤差； sd為下限負(fù)荷下誤差； Ys為上限負(fù)荷下導(dǎo)納； Yd為下限負(fù)荷下導(dǎo)納；電壓互感器的空載誤差為e k=- e - (Z2+Z1)Y;在已經(jīng)知道80%,100°/。,120% 給定誤差s—80 、 e—100 、 sJ20時(shí)，通過(guò)三點(diǎn)的值模擬互感器誤差曲線，采 用直線擬合方式處理得到互感器空載誤差曲線，通過(guò)計(jì)算得到空載誤差。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法，其特征 在于只有匝數(shù)或分?jǐn)?shù)匝補(bǔ)償?shù)碾娏骰ジ衅髌湄?fù)載誤差為e =-(Z2+Z)Y+Af 式中Z2—二次繞組內(nèi)阻抗Z—二次負(fù)荷阻抗Y—二次勵(lì)磁導(dǎo)納△ f—比值差補(bǔ)償值 該電壓互感器的空載誤差為<formula>formula see original document page 4</formula>在兩個(gè)電壓下Ug和Us下分別測(cè)空載誤差s g、 ss和Yg、 Ys， Z2=-(￡g-ss)/(Yg-Ys) 在電流互感器的二次加勵(lì)》茲電壓 Es= X%xI2nx(Zb+Z2); 式中X。/。一電流百分表；12n—額定二次電流；Zb—實(shí)際負(fù)荷；在特定負(fù)荷的百分表下求出固定的匝比誤差A(yù)f，測(cè)出電流互感器在實(shí)際運(yùn) 行情況下的二次負(fù)荷值Zb和實(shí)際運(yùn)行電流，如果已知Es二Ibx(Zb+Z2)下電流互 感器的勵(lì)磁導(dǎo)納Yb，則可電流互感器實(shí)際運(yùn)行情況下的誤差 sb =-(Z2+Zb) xYb+Af。
全文摘要
本發(fā)明為一種變電站高壓計(jì)量用互感器在線監(jiān)測(cè)方法，其包括以下步驟步驟a利用若干傳感器單元完成對(duì)變電站若干高壓計(jì)量用互感器在線采集信號(hào)的變換功能；其獲取的值包括高壓電壓互感器的二次壓降值、高壓電壓互感器二次出線電壓、高壓電壓互感器總回路的電流以及高壓電流互感器二次側(cè)回路的電壓和電流；步驟b由在線監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)計(jì)算，并進(jìn)行數(shù)字信號(hào)傳輸，上傳計(jì)算結(jié)果和波形數(shù)據(jù)；步驟c由站方監(jiān)測(cè)站上完成對(duì)所管轄的在線監(jiān)測(cè)終端的通信管理、數(shù)據(jù)處理、分析診斷，并將有關(guān)數(shù)據(jù)上傳局方監(jiān)測(cè)主站；步驟d由局方監(jiān)測(cè)主站完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、維護(hù)以及與其他系統(tǒng)通信。
文檔編號(hào)G01R35/00GK101324657SQ200810132408
公開(kāi)日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者余禾田, 巍 吳, 姚勝紅, 張東輝, 蔚 王, 王龍華, 東 肖, 進(jìn) 錢, 錢冠軍 申請(qǐng)人:武漢華瑞測(cè)控科技有限公司