一種零磁通電流互感器的校驗(yàn)裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種零磁通電流互感器的校驗(yàn)裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著(特)高壓直流輸電技術(shù)的推廣，零磁通電流互感器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來(lái)越多。零磁通電流互感器所測(cè)量得到的數(shù)據(jù)作為(特)高壓直流輸電最重要的狀態(tài)量，直接參與高壓直流輸電控制與保護(hù)功能運(yùn)算，對(duì)(特)高壓直流輸電安全穩(wěn)定運(yùn)行影響重大。若開(kāi)展直流控制保護(hù)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)，更無(wú)法避開(kāi)對(duì)零磁通電流互感器所在測(cè)量通道進(jìn)行虛負(fù)荷校驗(yàn)。目前常用的零磁通電流互感器傳輸原理一般如附圖1所示，由二次繞組、電子模塊和測(cè)量模塊(板卡)組成，如ABB生產(chǎn)的DCCT3000。電子模塊與多個(gè)二次繞組連接，將所測(cè)量一次電流值轉(zhuǎn)換為小電壓模擬信號(hào)，通過(guò)電纜至測(cè)量模塊(板卡)。測(cè)量模塊(板卡)將小電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)直接送給相應(yīng)的控制、保護(hù)裝置。目前對(duì)零磁通電流互感器所在測(cè)量通道施加虛擬量的方法一般在一次側(cè)施加電流模擬量。但這方法需要拆接一次線路、使用能輸出大電流的功率源，耗時(shí)、耗力、安全風(fēng)險(xiǎn)大。更重要的一點(diǎn)是，受加量設(shè)備容量的限制，采用一次側(cè)施加模擬量的方法一般最大只能施加等同額定運(yùn)行電流大小的模擬量，不能完全滿足直流控制保護(hù)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)的需要(最大需5倍額定電流)。
[0003]現(xiàn)有的針對(duì)電流互感器的校驗(yàn)方法較多，但一般是針對(duì)交流的電子式電流互感器，如公開(kāi)號(hào)為CN 1 0 1 408597A的電流互感器帶電校驗(yàn)的方法，其申請(qǐng)?zhí)枮镃N200710046987;再如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201120439554.3的專利公開(kāi)的一種高壓電流互感器在線校驗(yàn)裝置;這些校驗(yàn)裝置和方法均無(wú)法應(yīng)用于零磁通電流互感器。
[0004]因此，有必要設(shè)計(jì)一種零磁通電流互感器的校驗(yàn)裝置及其方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種零磁通電流互感器的校驗(yàn)裝置及其方法，該零磁通電流互感器的校驗(yàn)裝置及其方法易于實(shí)施，成本低，校準(zhǔn)精度高。
[0006]發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0007]—種零磁通電流互感器的校驗(yàn)裝置，包括電壓源、測(cè)量模塊(板卡)和信號(hào)采集與處理模塊；
[0008]電壓源用于產(chǎn)生模擬待校驗(yàn)的零磁通電流互感器的電子模塊輸出信號(hào)的電壓信號(hào)，作為校驗(yàn)用的基準(zhǔn)信號(hào);該電壓信號(hào)為電壓模擬量；
[0009]電壓源與測(cè)量模塊(板卡)相連；
[0010]測(cè)量模塊(板卡)為待校驗(yàn)的零磁通電流互感器的測(cè)量模塊(板卡)；
[0011]信號(hào)采集與處理模塊與測(cè)量模塊相連，用于讀取測(cè)量模塊(板卡)輸出的數(shù)字信號(hào)。
[0012]所述電壓源的輸出電壓的范圍是0-10V。
[0013]信號(hào)采集及處理模塊為電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)。優(yōu)選是采用現(xiàn)有的電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)，這樣不必要另外增加投資，不必另外使用其他的電路或儀器設(shè)備來(lái)讀取數(shù)據(jù)，成本最低，也最方便。
[0014]所述電壓源準(zhǔn)確度(即精度)為0.01%，分辨率為0.lmV，調(diào)節(jié)細(xì)度為lmV。
[0015]一種零磁通電流互感器的校驗(yàn)方法，采用上述的零磁通電流互感器的校驗(yàn)裝置，通過(guò)電壓源產(chǎn)生模擬待校驗(yàn)的零磁通電流互感器的電子模塊輸出信號(hào)的電壓信號(hào)，從而對(duì)待校驗(yàn)的零磁通電流互感器實(shí)施校驗(yàn)。
[0016]所述電壓源準(zhǔn)確度(即精度)為0.01%，分辨率為0.lmV，調(diào)節(jié)細(xì)度為lmV。
[0017]設(shè)一次線路額定電流為I，對(duì)應(yīng)待測(cè)零磁通電流互感器的電子模塊輸出的額定電壓為U;
[0018]所述的校驗(yàn)過(guò)程為:
[0019]設(shè)定電壓源的輸出電壓值為u= K*U;*表示相乘，K為系數(shù)，根據(jù)直流控制保護(hù)校驗(yàn)的需求，取O到10之間的數(shù)；
[0020]將電壓源的輸出電壓加載在測(cè)量模塊(板卡)，模擬一次線路電流K*I，同時(shí)從信號(hào)采集及處理模塊獲取零磁通電流互感器測(cè)量量i;將i與Κ*Ι作比較并計(jì)算誤差，若誤差小于預(yù)設(shè)閥值，則驗(yàn)證通過(guò)，否則驗(yàn)證不通過(guò)。
[0021]K取值為0.2到5之間的任一數(shù)，預(yù)設(shè)閥值為I的0.2%到10% ;具體取值需根據(jù)電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)的需求和零磁通電流互感器設(shè)計(jì)精度水平確定。
[0022]選取不同的K值進(jìn)行校驗(yàn)，若每次的校驗(yàn)誤差都小于預(yù)設(shè)閥值，則驗(yàn)證通過(guò)，否則驗(yàn)證不通過(guò)。
[0023]本發(fā)明的核心構(gòu)思是在零磁通電流互感器二次側(cè)施加模擬量，具體包括以下步驟:(I)、電壓源選用可輸出小電壓信號(hào)的高精度直流標(biāo)準(zhǔn)源，與待校驗(yàn)的零磁通電流互感器測(cè)量模塊(板卡)通過(guò)電纜連接；(2)、高精度直流標(biāo)準(zhǔn)源輸出所需施加的電壓模擬量至測(cè)量模塊(板卡)；(3)、測(cè)量模塊(板卡)與就地現(xiàn)有直流控制保護(hù)系統(tǒng)連接；(4)、測(cè)量模塊(板卡)將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)送與之連接的電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)使用。(5)、通過(guò)電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)采集測(cè)量數(shù)據(jù)，分析比對(duì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)零磁通電流互感器的校驗(yàn)。
[0024]有益效果:
[0025]本發(fā)明的零磁通電流互感器的校驗(yàn)裝置及其方法，其核心是在零磁通電流互感器二次側(cè)施加模擬量，可完全滿足直流控制保護(hù)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)的需要。
[0026]本發(fā)明具有以下突出的特點(diǎn):
[0027](I)、接線簡(jiǎn)單。無(wú)需對(duì)一次線路進(jìn)行拆裝，只需在控制或保護(hù)室內(nèi)零磁通電流互感器電子模塊輸出回路端子排上內(nèi)部接線解開(kāi)，接入試驗(yàn)線即可，反之，則恢復(fù)。
[0028](2)、設(shè)備獲取方便。所選用的可輸出小電壓信號(hào)的高精度直流標(biāo)準(zhǔn)源為市場(chǎng)成熟設(shè)備，獲取方便。
[0029](3)、可施加量大。對(duì)于各種零磁通電流互感器，5倍額定電流對(duì)應(yīng)的二次側(cè)電流量不超過(guò)10V。高精度標(biāo)準(zhǔn)源可完全滿足需求，即施加等同于5倍一次額定電流的模擬量。
[0030](4)、安全風(fēng)險(xiǎn)小。整個(gè)加量實(shí)施過(guò)程可在待校驗(yàn)的零磁通電流互感器電子模塊所在控制或保護(hù)室內(nèi)完成，且過(guò)程中也不會(huì)出現(xiàn)危及人身、設(shè)備安全的大電流、大電壓的情況。
[0031](5)當(dāng)采用現(xiàn)有的電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)作為數(shù)字?jǐn)?shù)字信號(hào)讀取模塊時(shí)，能直接在顯示界面獲取讀數(shù)，成本最低，也最方便。這也是本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)之一。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為零磁通電流互感器原理框圖；
[0033]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例實(shí)施圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0035]實(shí)施例1:
[0036]如圖2，一種零磁通電流互感器的校驗(yàn)裝置，包括電壓源、測(cè)量模塊(板卡)和信號(hào)采集與處理模塊;測(cè)量模塊(板卡)為待校驗(yàn)的零磁通電流互感器的測(cè)量模塊(板卡)；電壓源用于產(chǎn)生模擬待校驗(yàn)的零磁通電流互感器的電子模塊輸出信號(hào)的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)為電壓模擬量作為校驗(yàn)用的基準(zhǔn)信號(hào)；電壓源與測(cè)量模塊(板卡)相連;信號(hào)采集與處理模塊為用于讀取測(cè)量模塊(板卡)輸出的數(shù)字信號(hào)。
[0037]電壓源的輸出電壓的范圍是0-10V。
[0038]信號(hào)采集與處理模塊為電力控制系統(tǒng)或電力保護(hù)系統(tǒng)。即優(yōu)選是采用現(xiàn)有的電力