电流互感器自动化检定系统二次负荷测试及分析 .pdf

第 5 3卷第 2期 2 0 1 6年1月 2 5日 电测与仪表 El e c t r ic a l M e a s u r e me n t I n s t r u m e nt a t io n V0 1 5 3 N0 2 J a n 2 5 2 01 6 电流互感器 自动化检 定 系统二次负荷测试及分 析 丁涛 邵淮岭 何志强 张伟 李华东 李蕾 国网河南省电力公司电力科 学研究院 郑州 4 5 0 0 1 8 摘要 简介了互感器校验仪法及伏安相位法两种二次负荷测试方法 并对电流互感器自 动化检定系统各工位的 二次负荷进行了测试 测试结果表明 二次回路导线 的阻抗均超过 6 0 ml l 最大值达到了 1 0 0 mQ 当电流负载 箱置 2 5 V A时 测试的二次负荷实际值与额定值的偏差绝大多数超过 5 最大偏差达到了 1 9 发现 了二 次回路继电器接点的接触电阻和二次 自动接线机构压接不紧是主要原因 分析了其对二次负荷 互感器误差的 影响 最后提出了具体 的改进措施 减小了二次回路的阻抗 提高了互感器的检定质量 关键词 电流互感器 自动化检定系统 二次负荷 测试 分析 改进 中图分类号 T M 9 3 3 4 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 1 3 9 0 2 0 1 6 0 2 0 1 1 4 0 4 M e a s ur e me n t a n d a na l y s is o n s e c o nd a r y b ur d e n o f a u t o m a t ic t e s t in g s y s t e m in c ur r e n t t r a ns f o r m e r Din g Ta o S h a o Hu a i l in g He Zh iq ia n g Z ha n g W e i L i Hu a d o n g Li Le i S t a t e G r i d H e n a n E l e c t r ic P o w e r R e s e a r c h I n s t i t u t e Z h e n z h o u 4 5 0 0 1 8 C h i n a Ab s t r a c t Th is pa p e r b r ie fly i n t r o d u c e s t wo t e s t in g me t h o d s o f s e c o n d a r y b u r de n o n t r a n s f o r me r s t e s t s e t a n d v o l t a mpe r e p h a s e a n d t he s e c o n d a ry b u r d e n o f wo r k in g s t a t io n s is me a s ur e d in t h e a u t o ma t i c t e s t in g s y s t e m o f c u r r e n t t r a n s f o rm e r Th e r e s u l t s h o ws t ha t t h e wir e r e s is t a n ce is mo r e t ha n 6 0 m 1 o n a v e r a g e 1 0 0 mQ u p t o t h e ma x r e s is t a n c e v a l u e a n d mo s t o f r e l a t iv e e r r o r s b e t w e e n t h e a c t u a l b u r d e n a n d t h e n o min a l b u r d e n e x c e e d s 5 1 9 u p t o t h e ma x r e l a t iv e e r r o r w h il e t h e v o l u me o f t h e b u r d e n b o x is 2 5 VA T h e f a c t t h a t c o n t a c t r e s is t a n c e o f r e l a y s a n d p o o r c o n t a c t b e t we e n t e rm in a l s o f c u rre n t t r a ns f o rm e r a n d c o n n e c t io n me c ha n is m is t h e ma in r e a s o n I t a n a l y s e s t h e in f l u e n c e s o n s e c o nd a ry b u r d e n a n d e rro r o f c u rre n t t r a n s f o r me r Fin a l l y s o me imp r o v e me n t me a s u r e s a r e s u g g e s t e d f o r t h e s y s t e m whic h d e c r e a s e s s e c o n d a r y l o o p imp e d a n c e a n d imp r o v e s t he t e s t q u a l it y o f c u rre n t t r a n s f o r me r Ke y wo r d s c u rre n t t r a n s f o rm e r a u t o ma t ic t e s t in g s y s t e m s e c o n d a ry b u r d e n me a s u r e me n t a n a l y s i s imp r o v e me n t 0 引 言 计量用低压电流互感器 自动化检定 系统 以下 简称系统 近几年在省级计量中心逐 步得到了应用 该系统把互感器 的检定技术和 自动化流水线技术 控制技术相结合 实现 了低压 电流互感器 的大批量 自动检定任务 提高 了劳动效率 降低了劳动强度和 生产成本 系统最显著特点是 自动化传输和 自动拆 接线 电流互感器一次接线靠气动穿杆 自动化拆接 线装置完成 二次接线靠触针定 位系统来 自动完成 1 2 大批量的测试发现 二次端子 的接线质量对被 试互感器的误差影响较大 J J G 3 1 3 2 0 1 0测量用电流互感器 中规定 电流负 荷箱在额定频率 5 0 H z 额定电流 的 2 0 1 2 0 环 11 4 境温度 2 0 5 c C时 电流 负荷 与规定 的二次引线 电阻一并计算 的有功分量 和无功分量 的相对误差 不得 超 过 3 国 家 电 网公 司 企 业 标 准 Q G D Wl 5 7 3 2 0 1 4中规定 被试 电流互感器二次端子实 际接人的电流负荷与额定负荷或额定下 限负荷的偏 差要求不超过 5 文章简介 了两种测试方法 针对系统二次 回路 负荷存在的问题 测试 了二 次 回路 固有 阻抗及 实负 荷下的二次回路负荷 发现测得值均超规定标准 分 析了二次负荷 大的原 因及对互感器误差 的影 响 并 提出了改进措施 1 电流互感器二次负荷测试方法 主要有互感器校验仪法和伏安相位法两种 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 第 5 3卷第 2期 2 0 1 6年1月 2 5日 电测与仪表 El e c t r i c a l M e a s u r e me n t I n s t r u m e n t a t i o n V0 1 5 3 NO 2 J a n 2 5 2 0 1 6 3 1测试 结果 如表 1 表 2所示 表 1 置0 V A时二次回路 阻抗 Ta b 1 S e c o n da r y l o o p c i r c ui t r e s i s t a n c e whi l e 0 VA v o l u me 表 2 置2 5 V A时二次回路 负荷偏差 T a b 2 Re l a t i v e e r r o r o f s e c o n d a ry l o o p b u r d e n wh i l e 2 5 VA v o l u me 表 1 是当电流负载箱短接时 l 2个被试互感器 工位的回路阻抗 其实质就是继电器接点的接触电 阻 二次自动接线机构中触针与被试互感器二次端 子的接触 电阻及二次导线的阻抗之和 表 2是当负载箱置 2 5 V A档位时 被试互感器 1 2 个工位的实际回路阻抗 含电流负载箱阻抗 及 一 1 1 6 一 负荷偏差 3 2 测试 结果 分析 1 表 1表明二次 回路 的固有阻抗均超过 6 0 m Q 阻抗 最大值发生在第 l 2个 工位 已达 到 1 0 0 m Q 表 2表明当电流负载箱置下限 2 5 V A时 二 次回路负荷偏差都超过了 3 其中 1 0个工位 的偏 差均超过了 5 最大值 发生在第 1 2个工位 已达 到 1 9 测 试 结 果 均 超 过 了 J J G 3 1 3 2 0 1 0 Q G D W1 5 7 3 2 0 1 4相关标准 中的指标要求 二次 回 路固有的较大负载 给被试互感器 的误差i 贝 4 量带来 很大的误差 测试 中也对 S 3 7 5 V A时的二 次负 荷进行了测试 发现 二次负荷 的偏差 一般 不超过 5 这说 明二 次 回路 固有 的二 次负 载 超过 6 0 m Q 对二次小负载的负荷测试影响显著 2 由表 1可 以看出 在测二次 回路导线 阻抗 时 不同工位实测的电阻值波动较大 电抗值很稳定 近似等于 0 mn 由表 2可以看出 当电流负载箱 Js 2 5 V A时 电阻的理论值是 8 0 m I l 电抗 的理论 值是 6 0 m 1 而实际上电抗理论值和实际测得值较 吻合 电阻理论值和实际测得值有不小的偏差 而且 波动很大 对 电阻的偏差大现象进行了分析 根据图 3可 知 继 电器接点接触 电阻及二次 自动接线机构中触 针与被试互感器二次端子的接触电阻均是随机变化 量 继电器接点的接触电阻是个随机变化量 其单 值具有不确定性 序列的变化具有一定的统计规律 其变化规律为 继 电器稳定运行 时接触 电阻低且稳 定 运行初期可能有不规则的变化 临近失效前或有 趋势变化或有不规则 的变化 整个运行期间可能 出 现异点 二次 自动接线机构 中触针 与被试 互感 器二次端子的接触电阻变化规律还不明确 但现场 试验发现在 以下三种情况下 1 触针 与二次端子 压接出现偏心时 2 互感器二次端子上的螺栓表面 不平整时 3 上述两者兼有 测得 的阻抗值均较大 而且第一种情况出现的概率很高 3 在两个随机变 化的因素中 触针与二次端 子问的接触电阻影响量 比继 电器接点大 互感器误 差超标的大多数情况下 在人工干预二次接线机构 后 误差 回到合格限值范围内 4 二次负荷对误 差的影响 电流互感器 的误 7 差 公式 为 一 一 一 2 E 2 Z 0 2 z 式中z 为互感器的激磁阻抗 Z 为二次回路总 6 6 8 4 2 2 咖 咖 咖 2 2 2 m 啪 卯 2 3 4 5 6 7 8 9 0 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 第 5 3卷第 2期 2 0 1 6年1月 2 5日 电测与仪表 V o 1 5 3 N o 2 El e ct r ica l M e a s u r e me n t I ns t r u me n t a t io n J a n 2 5 2 0 1 6 阻抗 z m 增大会使互感器误差超增大的方 向变化 试 验中也得到了证实 由于接触不好造成回路电阻大 大 多发生互感器的误差超标现象 在下限负荷下该现象 尤其突出 其实误差超标大多是误检定现象 4改进技术措施 自动拆接线是 自动化流水线 的亮点 但 同时不 可避免地造成了接线不 良的问题 造成经常出现误 检定 的现象 针对二次回路阻抗大的问题 采取 了以下措施 1 对被试互感器二次端子螺栓 的平整度进行质量 检测 提高互感器的工艺质量 2 在检定系统台体 内部 多根并联敷设二次导线 优化二次导线走 向及 布局 以减小二次导线的阻抗 3 试制了互感器 定位纠偏装置 减小二次定位装 置中的触针与互感 器接触不良的概率 4 为确保 自动化检定结果的 准确可靠 对流水线可采用在线质量监控 1 和人工 复核两种方法 在线质量监控 采用传递比较法 在每条流水 线上放一批 和工位数量相等 高稳定性 的 电流互 感器 将其作为在线同步被测对象 每次正式任务开 始之前 先检定这些核查标准 然后将其检定结果 Y l a b i与系统 中保存 的量值溯源结果 进行 比较 根 据流水线计量标准及溯源的上级计量标准的不确定 度 计算归一化偏差 即 E n 值 当E n 1时 监控结果不合格 自动化流水线检定 系统应 禁止继续开展检定作业任务 人工复核 对电流互感器自动化检定系统误差检 定不合格的互感器 使用传统的检定装置和方法进行 人工检定 最终检定结论以人工复核的结果为主 采用 以上措施后 有效地减小了二次 回路 的固 有阻抗 降低了互感器 的误检定率 5 结束语 文章对低压电流互感器 自动化检定系统的二次 负荷进行 了测试 发现 了各工位的二次 回路 固有阻 抗均超过 6 0 mf t 实负荷下 回路二次负荷与标称值 超差率较高的现象 并对负荷指标不合格 互感器流 水线误检定的原因进行了分析 最后提 出了具体 的 改进措施 减小了二次 回路的固有阻抗 提高了互感 器的检定质量 系统改进后 的二次 自动接线虽然有 所改善 但还有待于下一步继续深入研究 参 考 文 献 1 侯兴哲 冯凌 王龙华 一体化低压电流互感器自动化检定系 统的研制 J 自动化与仪器仪表 2 0 1 3 1 1 2 1 1 2 2 Ho u Xi ng z h e F e n g L in g Wa n g L o n g h u a An I n t e g r a t e d 0 4k V Me t e rin g C u r r e n t T r a n s f o r m e m A u t o ma t i c V e r i fica t i o n S y s t e m J A u t o ma t io n I n s t r u m e n t s 2 0 1 3 1 1 2 1 1 2 2 2 顾杲 沈惠芳 气动夹持台与低压电流互感器检定装置一体化 的设计和应用 J 浙江电力 2 0 1 3 3 2 9 3 2 Gu Ga o S h e n h u if a ng T h e De s ig n a n d Ap p l ica t io n o f P n e u ma t ic C l a mp in g B o a r d a n d L o w v o l t a g e TA Ca l ib r a t in g Ap p a r a t u s I n t e gra t i o n J Z h e n g j i a n g E l e ct ric P o w e r 2 0 1 3 3 2 9 3 2 3 刘振波 电流互感器二次负荷对计量误差的影响 J 东北电力 技术 2 0 0 7 1 t 2 1 2 3 L i u Z h e n b o T h e I n fl u e n ce ofT A S e co n d a r y a d o n M e a s u rin g J N o r t h e a s t E l e ct r i c P o w e r T e ch n o l o g y 2 0 0 7 1 1 2 1 2 3 4 彭时雄 交流电能 电功率 测量综合误差的测试计算及改进技 术 M 北京 中国电力出版社 2 0 0 2 5 朱 炯 互 感 器 全 自动 化 检 定 系 统 P 中 国 专 利 CN2 01 1 1 01 9 8 5 1 9 1 2 01 4 03 1 9 6 国家电网公司 Q G D W1 5 7 2 2 0 1 4 计量用用电流互感器技术规 范 s 北京 中国电力出版社 2 0 1 4 7 姚芳 李志刚 李玲玲 李文华 继电器触点接触电阻的时间 序列短期预测 J 中国电机工程学报 2 0 0 5 2 5 2 6 1 6 5 Ya o F a n g Li Z h ig a n g L i L in g l in g L i We n h u a T h e T ime s S e r ie s S h o r t t e r m P r e d ict io n o n t h e Co n t a ct Re s is t a n ce o f Co n t a ct s o f Re l a y J P r o ce e d i n g s o f t h e C S E E 2 0 0 5 2 5 2 6 1 6 5 8 赵修民 电流互感器