摘 要:為保證大型水電電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟運行,需要對電力系統(tǒng)及其中各電力設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進行測量,以便對其進行必需的計量、監(jiān)控和保護。因此電流互感器的精確對電力系統(tǒng)重要性是不言而喻的,電流互感器在進現(xiàn)場安裝前需電氣交接試驗,現(xiàn)如今現(xiàn)場校驗電流互感器變比主要存在2種方式,目前使用較多的電壓測量法原理的儀器(例如PCT200)和常規(guī)電流法測量,此次對比兩種方法的現(xiàn)場測量結(jié)果,可以對比兩者之間的優(yōu)勢以及劣勢。供現(xiàn)場試驗人員的一些參考。
關(guān)鍵詞:沐若水電站;電流互感器;電流法測量;電壓法測量PCT200
1 概述
沐若水電工程位于馬來西亞(MALAYSIA)沙撈越州(SARAWAK)境內(nèi)拉讓河(RARANG RIVER)流域的上游。壩址位于木中(BELAGA)市以東約70公里的沐若(MURUM)河上,電站從上游取水,由輸水隧洞、調(diào)壓井、豎井和引水鋼管組成的地下輸水系統(tǒng),安裝4臺239MW機組。該工程兼發(fā)電、防洪功能,并改善下游供水容量等其它用途。
此次所需要做的CT試驗是沐若水電站所用發(fā)電機出口及中性點CT均由大連北方互感器廠生產(chǎn)主要包括(表1)。
2 電流測量法基本原理
電流測量法即是在電流互感器一次側(cè)輸入一個電流,二次側(cè)通過感應(yīng)一次電流產(chǎn)生的磁通而產(chǎn)生的二次電流。電流法檢查電流互感器變比原理圖如圖1所示。
試驗過程中采用調(diào)壓器T1,用來將交流電源轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)可調(diào)的電壓。采用升流變壓器T2,用來將調(diào)壓器輸出的高壓小電流,轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪捍箅娏鳌2捎脴藴?.2級變比為100/1的標準電流互感器TAn,A1、A2側(cè)為便攜式0.5級標準電流表。TAx為被測CT,接線圖如圖2所示。
3 電壓測量法基本原理
電壓測量法即是在電流互感器的二次側(cè)輸入一個電壓,一次側(cè)通過測量一次的感應(yīng)電壓得到變比。電壓法檢查電流互感器變比原理圖如圖3所示。
PCT200的輸出端S1和測量端S1接入被測CT二次側(cè)的一端。輸出端S2和測量端S2接入被測CT二次側(cè)的另一端。一次側(cè)測量端P1接入被測CT一次的一端,一次側(cè)P2接入被測CT一次側(cè)的另一端。測試接線圖如圖4所示。
4 測試結(jié)果
所有CT結(jié)果均由2種方法測量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)LMZB3-20G3型5P30,LMZB1-20G1 0.2級這2種型號的CT在使用電壓法PCT200中的測量結(jié)果中誤差更小,誤差值基本都在0.1%范圍之內(nèi),很好的體現(xiàn)了儀器的精密性,而在常規(guī)的電流法中,由于現(xiàn)場的條件,無法做到如此精確。在LMZBT2-20G5/3型TPY在幾次的測量中PCT200測出來的誤差均小于TPY最大峰值誤差10%,而大于1%,與電流測量法的測試結(jié)果接近。在最后的LMZBT1-20G/1型TPY中的測量中PCT200對全部的8組進行測量,其中1組匝比誤差在1%以內(nèi),4組誤差在2%-6%之間,但是其中有3組經(jīng)過多次測試誤差均大于10%;而同時使用常規(guī)電流法測量,所有CT的變比誤差均在3%-6%之間,表2、3是對于儀器測試的3組CT使用2種測量方法的結(jié)果。
5 測量結(jié)果分析
由于TPY型電流互感器主要是要求工作在電力系統(tǒng)暫態(tài)情況下的保護,要求剩磁不大于飽和磁通的10%以下,其鐵心帶有氣隙,因有氣隙產(chǎn)生的磁阻影響,在電流達不到50%以上的情況下,誤差允許大于額定電流值的誤差限值。廠家在TPY級互感器生產(chǎn)調(diào)試時,為了保證各個TPY級鐵心勵磁特性基本一致,調(diào)試鐵心時,要求在保證剩磁系數(shù)及勵磁特性一致的同時,會合理調(diào)整鐵心氣隙的大小。所以互感器在一次通過遠小于額定一次電流時,以及多匝不均勻繞制產(chǎn)生一次返回導(dǎo)體影響,鐵心因有大小不一的氣隙,會造成鐵心磁阻不一致,或大或小,通電磁原理感應(yīng)的二次電流也會隨之或大或小。此時檢測的變比會出現(xiàn)較大偏差。
PCT200是通過電壓法的測量方法,影響范圍較多,其誤差原因包括CT內(nèi)阻,漏抗和激磁阻抗等原因,且儀器輸出不可調(diào)整,因此對于部分測試數(shù)據(jù)需要使用常規(guī)電流法進行對比。
6 結(jié)束語
電流互感器作為電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備,對其進行電氣性能試驗是很重要的,對于電流互感器而言,變比試驗是絕不可少的試驗項目,電流互感器變比關(guān)系到計量的準確性與保護的可靠性。在以前電流互感器變比檢驗一般采用電流法,測量的精度高,不過對于大變比電流互感器來說額定電流很難達到,現(xiàn)場試驗中誤差就無法避免。而使用PCT200在試驗中適用于任何變比電流互感器,操作簡單,自動計算數(shù)值結(jié)果,更適合于施工現(xiàn)場使用。但是在本次的測試過程中也發(fā)現(xiàn)PCT200在同一TPY型CT上表現(xiàn)相差比較大,因其根據(jù)輸入定值在儀器內(nèi)部計算和測量,因此無法進行調(diào)整測試;而使用常規(guī)電流法測量,可以通過電流和一次匝數(shù)的調(diào)整可以使CT的誤差減小,同一型號測試中也相差不大,其結(jié)果也更加直觀。
作者簡介:朱健偉(1986-),男,中國水電八局機電制造安裝分局電氣工程師,主要從事水電站電氣設(shè)備安裝及調(diào)試技術(shù)工作。