高程

摘 要：當(dāng)前我國(guó)的電力計(jì)量系統(tǒng)已經(jīng)有了非常顯著的完善和提升，同時(shí)在這一過(guò)程中，也出現(xiàn)了很多新的功能，正是因?yàn)檫@樣，我們?cè)趯?shí)際的工作中，也會(huì)使得系統(tǒng)故障越來(lái)越多，而對(duì)系統(tǒng)故障的診斷是十分關(guān)鍵的內(nèi)容。本文主要分析了高壓電力計(jì)量系統(tǒng)故障診斷與應(yīng)用，以供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：高壓電力計(jì)量系統(tǒng)；電流互感器；網(wǎng)絡(luò)阻抗；故障檢測(cè)

在電力系統(tǒng)中，發(fā)電廠將電能帶給千家萬(wàn)戶的傳輸過(guò)程中，都是采用高壓運(yùn)輸，電力計(jì)量尤其是高壓大容量的電力計(jì)量是很重要的，一旦發(fā)生故障，會(huì)給電力企業(yè)和用電單位帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，所以研究高壓電力計(jì)量系統(tǒng)的故障及應(yīng)用，對(duì)電力企業(yè)來(lái)說(shuō)是很重要的一項(xiàng)工作。

從常規(guī)來(lái)講，高壓電力計(jì)量系統(tǒng)包括以下幾個(gè)部分：電流互感器，電壓互感器，電能表和二次導(dǎo)線，所以我們主要對(duì)這4個(gè)部分進(jìn)行故障排查，以免影響計(jì)量的準(zhǔn)確性。針對(duì)這樣的情況，我們需要研究和應(yīng)用一種新的系統(tǒng)，在 ARM基礎(chǔ)上，處理器的監(jiān)控裝置，采用不同的電路設(shè)計(jì)以及選擇相關(guān)的元件，我們應(yīng)用了一種全新的檢測(cè)方法。

1 監(jiān)控裝置硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)檢測(cè)電路

檢測(cè)電壓源在選擇頻率為1kHz的這根線交流信號(hào)，這樣一來(lái)，就可以十分有效的與50Hz的信號(hào)區(qū)分開(kāi)來(lái)，同時(shí)在實(shí)際的工作中也減少了采樣的數(shù)據(jù)量。從理論上說(shuō)，本文所設(shè)計(jì)的電流互感器已經(jīng)取得了非常好的效果，但是在具體的應(yīng)用當(dāng)中，就相當(dāng)于是開(kāi)路，因此電磁特別容易出現(xiàn)飽和的現(xiàn)象，這樣也就比較容易出現(xiàn)信號(hào)失真的情況。選擇一個(gè)串聯(lián)的電感線圈，在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)其比較適合使用在頻率在1kHz以下的電路當(dāng)中，完全符合選材的基本要求。

1.2 微處理器的選擇和數(shù)據(jù)的采集

該檢測(cè)監(jiān)控裝置的內(nèi)部集成了12位16通道A/D轉(zhuǎn)換器，最高的采樣率達(dá)到了1MHz，同時(shí)在實(shí)際的工作中，還有很多能夠?qū)崿F(xiàn)特色化功能的元件，這樣就可以減少元器件的數(shù)量，此外在很大程度上也減少了電路板的面積。在數(shù)據(jù)采集方面，主要是對(duì)一些有故障的檢測(cè)信號(hào)以及二次回路電流數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和檢測(cè)。

1.3 數(shù)據(jù)分析、液晶顯示及其他

首先，我們必須要對(duì)二次回路的電流狀況進(jìn)行全面的分析，如果其能夠滿足運(yùn)行的基本需要，我們就一定要對(duì)故障信號(hào)開(kāi)展采樣工作，在這一過(guò)程中，還要采取DMA通道完成高速數(shù)據(jù)傳輸工作，之后對(duì)采集到的數(shù)據(jù)開(kāi)展科學(xué)的處理和研究，在研究中采用的是1kHz的信號(hào)基本特征，從而完成對(duì)電路互感器是否出現(xiàn)一次側(cè)短路的現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)有效的分析。電能表上的數(shù)據(jù)和報(bào)警信息通常可以借助GPRS系統(tǒng)來(lái)處理。在正常工作狀態(tài)之下的該模塊顯示的是日期和時(shí)間，此外在系統(tǒng)當(dāng)中還安裝了4個(gè)按鈕，這4個(gè)按鈕可以完成信息查詢工作。

2 CT一次側(cè)短路故障分析

CT一次側(cè)短路故障檢測(cè)控制裝置程序在應(yīng)用的時(shí)候通常是采用監(jiān)控裝置程序C來(lái)完成的，它在一般情況下可以劃分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)顯示等，而檢測(cè)監(jiān)控裝置在寫程序結(jié)構(gòu)的時(shí)候通常采用的是微處理器的初始化方式，另外，其還要有數(shù)據(jù)采集、分析以及報(bào)警等多種功能，如圖1所示。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

圖2為一次短路故障前后檢測(cè)信號(hào)的采樣值以及FFT分析，表1當(dāng)中，Ia是電流互感器二次側(cè)電流的大小。Au是電力與互感器一次側(cè)短路的時(shí)候1kHz檢測(cè)信號(hào)的頻譜分析幅值。K是在故障發(fā)生前后檢測(cè)信號(hào)所產(chǎn)生的相對(duì)變換值。從檢測(cè)的結(jié)果當(dāng)中充分的證明檢測(cè)測(cè)數(shù)據(jù)可以十分準(zhǔn)確地反映出高壓電力計(jì)量系統(tǒng)CT一次側(cè)具體的運(yùn)行狀況。從表1當(dāng)中我們也可以清晰的看到CT一次側(cè)沒(méi)有短接下的Au值要比被短接的Au值大很多。同時(shí)我們?cè)趯?shí)際的工作中也可以看到Ia的變化對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響是微乎其微的，也就是說(shuō)，它并不會(huì)由于負(fù)載產(chǎn)生了非常大的變化而出現(xiàn)嚴(yán)重的誤判狀況，這樣也就證明該方法具有非常強(qiáng)的可行性。

4 結(jié)論

通過(guò)分析，從理論上證明阻抗和電流互感器一次側(cè)短路有著十分密切的聯(lián)系，設(shè)計(jì)出了一種電流互感器一次側(cè)短路的檢測(cè)監(jiān)控裝置，還設(shè)計(jì)了現(xiàn)行故障和智能抄表的工泵，但是在應(yīng)用的過(guò)程中效果并不明顯，因此還需要做更為深入的研究。

參考文獻(xiàn)

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[2]趙建軍，張素君.高壓電力計(jì)量系統(tǒng)故障分析與建模[J].電測(cè)與儀表，2007，（4）：5-8.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)哈爾濱供電公司）