汪萍 張小龍

摘要：為了將電流回路故障檢查的工作范圍縮小至計(jì)量柜，不需要操作或測(cè)量高壓客戶(hù)電力設(shè)備，且在一次側(cè)不停電的情況下能夠快速準(zhǔn)確地判斷出高壓用戶(hù)計(jì)量裝置電流回路是否存在接地或短路等故障;提出研制一種高壓計(jì)量裝置電流回路故障檢查裝置，通過(guò)對(duì)計(jì)量電流回路施加高頻可調(diào)節(jié)電壓信號(hào)，通過(guò)觀(guān)察阻抗變化情況進(jìn)行故障研判。

關(guān)鍵詞：電流回路;不停電;故障研判

1? 故障測(cè)試原理

高壓計(jì)量裝置電流回路故障測(cè)試儀的基本工作原理是在計(jì)量裝置電流進(jìn)線(xiàn)回路（電流互感器出線(xiàn)至電表電流進(jìn)線(xiàn)段，具體可在接線(xiàn)盒上）對(duì)電流出線(xiàn)回路之間施加一個(gè)1～2kHz高頻的可調(diào)節(jié)電壓信號(hào)，通過(guò)調(diào)節(jié)頻率值觀(guān)察電壓施加點(diǎn)對(duì)電流出線(xiàn)回路阻抗值的變化情況進(jìn)行故障判斷，若電流回路存在接地或短路故障，則觀(guān)測(cè)到的阻抗值為恒定不變的值，不存在接地或短路故障時(shí)觀(guān)測(cè)到的電阻值隨著電壓頻率的變化而改變。

2.裝置的結(jié)構(gòu)及測(cè)試方法

2.1 結(jié)構(gòu)介紹

測(cè)試儀包括數(shù)字處理部分、高頻電壓信號(hào)產(chǎn)生部分、二次回路電流檢測(cè)部分，如圖所示。

數(shù)字處理部分包括操作鍵盤(pán)、LCD顯示屏和ARM處理器等電路，ARM處理器控制高頻電壓信號(hào)產(chǎn)生部分和二次回路電流檢測(cè)部分。

高頻電壓信號(hào)產(chǎn)生部分包括：功率放大器、DDS頻率合成器、以及升壓器;DDS頻率合成器通過(guò) SPI 總線(xiàn)與ARM 處理器連接，其通過(guò)模擬單端信號(hào)線(xiàn)與功率放大器連接 ;功率放大器通過(guò)模擬信號(hào)線(xiàn)與升壓器的一次繞組連接。

二次回路電流檢測(cè)部分包括 ：鉗形電流互感器、信號(hào)調(diào)理單元、高通濾波器、以及AD轉(zhuǎn)換器;信號(hào)調(diào)理單元的輸入端通過(guò)模擬信號(hào)線(xiàn)與鉗形電流互感器的二次繞組連接，其輸出端通過(guò)模擬信號(hào)線(xiàn)與高通濾波器的輸入端連接 ;高通濾波器的輸出端通過(guò)差分模擬信號(hào)線(xiàn)與AD轉(zhuǎn)換器的輸入端連接。

2.2? 故障測(cè)試方法

高壓裝置接地故障測(cè)試儀檢測(cè)電流回路故障方法：

（1）測(cè)試儀的升壓器輸出電壓信號(hào)并接“被檢測(cè)電流互感器”的二次回路導(dǎo)線(xiàn)上，對(duì)二次回路注入電壓 ;測(cè)試儀的檢測(cè)用鉗形電流互感器串接在表計(jì)端用于檢測(cè)二次回路上電流，該電流為工頻電流和注入電壓產(chǎn)生的電流的疊加信號(hào) ;

（2）ARM處理器與 DDS 頻率合成器通過(guò) SPI 總線(xiàn)連接，通過(guò)讀寫(xiě)SPI總線(xiàn)對(duì)DDS頻率合成器產(chǎn)生相應(yīng)設(shè)置信息，驅(qū)動(dòng)DDS產(chǎn)生1～2KHz的高頻正弦波形。

（3）DDS頻率合成器與功率放大器通過(guò)模擬單端信號(hào)線(xiàn)連接，功率放大器用于放大 DDS頻率合成器產(chǎn)生的信號(hào)，提高其驅(qū)動(dòng)能力 ;

（4）功率放大器與升壓器通過(guò)模擬信號(hào)線(xiàn)連接，驅(qū)動(dòng)升壓器向被檢測(cè)CT二次回路注入頻率為 1KHz 的正弦波形，幅值為 0～0.5V ;

（5）鉗形電流互感器的二次繞組與信號(hào)調(diào)理單元通過(guò)模擬信號(hào)線(xiàn)連接，信號(hào)調(diào)理單元對(duì)電流互感器檢測(cè)到的高頻信號(hào)和工頻信號(hào)進(jìn)行去除直流分量，選頻放大，產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號(hào)提供給后級(jí) ;

（6）信號(hào)調(diào)理單元通過(guò)模擬信號(hào)線(xiàn)與截止頻率為 1000Hz 的高通濾波器連接。1000Hz的高通濾波器用過(guò)濾除混合信號(hào)中的50Hz工頻信號(hào)和其他雜訊信號(hào)，獲取干凈的注入信號(hào)產(chǎn)生的電流相應(yīng);

（7）1000Hz 的高通濾波器與 AD 轉(zhuǎn)換器通過(guò)差分模擬信號(hào)線(xiàn)連接。用于對(duì)高通濾波器輸出的信號(hào)進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換 ;

（8）ARM處理器根據(jù)AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)計(jì)算得到 CT 二次回路阻抗等相關(guān)參數(shù)，通過(guò)測(cè)量到的參數(shù)可判斷被檢測(cè)電流互感器二次回路是否有接地或短接故障，為二次回路的故障分析提供了全面可靠的數(shù)據(jù)來(lái)源。

3 結(jié)束語(yǔ)

研制出的高壓運(yùn)行計(jì)量裝置電流回路接地故障測(cè)試儀，可供公司各基層單位的計(jì)量技術(shù)一線(xiàn)工作人員在現(xiàn)場(chǎng)檢查高壓計(jì)量裝置電流不平衡異常;也可以作為配合線(xiàn)損管理中對(duì)疑似竊電用戶(hù)的現(xiàn)場(chǎng)檢查中使用。通過(guò)“高壓計(jì)量裝置電流回路故障測(cè)試儀”的推廣應(yīng)用，預(yù)期可實(shí)現(xiàn)如下應(yīng)用成效：

一、可免去協(xié)調(diào)用戶(hù)操作電容補(bǔ)償設(shè)備的煩惱，避免了因此產(chǎn)生糾紛的隱患。

二、檢查人員不用測(cè)量一次電流，工作范圍縮小至計(jì)量柜范圍，大大節(jié)省了現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)間，同時(shí)有效降低了人身安全隱患。

三、對(duì)防竊電檢查工作能夠起到有效的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支撐作用。

四、各基層單位可利用該裝置進(jìn)行疑似電流回路故障大排查，對(duì)歷史遺留的難以發(fā)現(xiàn)的計(jì)量電流回路故障進(jìn)行全面清查、處理及退補(bǔ)電量，可為公司挽回可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)損失（此類(lèi)故障一般發(fā)現(xiàn)周期較長(zhǎng)、差錯(cuò)電量較大）。

五、該裝置的應(yīng)用可有效提升工作人員的計(jì)量故障檢查水平，避免不必要的協(xié)調(diào)停電工作，可維護(hù)供電公司良好的優(yōu)質(zhì)服務(wù)形象。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 電力計(jì)量系統(tǒng)分流竊電分析與建模[J]. 秦春斌，趙建軍.? 電測(cè)與儀表. 2009（02）

作者簡(jiǎn)介：

汪萍（1971-），女，南京，工程師，從事計(jì)量檢測(cè)檢驗(yàn)方面工作

張小龍（1993—），男，南京，工程師，從事計(jì)量檢測(cè)檢驗(yàn)方面工作