直流电流互感器现场检测方法及应用

摘要：直流输电系统中直流电流互感器重要组成部分，为电网的控制、保护和测量提供了重要信息和可靠的基础。稳定运行直接影响到整个换流站安全生产和运行，也影响到我国电网的完整性和安全。直流互感器目前没有统一的现场测试方法。本文对各种直流电流互感器现场测试方法，并临时建立了一个评价系统，为设备用户服务并作出检修决策。

关键字：直流互感器；HVDC；现场试验

直流电流互感器是直流系统中的主要直流仪表，为直流电网的安全稳定运行提供控制信号。为了保证直流互感器的精度和可靠性，需要进行现场标定试验。现场校准时，传统的校准直流电流互感器方法直接应用于直流变压器和直流比较。通过手动读取与标准二次之间的测量值，计算测试直流互感器的低压输出信号。随着我国直流工程的增加，提出了直流互感器校验新要求，并制定了相应的校验方法。直流电流互感器的现场校验和校准方法不符合直流电流互感器精度要求。

一、直流电流互感器工作原理及应用

例如换流站，详细应用于直流电流互感器现场的应用，详细介绍了光电式和全光纤直流互感器。

1.光电式。主要用于采用分流器保护原理测量电流，通常现场使用直流变压器。分流器测量主要基于流量原理，即罗氏线圈测量系统的谐波分量，保护和控制直流输电系统。

2.全光纤。(FOCT)互感器建模在实验室中使用的全光纤互感器，并对其性能进行了验证。反应测试中，FOCT具有较大的直流输电和通信动态范围，但现场应用受到温度和噪声的。但是，随着光纤材料和光纤互感器技术的发展，直流全光纤变压器也将广泛应用于换流站和智能变电站的测量仪器中。

3.直流电流互感器应用现状。应用是在直流输电系统的扩展中扩展的，直流互感器目前主要用于换流站。直主要由直流分流器和罗氏线圈组成，直流分流器主要测量直流分量，罗氏线圈测量谐波分量。中性电流通常测量是霍尔传感器。一般情况下，中性线只测量直流元件，而直流分流器主要用作电流测量装置。也可以测量直流输电系统中滤波器的不良电流。在直流系统中，滤波器的不平衡电流通常使用低功耗模块(LPCT)测量。

二、直流互感器现场试验

1.现场实验的意义和目的。当前直流设备通常是进口，国内生产低于行业平均水平，大多数重要技术掌握国外企业。如果设备出现异常故障，甚至需要关闭电源，通常会导致维护和更换成本增加。华盛顿是点对点传输。更重要的是，如果这些重要的电力线路出现故障，华南、华东地区就会出现前所未有的电力短缺。因此，有必要在夏季开始前测量直流变压器的容量。直流变压器现场测试直流变压器二次切换值与直流变压器标准值之间的差异、短期扰动和扰动周期稳定性以及同一电流的误差值。

2.直流变压器试验装置。变差，直流互感器经过预热，在达到额定电流值后不久便减小到测量范围内的任意点，估计值与下降值之间的误差不得超过相应精度误差的三分之一，测试误差不得超过允许的精度误差限值。短期稳定，直流互感器加热。确保在技术要求中指定的环境条件下正确无误。在额定运行电流30分钟内，故障变化应超过相应故障阈值的三分之一。测试故障不得超过允许的故障阈值精度。循环稳定性，两个相邻直流互感器的校准偏差不得超过允许误差的1/2。试验方法，直流变互感器的主要故障分为差分测量和直接测量。负极性测量方法，需要检查负极性测量中的误差。故障检测可以在六个位置进行，包括10、20、50、80、100和120%。根据现场实际情况选择适当的探测器。测差法，如果测量的直流互感器具有模拟电压输出，可以采用差分测量方法。差分计算减少了电流输出振动衰减对故障标志的影响。如果测量值等于互感器的额定值，则不需要标准电阻柜。当测试互感器的模拟输出超过标准输出时，标准电阻会移至测试互感器的输出方向。调整标准电阻和容量，使其比较的实际传输与直流互感器的测量相匹配。双表法，当测量直流互感器具有模拟电压输出时，双表法可作为差分测量的替代方法。同时读取标准直流比较值和测量直流变压器到up和US输出。电流互感器的电子校准取代了数字电压表，模拟高精度卡扫描了测试直流变压器的正常直流比较和模拟输出。异地测量，当直流互感器二次与一次转换器之间测量的距离过大而无法使用前述试验方法时，使用此方法测量的直流互感器的二次输出为Us或Is。

三、现场试验

对于实验对象，选择直流光纤和零磁通直流电流互感器极线和中性线上。它是华中电网的枢纽点。是一个特大型站，由直流电源互感器及直流变换器的注流精度校正的试验，满足工程的实际需要。

1.试验程序。当校准检测的二次输出侧位于控制室内时，标准和测试对象位于直流场中性线附近。可以进行远程同步，导线测量测试和测量如图1所示。直流互感器连接直流电源和标准互感器，安装在高精度测量仪上。

图1试验回路图

精度测量方法和数据。测量的直流互感器没有第二次模拟输出，只能手动记录控制中心和现场显示的电流和电压。对于在标准直流电阻上测量和记录的电阻电压值、测量电压Us和平测量电压I2测量值，零磁通OSKF-G-72选择了试验对象，结果见表1。

表1试验数据汇总

对表1所列测试数据的比较表明，直流7027引入直流电源后的相对误差满足了变压器0.2s在20-25℃环境温度和55-60 RH湿度下的要求。直流互感器故障检测时，电源和功率电路非常高。在实验前对实验所需的设备进行理论计算，并根据计算结果制定一个最终的实验方案。在现场试验中，不仅要在电源设备的输入输出上安装漏电保护器，还要不断监测导体和设备的流量注流过程，以避免设备异常过热。

根据测试结果，互感器出现故障，上升下降误差。结果表明，换流站使用的直流互感器在某些情况下是可靠的。直流互感器的现场测试有助于我们提前检测仪表的故障和潜在危险。换流站内安全稳定运行对于实现峰值电流至关重要。电力测量的成功实施表明，我国已经实现了高压直流测试的高水平，在直流设备标定和现场试验方面积累了宝贵经验。建议将直流互感器现场测试技术扩展到相关的研究和一般测试。

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