[发明专利]一种光学电流互感器测试系统及测试方法

说明书

本发明公开了一种光学电流互感器测试系统，包括测试系统和被测光学电流互感器，所述供电单元为三相对称电压源，其输出端连接故障设置单元的输入端，所述故障设置单元内的三相回路分别经开关接地，其输出端连接通流导体单元的输入端，所述通流导体单元的输出端连接阻抗设置单元，所述检测单元采集供电单元的各电压量，同时接收被测光学电流互感器中采集单元的电流信号，并向故障设置单元的开关发送开关控制信号。与现有技术相比，本发明的测试系统及测试步骤简单可靠，自动化程度高，当完成被测光学电流互感器测试时，能够在检测单元中显示，适用于光学电流互感器的出厂测试和故障检修，易于在类似应用场合推广。

技术领域

本发明涉及电力设备测试技术领域，尤其涉及一种光学电流互感器测试系统及测试方法。

背景技术

对于数台中小型发电机机端共母线的接线方式，也称“多机一变”，扩大单元接线方式，一般采用基波零序电压原理、三次谐波电压原理或外加电源注入式原理的定子接地保护均无选择性。一机一变单元接线的大中型机组采用上述原理的接地保护也同样无法实现无选择性。

针对上述问题，为解决发电机定子接地故障无选择性的问题，现有技术手段有：零序方向法、高次谐波法、行波法、小波变换法等，需要实现这些方法有一个重要前提，即需准确测量零序电流。然而，对于不接地、经高阻接地或经接地变二次负载电阻接地的发电机机组系统，由于单相接地故障时零序电流很小，一次值一般小于10A，与被保护设备的额定电流(一般500A～10000A)相比小很多，所以难以实现准确测量。目前，零序电流一般采用常规电磁式穿芯电流互感器测量，它具有结构简单、安装方便等优点。鉴于上述情况，采用电磁式穿芯电流互感器测量零序电流与零序电压构成的基波零序方向法在现场工程得到推广和应用，但电磁式穿芯电流互感器对零序电流测量依旧存在不足和问题，主要因为：(1)需从大负荷电流中检测出小零序电流，难度较大。如四川深溪沟电站机组容量165MW，额定电压15.75kV，额定电流6720A，而发电机定子绕组发生单相接地故障时零序电流最大值仅为8.98A，占额定电流比值为1.33％，若考虑距中性点10％位置发生金属性接地故障，此时占比将缩小10倍，即0.133％；(2)电磁式穿芯电流互感器测量受三相导体不对称排布影响大。以上两个方面都大大降低零序方向接地保护的性能，导致具有选择性功能的接地保护效果差，甚至无法实现选择性。

鉴于以上存在的不足，专利《ZL201720715994.4+一种基于光学电流互感器的零序方向接地保护系统》研究一种基于光学电流互感器的零序方向接地保护系统及其实现方法，该系统可准确测量小电流、不受导体空间布置以及磁场不平衡影响。近些年，基于光学电流互感器的零序方向定子接地保护已在现场逐渐推广应用，运行效果良好。

光学电流互感器的零序方向定子接地保护能准确测量大负荷电流下零序小电流，同时不受通流导体空间位置布置影响，但这些均需对光学电流电流互感器进行专业设计及制作，以及需在厂内测试时对其进行详细完备的性能测试，其中重要测试内容为大负荷电流工况下零序小电流的准确测量，以及需检测其是否受通流导体空间位置的影响。在现有测试平台中，一般仅采用继保测试仪进行简单电流测试，提供的三相电流一般小于40A，而现场扩大单元接线发电机组一般能提供的三相电流一般为几千至上万安培电流，因此现有测试平台无法满足光学电流互感器的大负荷电流工况叠加零序小电流的性能测试，因此亟需专业、可靠的测试系统及试验方法，提高测试的快速性和准确性，本案正是基于光学电流互感器的性能测试需求产生。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种能够解决上述问题，能真实模拟实际现场三相通流导体的空间位置排布，实现光学电流互感器在大负荷电流中叠加零序小电流时的性能测试的光学电流互感器测试系统及测试方法。