[发明专利]一种变压器升高座电流互感器极性测试方法及系统

说明书

本发明公开了一种变压器升高座电流互感器极性测试方法及系统，属于变压器技术领域，用于解决目前变压器升高座电流互感器安装后极性测试难度大、效率低等技术问题，此方法具体包括步骤：1)在变压器绕组两端施加一个单向变化的直流电流，充当升高座电流互感器的一次电流；2)采集升高座电流互感器二次绕组中的感应电压；3)根据感应电压来判断升高座电流互感器的极性。本发明具有操作简单快捷、测试精度高、测试效率高、成本低等优点。

技术领域

本发明主要涉及电力变压器技术领域，具体涉及一种变压器升高座电流互感器极性测试方法及系统。

背景技术

电力变压器的升高座安装在变压器本体上，升高座内装有穿芯式电流互感器(以下简称TA)，在升高座上装有高压套管，高压引线从升高座TA内孔中穿过将套管引出线与变压器绕组相连，其内部结构如图1所示。

升高座TA也叫套管TA，其二次电流常作为变电站保护与测控系统的信号源，实现对电力系统运行监视及保护功能。TA如果极性错误，将会影响计量回路的正确计量或造成保护装置错误动作，因此有过吊装检修的升高座重新安装后再次检查其内部互感器极性尤为重要。但是变压器完成安装后，难以用现有的手段准确快速测量内部TA的极性。

变压器的过流、短路、过负荷、差动等保护，以及变压器的负荷、电流、电度表等测量元件，都需要从TA取电流信号。TA如果极性错误，将会影响计量回路的正确计量或造成保护装置错误动作，因此极性测量是TA试验中的重要项目。

但是鉴于升高座结构的特殊性，变压器整体安装完成后，要测量升高座TA的极性，就必须将变压器的高压绕组充当TA的一次绕组。这给升高座TA的极性测试带来了一系列影响：变压器的绕组线圈匝数多、电感量大，具有“通直阻交,通低频阻高频”的效应，容量越大的变压器，“通直阻交,通低频阻高频”的效应就越强，使用传统的试验方法难以测量极性。目前变压器升高座TA的极性测量都是在安装前进行，安装后并没有带着变压器一起做相关的试验，这样就不能对升高座TA电流回路做彻底的检查，存在隐患。

目前安装后升高座TA极性的测量有两种较常用的方法：“直流感应法”和“一次加压升流法”。

如图2所示，其中传统测量方法“直流感应法”是在变压器套管引出线与中性点引出线之间加3V直流电，试验人员使用万用表的毫安档对TA二次侧进行测量，观察其指针偏转进行极性判断。“直流感应法”采用的是施加直流电压，利用RL电路暂态过程中电流的变化判断升高座TA的极性，但该方法受一次侧大阻抗的限制，变压器升高座TA一次侧串接了变压器很大的一次阻抗，暂态过程中一次侧产生的突变电流很小，令TA一次侧电流为I1，二次侧电流为I2，一次绕组匝数为N1，二次绕组匝数为N2，根据磁势平衡原理I1*N1＝I2*N2(忽略激磁电流产生的磁势)，二次侧电流I2＝I1/N2(N1为升高座TA一次线圈匝数，N2二次线圈匝数，实际中一次N1＝1匝，二次N21匝)，则感应到二次的电流I2又缩小了N2倍，即使万用表用最小的直流档也无法检测到I2的变化，但使用精密仪器测量，相应仪器的成本将会很高昂。而且由于各侧电流互感器变比不一致，二次绕组感应电流较小且不统一，串接电流表难以选择，采用灵敏性低的指针表偏转不明显，而采用灵敏性高的指针表则可能因某侧二次绕组感应电流较大超出指针表的量程甚至烧毁电流表。因此该方法难以测量升高座电流互感器极性。

另外，“一次加压升流法”是直接在变压器某侧三相加入380V交流电压，将其他侧短接，形成短路电流，通过对二次绕组带负荷测试六角图校验其极性。该方法一般用于110kV以下变压器，容量较低。且加压测量二次短路电流数值较小，要求表计级别较高，投入较大(万余元表计)，随着我国建设的高速发展，系统的负荷及短路电流不断增大，变压器的容量及变比亦随之增大，该试验方法在二次绕组感应电流越来越小，已经无法满足普通伏安特性表的精度要求。而且一次加压危险性高、接线难度大、试验效率低，所以该试验方法难以推广。

发明内容