特高壓電流互感器校驗系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于特高壓測試技術領域，特別涉及一種特高壓電流互感器校驗系統。
【背景技術】
[0002]特高壓GIS電流互感器具有變比大、管道回路長、集成度高、全封閉性等特點，現場檢定時不能把電流互感器獨立出來，需要帶上很長的管道母線和一些電氣元件，試驗回路阻抗大，如蘭州東特高壓變電站中GIS電流互感器試驗回路長達390米，這樣對于大變比、一次回路長的特高壓GIS電流互感器現場檢定時需要的試驗電源和升流設備容量巨大，如對200米GIS回路中的一個4000A/1A的特高壓電流互感器，在120%額定電流下需要電源容量為800kVA左右，其中有功分量約為200kVA左右，無功分量約為750kVA左右。如果采用傳統升流器的方案，需要800kVA左右的電源容量和升流器容量，依靠傳統升流器和現場試驗電源的容量增加也難以滿足檢定要求，而且大容量的升流器體積大、重量重，現場操作難度極大。
[0003]目前國內外在特高壓變電站電流互感器現場檢定中一般都采用間接試驗方法:一是小電流外推法，即在小電流的情況下，通過增大電流互感器負載的方法來仿真電流互感器大電流下的工作磁通，再用負荷外推的方式對誤差進行仿真推算;二是小電壓法測量計算法，即在電流互感器二次施加小電壓，測量其參數，根據電流互感器的數學模型和誤差表達式，計算電流互感器的誤差。這兩種間接試驗方法規避了對升流器、調壓器和現場電源容量要求過大的問題，使現場試驗所攜帶的設備體積大大縮小，重量減輕，但是間接試驗方法均不能滿足《JJG1021-2007電力互感器》檢定規程的規定，不能得到大電流情況下的電流互感器真實誤差，降低了試驗數據的可靠性和真實性。根據特高壓電流互感器現場檢定統計結果，電流互感器在上限誤差超差的情況較多，特別是在額定電流范圍附近，隨著試驗電流的增加，誤差增大，造成這種現象的原因可能是電流互感器線圈材料在安裝、運輸過程中受到震動，導致鐵芯相對磁導率下降，在額定電流附近磁路飽和引起誤差急劇變化，所以小電流外推法，不能發現這種現象，導致檢定數據并非真實可靠;采用小電壓測量計算法也存在諸多問題，其一，雖然電流互感器的原理大同小異，但是對于待檢定的同類型電流互感器，其理想的數學模型與實際的電流互感器之間的等效程度較難確定，雖然可以通過模擬仿真與大量的試驗來做比對驗證，但是工作量無疑是巨大的;其二，即使獲得了一種類型的電流互感器的數學模型，但是對于各電流互感器生產廠家在產品設計、生產過程中所采用的鐵芯材料、繞線方式、安裝方式、補償方式都各不相同，想建立統一的數學模型難以實現，以此數學模型得到的測量結果往往難以反映真實的誤差數據，特別是對于有補償的電流互感器，沒有辦法對其誤差進行測量;其三，要獲得精確的數學模型，就必須精確測量電流互感器的電氣參數，對于小電壓法，其測量的電壓及電流極其微小，精確測得電氣參數比較困難，而且進行電流互感器現場檢定時，現場往往存在較強的干擾，在這種工況下測量，就更難以測得精確的電氣參數，也因此難以得到精確的數學模型，所以采用小電壓法測量計算法得到的誤差數據難以反映電流互感器真實的誤差數據。上述兩種間接方法不僅不能有效的對互感器進行檢定，而且還可能誤判，所以按照《JJG1021-2007電力互感器》檢定規程的要求在各測量點現場檢定特高壓電流互感器的誤差尤為重要。
[0004]鑒于特高壓GIS中電流互感器現場檢定條件的局限性、操作的復雜性，上述傳統升流器方法以及間接試驗方法均不能滿足現場檢定要求。
【發明內容】
[0005]發明目的:本發明提供了一種特高壓電流互感器校驗系統，以解決現有技術中的問題。
[0006]技術方案:為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
[0007]一種特高壓電流互感器校驗系統，包括智能工頻電源、多組合無功補償裝置、多組合升流系統、標準電流互感器、電流互感器負荷箱;其中，多組合無功補償裝置原邊部分的一邊與智能工頻電源的輸出端連接，多組合無功補償裝置原邊部分的另一邊與多組合升流系統輸入端連接;多組合無功補償裝置副邊部分的一邊與多組合升流系統輸出端連接，多組合無功補償裝置副邊部分的另一邊依次連接被校特高壓電流互感器和標準電流互感器，被試特高壓電流互感器還與電流互感器負荷箱相連，被試特高壓電流互感器和標準電流互感器分別與智能工頻電源相連接。
[0008]進一步的，所述智能工頻電源由功率電子電源與電工式電源串聯組成，其中:功率電子電源容量為200kVA，通過AC-DC-AC轉換，將三相不平衡O?380V交流電源轉換成O?400V的單相交流平衡電源;所述電工式電源容量為20kVA，電工式電源由主調壓器與隔離變壓器組成，隔離變壓器起隔離電壓與輔助調壓的作用，電工式電源通過主調壓器主調，隔離變壓器微調實現電壓為O?40V，調節細度為0.1V波形良好的電源輸出。
[0009]進一步的，所述電工式電源在小電源下波形穩定，故在需求的輸出功率為O?20kVA時，智能工頻電源將功率電力電子電源輸出調為零，輸出方式為程控電工式電源輸出；輸出功率要求大于20kVA時，輸出方式為功率電力電子電源與電工式電源串聯輸入，該智能工頻電源實現了容量為O?220kVA、電壓為O?440V、調節細度為0.1V的寬范圍小細度的電源輸出。
[0010]進一步的，所述智能工頻電源能自動分析當前回路升至額定電流下所需的補償方式和補償量；智能工頻電源在無補償狀態下輸出5?10%額定電流，通過測量出一次回路的電壓、電流幅值及相位的參量，得到當前校驗回路的等效阻抗和等效感抗及功率因素，判斷當前校驗系統升至120%額定電流時所需的補償量，并投切多組合補償裝置直至校驗系統功率因素達到0.98以上，停止投切多組合補償裝置。
[0011]進一步的，所述智能工頻電源自動控制投切無功補償裝置的補償方式和補償量。
[0012]進一步的，所述智能工頻電源帶校驗儀功能，所述標準電流互感器與被試電流互感器的差流信號與二次電流信號通過信號線輸入智能工頻電源中，得到校驗系統誤差。
[0013]進一步的，所述智能工頻電源上設有顯示屏，在顯示屏的同一界面上顯示出諧振狀態、電壓電流的輸入輸出、功率因數情況，試驗人員可在一個界面上監視試驗系統的所有參數，還能依據諧振狀態手動調節輸入大小，可防止電流陡升的危險情況發生。
[OOM] 進一步的，所述智能工頻電源通過控制線連接電流互感器負荷箱，智能工頻電源控制電流互感器負荷箱投切二次負荷。
[0015]進一步的，所述多組合無功補償裝置由兩組電容器組組成，其中一組電容器組由4只電容量不同的電容器組成，并聯在多組合升流系統原邊，另一組電容器組由5只電容量不同的電容器組成，并聯在多組合升流系統副邊。
[0016]進一步的，所述多組合升流系統由4臺容量為1800A/40V的大電流升流器組成，具備多種組合方式，能構成 1800A/40V、1800A/80V、1800A/120V、1800A/160V、3600A/40V、3600A/80V、3600A/120V、4800A/40V、4800A/80V、7200A/40V 十種輸出方式。
[0017]有益效果:本發明采用了三相變單相的功率電力電子電源與電工電源串聯的現代電力電子變流技術、自適應無功補償技術和智能化檢定技術，智能高效的分析特高壓GIS管道一次試驗回路的負載參數并根據負載參數自動進行無功補償，大大減小現場電源及升流設備的容量和體積，實現了分散的檢定設備集成化、小型化，提高現場校驗能力和工作效率，降低人力物力成本，解決現場不能對特高壓電流互感器按照檢定規程進行檢定的難題。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的原理圖；
[0019]圖2是本發明智能工頻電源工作框圖；
[0020]圖3是本發明一次回路等效圖。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。
[0022]如圖所示，一種特高壓電流互感器校驗系統，包括智能工頻電源、多組合無功補償裝置、多組合升流系統、標準電流互感器、電流互感器負荷箱;其中，多組合無功補償裝置原邊部分的一邊與智能工頻電源的輸出端連接，多組合無功補償裝置原邊部分的另一邊與多組合升流系統輸入端連接;多組合無功補償裝置副邊部分的一邊