全光纤电子式互感器现场极性检查及误差测试方法

220kV泓济变位于安徽省滁州市，是安徽省首座新一代智能变电站。目前，该变电站已经将电子式互感器全面普及，包括全光纤电子式电流互感器和电子式电压互感器。而电子式电压互感器不可利用传统检测方法校验，因此，研究电子式电流、电压互感器的校验方法是十分必要的，在新一代智能变电站调试中具有重要意义[1]。

1 电子式互感器的工作原理

1）该变电站安装的电流互感器是全光纤电子式的。这种电子式电流互感器采用新开发的光学电子式测量用传感器，该互感器的光路为全光纤式，设计制造原理为磁-光效应与安培环路定理，其工作原理如下：基于法拉第磁光效应，电流光纤敏感环中的光束受到电磁场作用后，产生偏振返回光电模块，光电模块根据偏振角度计算一次电流值大小。电流值以数字信号模式传输至合并单元，由合并单元将电流值以IEC 61850协议传输至测量、保护和计量等装置[2]。具体工作原理如图1所示。

2）该变电站使用电子式电压互感器进行电压检测，其工作原理如下：①利用电容分压装置实现电压信号的获取、处理和识别；②利用远端模块将电压信号进行全方位处理并以光信号输出至合并单元；③由合并单元将计量、保护和测控等装置[2]。具体工作原理如图2所示。

图1 电子式电流互感器工作原理图

图2 电子式电压互感装置工作原理图

2 电子式互感器的现场校验

电子式互感器有别于传统互感器的检测方式，这是由其输出信号的特性所决定的[3]。下面就电子式互感器现场极性检查和误差测试两方面进行讨论。

2.1 极性检查

1）电子式电流互感器的极性检查

财务风险是企业经营活动中经常面临的问题，因此，为了提高国有企业经营能力，减少资金成本的流失，就应重视企业自身财务风险防范能力的提高，以此来减少风险问题的出现和对企业造成的影响。在进行企业的财务风险防范时，可以从以下几方面进行考虑：

霍译 ：“Amitabha,Merciful Buddha!Bless His Holy Name!”said Mother Ma.

方案D──功能性玻璃钢复合材料。如图2所示，该复合材料一般分为3层结构，即底涂层(合适的固化剂与无溶剂混合树脂)、结构层(短切纤维与无溶剂树脂)和面涂层(合适的固化剂与无溶剂混合树脂，再加入微米或纳米材料、阻燃材料等)。对筒壁进行喷砂后依次在其上喷涂涂层材料，整体厚度不小于2.5 mm，能完全保护烟囱内壁[12]。该方案造价低，耐腐蚀性能强，且将耐磨阻燃材料添加在面涂层后可进一步提高性能，但是施工要求较高，并且要注意材料配方的选择。

根据图5所示，工频调压器并接在标准互感器和电子式电压互感器的两端，电子式互感器校验仪接入电子式互感器的合并单元和标准互感器。调节工频调压器升压，校验仪将检测到的标准互感器输出的电压值（真值）和电子式电压互感器输出的电流值（测量结果）通过数据线传输至上位机进行比对分析。

现场校验接线图如图3所示。

图3 极性检测接线原理图

将大功率直流源 DC正极和电子式互感器的一次侧P1相连，把大功率直流源DC负极与电子式互感器的一次侧 P2相连。同时，将大功率直流源 DC的输出保持在一定的范围内，并利用电子式互感器校验仪接入合并单元，以校验电子式互感器极性是否正确，此法为直流法。

2）电子式电压互感器的极性检查

一般情况下，PT的极性检查与CT的极性检查的方式方法类似，是通过施加直流电压的方式来进行测定。

但是对电子式 CT而言，以上的几种处理方法也存在一定的弊端，例如，改变互感器一次接线过程较为复杂，而修改合并单元或后端应用的数据处理算法亦会对今后的检修和设备更换工作带来难度，基于此，可修改电子式 CT数据采集模块的数据处理算法，进而达到更高效、便捷的改变极性的需求[5]。

采取典型临床症状患病羊新鲜血液进行血常规检查，发现患病羊红细胞数量下降到5.0×1012个/L，血红蛋白数量下降到50 g/L（正常数值分别为13.0×1012个/L和110 g/L），患病羊血液中红细胞数量和血红蛋白数量严重下降，远低于正常数值。采集患病羊耳尖静脉鲜血滴加到载玻片上，向其中加入等量生理盐水，混合均匀后，盖上盖玻片，在1 000倍的显微镜下观察，发现血液中几乎看不到成熟的血红细胞，红细胞形态为逗号状月牙状，血细胞核为幼稚红细胞，在红细胞内并没有发现梨形虫和弓形虫[1]。

在检测的过程当中，工作人员若发现装置存在极性错误，就需要在第一时间对其进行调整。并且，值得注意的是，在调整过程中，不可更改二次输出接线（电子式互感器二次输出为数字信号，二次侧只有光纤，所以不能更改二次输出接线来改变极性），只可更改互感器一次接线（即将互感器一次侧本体旋转180°，或将互感器的一次接线颠倒，如原来互感器一次侧P1级朝向母线，需要改变为一次侧P2级朝向母线），或修改数据采集模块、合并单元、后端应用等相关的数据处理算法来改变其极性。

3）极性调整手段

问卷针对宝鸡市城市内涝区居民进行，根据2011年7月28日发生的实际内涝情况，分别对新老城区居民进行调查。选取姜谭路东段（约1 500 m）、新建路西段与新福路东段（约 2 000 m）、高新四路（约 1 500 m）三个样本地段，分别对附近居民进行了随机访谈调查。此次调查选取的这三个点是宝鸡市2011年的严重内涝区，分别代表了宝鸡市的工业区、农业区和商业区，访谈的对象均属宝鸡市民，能够代表一般意义上的现代中小城市居民对内涝灾害的感知情况。

北运河发源于北京市境内燕山南麓，自北向南流至通州牛牧屯出北京界，于天津市入海河，全长238km，流域总面积6 166km2，其中北京市境内面积 4 247km2。

对于电子式PT，一般通过修改合并单元数据处理算法来改变极性。

2.2 误差测试

对电子式电流互感器应利用电流发生器（升流设备）、标准电流互感器、校验仪等设备按照图4进行一次通流测试。

在第三梯队中，西藏自治区在西部地区信息经济综合排名最低，反映了西藏自治区信息经济严重落后的实际情况；青海省信息经济整体非常落后，所有指标均在西部地区平均值之下。

1）电子式电流互感器误差检测

在工作中，若相关的电子式电流、电压互感器为新购入或新维修的，则需工作人员对其进行误差测试[6]。

图4 误差检测接线原理图

根据图4所示，电流发生器经标准电流互感器接入电子式电流互感器，电子式互感器校验仪接入电子式互感器的合并单元和标准电流互感器。调节电流发生器分别升流至1%（对S级）、5%、20%、100%和 120%额定电流，校验仪将检测到的标准电流互感器输出的电流值（真值）和电子式电流互感器输出的电流值（测量结果）通过数据线传输至上位机进行比对分析。

在测试过程中，要始终严格把控，检测1%（对S级）、5%、20%、100%和120%额定电流时的测量结果偏离真值的程度，检测额定一次电流之下的标准差[6]。

部分学者还关注从积极应对和协商的视角研究残障人员的休闲制约。Loucks-Atkinson A和Mannell R C［19］引入社会认知理论中的自我效能感 (Self-efficacy)概念研究纤维肌痛综合征患者参加健身运动的制约协商机制，结果显示:个人的协商效能感越高，其成功协商制约的信心就越高，因而参与动机、参与机率和协商努力也越高。

2）电子式电压互感器误差检测

基于出行连续性识别公交刷卡乘客下车站点模型是建立在日刷卡次数在2次及以上的基础上，根据公交乘客出行具有连续性规律，即公交乘客往往会在上次出行的目的地乘车返回上次出行的出发地. 采用该模型对IC卡乘客的出行OD进行识别，仅有一次IC卡刷卡记录和所有IC卡1 d内的最后1次刷卡记录不在本算法考虑范围内. 具体步骤为：

对电子式电压互感器应利用工频调压器、标准互感器、校验仪等设备按照图5进行误差检测[7]。

图5 误差检测接线原理图

随着科技的进步发展，目前在相关工作中通常使用大功率直流源加至被校验电子式互感器两端，取代传统极性校验的“点极性法”进行检验工作，输出的相关数据信息则采用专门的系统进行专业化的全方位整理和分析 [4]。大功率直流源可以是具有大功率直流电流输出的继电保护测试仪，也可以是便携式大功率直流恒流源。

对电子式电压互感器进行误差检测时，应按照表1所列条件进行。

众所周知，传统式的电流电感器是基于电磁感应定律进行工作的，其电压、电流、能量的变化都是基于一、二次侧通过相同磁通量链路而产生的，因此，在相关工作中，可采取干电池“点极性法”进行极性检查。而电子式电流互感器的数字量输出使得一般仪表不能对其进行测量，极性校验需采用新的方法。

表1 误差检测标准

准确级 额定电压/%80，100，120 2，5，100 0.1，0.2，0.5，1 3P，6P

按上述方法测试出电子式互感器的运行状态，再根据其运行状态确定其是否满足现场运行要求，如不满足再进行处理，以确保其安全运行[8]。

3 现场需注意的问题

1）校验仪是否接入合并单元的问题

一般情况下，在进行电子式互感器现场校验时，工作人员会使用合并单元，也可不使用合并单元，进行接线工作。

在不使用合并单元进行校验时，工作人员会把控制系统输出的模拟量直接接入校验仪。

而在使用合并单元进行校验时，控制系统输出的模拟量首先要经过合并单元转换作数字量，再接入校验仪。

林寒生[7]指出“宁德话鼻韵尾与入声韵尾在20 世纪 50-60 年代还保留着 m、n、ŋ-p、t、k 三套完整的对应系统，但至今已发生急剧变化。目前在60-70岁以上老年人中，仍有极少数人还保留这种读法；但绝大多数人口语中只保留m、ŋ-p、k、ʔ尾（即 n →ŋ、t→k、k→ʔ），而五、六十岁以下的人上述辅音系统已经混乱，变化不一。三、四十岁的中青辈m、n尾多混入ŋ尾，p、t尾则已混入ʔ尾了”。作者描写的宁德方言音系（文中虽未明确指出调查的是宁德城关方言，但也未说明是乡镇点的调查，可以认为是对城关方言的调查）有5个辅音韵尾[m、ŋ、p、k、ʔ]，其中的鼻音韵尾有 2 个[m、ŋ]。

目前现场一般采用使用合并单元进行校验的方法。

2）校验过程中的对时问题

现场校验时，使用合并单元时，有两种对时方式：①固定延时方式，②采用外部同步方式[9]。

采用固定延时方式时，无需接对时线，利用校验仪和合并单元自身固有时钟进行校验。

在采用外部同步方式时，对时光纤是接线环节中被利用到的一种必不可少的材料。在实现同步对时的同时，相关工作人员需将电子式电流、电压互感器接口装置的时钟输入端口和校验仪的时钟输出端口用该光纤连接。校验时，若未检测到相关内部同步信号，则需利用外部信号进行替代。

目前现场校验一般采用外部同步对时方式。

4 结论

近年来，随着全光纤电子式互感器在智能变电站中逐步应用普及，对其进行现场极性检查和误差测试就显得非常必要。目前电子式互感器的生产厂家和型号较多，现场校验方法还没有实现完全统一。本文提出的全光纤电子式互感器的现场极性检查和误差测试方法，适应了电子式互感器与传统互感器的变化，满足了现场对其进行极性检查和误差测试的要求，并在220kV泓济变新建工程全光纤电子式互感器现场验收阶段大量应用，及时发现了互感器由于安装造成的极性、光纤接线问题和误差精确度问题，保证了该变电站安全顺利投运，且设备投运至今运行良好。此外，本文还提出了现场测试时需注意的问题，以期能为智能变电站中全光纤电子式互感器的验收、调试工作提供有益参考。

参考文献

[1] 白春涛. 数字化变电站的调试和校验[J]. 电工电气,2013(1): 50-52.

[2] 姚宁. 电子式互感器的原理及应用[J]. 实验室科学,2013(4): 189-191.

[3] 卜强生, 王建明, 袁宇波. 电子式互感器极性校验系统的设计与应用[J]. 江苏电机工程, 31(5): 32-35.[4] 王裕喜. 电流互感器变比和极性的测试方法[J]. 云南水力发电, 2008(6): 103-105.

[5] 于旭, 姜瀚书, 王汉杰. 电子式电流互感器测试方法研究[J]. 吉林电力, 2014(1): 37-40.

[6] 曹建. 全光纤电流互感器在 GIS中的应用[J]. 电工电气, 2012(2): 48-50.

[7] 周开友. 光电式电流互感器试验方案研究[J]. 山区开发, 1989(4): 66-67.

[8] 胡适宜. 树立“实化”安全管理理念强化安全文化落地[J]. 植物学报, 1997(1): 3-8.

[9] 侯晓凤. 电子式电流互感器在数字化变电站中的应用刍议[J]. 科协论坛: 下半月, 2010(11): 22-24.