探究智能变电站中电流互感器实时响应性能

探究智能变电站中电流互感器实时响应性能

向军

（国网四川省电力公司攀枝花供电公司四川攀枝花617000）

摘要：近年来，伴随着我国社会各领域中科学技术的不断突破，为人们的日常生活带来了极大的改变，人们的生活方式、生活观念都开始向智能化的方向转变。人们日常生活最不能缺少的电力系统也是随之不断的开始走向智能化的道路，智能变电站已经成为了我国新时代电力系统发展中不可或缺的一部分，作为智能变电站中重要组成部分的电流互感器，其实时响应性能的稳定性对于智能变电站的运营有着十分重要的影响，这就为智能变电站的智能化建设水平以及日常运维效率都提出了更高的技术要求。

关键词：智能化变电站；电流互感器；实时响应性能；误差原因；解决措施

引言

在国家电网系统的智能化革新工程中，智能变电站的使用不单单只是加入了计算机与互联网的数据化操作形式，还结合了智能传感与信息输送传达手段等高科技技术，使得智能变电站真正成为在运营中实现信息收集、处理、整合、传输等功能为一体的综合性电力输送设备。现在，电流互感器的发明也对智能变电站的发展具有举足轻重的意义，将电流互感器应用到智能变电站的建设与运营中，不但可以实现智能变电站更准确和有效率的完成电网系统的日常运营工作，同时，也可以使得电流互感器在智能变电站的运维的投入过程中得到性能的优化升级。如此看来，将电流互感器融入到智能变电站设备的整体运营中，不仅能够保证智能变电站在整个电力系统中更高效率的完成变电工作，还能够为国家电网的创新改革与电力资源的可持续发展带来更多的社会效益与经济收益。因此，对于电流互感器在智能变电站中的实时响应性能需要更加深入的思考和探讨[1]。

一、电流互感器的安装好处

在二十一世纪智能化的社会大环境下，我国政府已经在国家的电力系统方面做出了尝试性、紧随时代性的深化改革，改革在统一规划、统一标准思想的指导下，将国家电网的深化改革的重心放到了国家电网及其分设公司的智能化电网的自主创新上。在目前大数据、科技化、信息化的大时代背景下的国家电网智能化的建设中，智能变电站的技术手段以及运营方式是整个智能化电网系统的核心，决定着国家智能化电网是否能够实现。在智能化与信息化的时代，我们所需要建设的智能变电站是依靠高科技的智能装置，在国家电网运营的整体技术的要求下，实现自动化收集电网运营信息、智能化控制各项基操作的无人化变电站。另外，智能变电站还具有结合日常运营需求对全部电网系统实施实时检测、智能检测设备运营状况，以及智能化分析和解决设备运行故障等高水平的功能。智能变电站本身拥有显著的数据智能化的表征，是未来国家电力系统革新所必须的发展方向，体现了国家各项发展紧随信息化时代，实现创新化、时代化、整体化的时代特征。电流互感器作为智能变电站技术实现进一步创新的重要一环，其实时响应性能的保证也就成为了智能化变电站创新发展的重要目标，电流互感器时响应性能能否得到正常的发挥，也是确保整个国家电网体系以及智能变电站的正常化运营的重要保障[2]。

在智能变电站的建设与运营中，电流互感器通常情况下是被用来实时监测瓦数相对较大的电流的，如此可以实现智能变电站的运营中实现对设备系统中的电流大小的实时监测，保证设备的正常运行，增强设备运行的安全度与稳定度，延长设备的使用寿命，减少整体电网系统中不必要的经济损失。电流互感器在正式投入智能变电站的使用前，要保证变电设备中的电流和电压的水平处于适当的程度，高于或低于额定的电流或电压都会影响电流互感器的实时响应性能，还可能会对智能变电站的正常运营造成不好的影响。安装电流互感器的第一步是使用验电器验电，目的是为了检测智能变电站设备的安装电路是否带电，这样才能确保电流互感器的安装工作安全的进行。另外，在电流互感器设备装置的时候，不能将二次端开路，这样会造成二次端短路的现象[3]。

此外，电流互感器的在装备时还要根据智能变电站设备配置的情况来进行相应的改变，来配合智能变电站的正常运行。例如，一些电流互感器是安装智能变电器的金属类线路上的，一些是需要将母线通过墙壁或楼房样板的，还有一些是将电流互感器连接智能变电站的线路后，然后放置到运行的配电柜的里面，可以使用简单的螺栓来固定电流互感器，或者是将特定的金属材料制成所需要的形状，再将电流互感器以同样的方式放置在上面[4]。

二、电流互感器的运行原理

电流互感器，是指将变电系统中单次回路的大功率电流以正比的方式转换为二次的小功率电流，来供给测量仪器仪表继电保护及其他类似设备。一般来说，应用到智能变电站运行中的电流互感器的运行原理，涉及了光学和电学两大领域，其设备构成以及工作原理和变压器十分相像。在一般的智能变电站的运行中，为了确保整体的电网系统运行的安全性与稳定性，都是要提前对智能变电系统及其中设备的有关数据的参考进行收集整理，来保证对整体的电网系统的运行提供保障。往往类似电流互感器这类具有电路系统监测和保护的电力装备，是不可以直接的安装到智能变电站的高电压和输送大功率电流的电网回路上的，并且要将这些相对高压的电力数据参考按照一定的比率转换成相对低压的数据参考及信号，来提供给测量仪器、仪表、继电保护和其他类似电器的参考依据[5]。

三、电流互感器故障原因

（一）绝缘材料温度过高引起的故障

一般情况下，特定的高压电流互感器是能够经受住高功率的电流或电压的，但是在高强度的电流或电压通过时，电流互感器的绝缘材料会因为无法承受过高的电流或高电压，其自身材料的温度会直线升高，在超过了绝缘材料自身所能负荷的温度时，就会导致电流互感器产生热击穿现象。

（二）电站局部系统放电引起的故障

我国的电网系统的正常供电电压一般都控制在220伏，电流互感器的电压容量需要在供电系统电压正常的情况下运行的，一旦出现电压过高或电流互感器设备自身出现故障时，就会破坏电容板的光滑程度，致使电流互感器的绝缘体出现电容屏错位、变形等残障，导致变电系统电压分布不均，造成个别电容屏场强较高，局部放电，最终使得整个电力系统出现问题。

（三）周边环境潮湿引起的故障

智能变电站周边的环境也会对电流传感器的性能造成影响，因电站的密封性较差，周边潮湿的空气会进入设备的内部，对电流互感器的绝缘材料的性能造成破坏，导致电流互感器设备内部的放电现象增强。长此以往，会导致电流互感器内部设备零件被电流棒击穿，严重的会造成整个电网系统的瘫痪[6]。

（四）工作人员操作失误引起的故障

在多数的电流互感器的故障保修中，起多数的原因是因为工作人员的工作疏忽而引起的，接线接头的松动、注油工艺差、二次绕组开路等操作失误都会导致变电站系统出现温度过高或者放电的现象，导致电流互感器的运行数据出现异常。

四、结束语

随着互联网、计算机、智能化等高科技的不断发展，全球电网朝着智能化方向发展已经是一个不可逆转的趋势，智能变电站的建设使用也是智能化电网实现的重要一步。电流互感器在智能变电站的运行中可以作为监测用户违章用电、变电站的电流输送状况的辅助性工具，但前提是电能表和电流互感器的接线准确性。所以在智能电站的建设及使用中，要对电流互感器的性能引起关注，这样才能保证整体的电网系统在安全、稳定的环境下运行。

文献参考：

[1]赵曼勇，舒双焰，赵有铖.高压电网防保护死区电流互感器保护绕组的配置及反措[J].电力系统保护与控制，2010，38（05）：132-134.

[2]朱林，陈金富，段献忠.数字化变电站冗余体系结构的改进及其可靠性和经济性评估[J].电工技术学报，2010，24（10）：147-151.

[3]童悦，李红斌，张明明，等.一种全数字化高压电流互感器在线校验系统[J].电工技术学报，2011，25（8）：59.64.

[4]鲁丽玲.浅谈10kV及以下高压电缆线路零序电流互感器的安装和使用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2011（2）：290.

[5]张勇，李佩斌，王建民.500kVSF_6电流互感器一次接线抱卡安装不当对二次测量精度的影响[J].科学之友，2012（3）：8-9.

[6]刘桐然.电流互感器现场测试技术分析[J].电工文摘，2014（6）：43-46.