一种便携式极性测试仪的研究与设计叶祺

一种便携式极性测试仪的研究与设计叶祺

叶祺张建亭黄嵩徐若军

（上海市电力公司市南供电公司201100）

摘要：电流互感器极性测试是电流互感器经过诚信安装之后的要进行的实验项目。极性测试仪是为了解决传统电流互感器极性测试耗时、耗力、效率过低等弊端而研究并设计出来的。经实验测试，得出利用该测试仪进行CT或变压器测试可节约大量的人力与物力成本，本文即为对便携式极性测试仪的研究与设计。

关键词：极性测试仪；电流互感器；研究与设计

引言：随着我国经济与社会的发展以及科技水平的不断发展，继电保护设备的自动化程度也随之提高，但其操作方法，如电流互感器极性测试、变比测试等内容，还停留在传统落后的方法中，其自动化的程度较低、并且存在费时、费力的弊端，有待解决。为使CT极性测试顺利进行，需要研究并设计出新的便携式极性测试仪。

一、研究与设计的必要性

由于传统的测试方法难以实现较为准确、灵敏地对测试极性的弊端展开研究。因此，如何判断极性的正确性是一项较为艰巨的任务。基于此，研究与测试人员应设法研究出新的方式以解决这一测试方法，以便增加测试的准确率，从而提高人员与设备的工作效率。

在带有套管的110KV变压器安装完毕后，变压器的一次阻抗较大。当前我国普遍采用的测试方法为针对CT安装前置于地面上完成变比及极性测试，而在安装完毕后参照CT安装前的测试报告对极性进行判断，二次回路则通过二次升流或核心对线芯的方法测试，该方法将造成CT装反后接错二次回路，易造成极性错误。

二、研究与设计的预期目标

通过对测试仪的研究与设计，并投入到极性测试工作中，具有重要的现实意义。首先，通过对测试仪的研究与设计，可有效增加其进行极性测试的准确度并提高测试的效率。其次，有利于减小其体积，便于携带，并且达到使用快捷方便的目的。再次，可令多个绕组的极性测试同时进行，可有效节约时间与节省人力与物力。最后是与传统的极性测试仪相比较，可有效提高新的测试方法的准确率，将测试的时间极大地缩短，有利于提升工作的测试效率与质量。

三、极性测试研究的设计方案

（一）电流互感器二次信号接收电路的设计

有三种信号截取方法，以获得电流互感器的二次信号：其一为直接连接信号处理回路，其二为利用小型电流互感器接入，其三为利用电容保持峰值加以接入。

在对电流互感器进行极性的测试时，在电流互感器的一次侧利用10伏以内的干电池进行搭拉操作，此时的电流互感器二次侧的感应电流、电压都比较小，但感应时间却很短，仅仅只有5-6µs。为获得更为准确的二次信号，并将其加以有效的保持，要求信号接收电路具有峰值保持功能[1]。

结合实际情况，将上述三种方案所设计出的模型加以比较，得出了一下结论。首先，第一种方案不必进行额外的信号接收电路设计，但也存在着一定的缺点，未能达到变比高于80的电流互感器极性检测与环节冲击信号的要求。其次，第二种方案的弊端在于小型CT较大，不便于携带，信号的减弱程度大等特点。再次，第三种方案使得二次接受信号经过三极管后，通过转换，实现了将电平转化为较为标准的5伏电压，其体积较小，方便携带，可缓解冲击信号对后续电路影响，从而达到安全稳定的态势。

通过对信号接受电路的极性测试，得出以下结论，即信号接收电路非但能实现安全平稳地接收感应信号，确保该信号的正确性与可靠性，并且能够区分出感应信号的极性，有效地达到了预期的效果。

（二）信号处理电路的设计

该电路是极性测试的重点内容之所在，鉴于信号处理电路在极性测试中的作用，特提出以下方案：当比较器实现对正负极的判断后驱动三极管。

通过对上述方案的论证，得出了以下结论。测试人员通过比较器判断正负极以驱动三极管具有信号处理的灵活性与简便性较高，其安全可靠性与自动化程度也达到了较高的程度，具备较多优点。基于此，应选择好比较器有利于加强测试仪对信号的处理。

在对该电路的设计上，应设法将正负峰值的电压信号转换为直流+5伏电平，还应加强对指示电路的驱动，而通过利用比较器驱动三极管，实现了上述要求。

（三）指示电路的设计

进行电流互感器的极性测试，还应对指示电路加以设计。对指示电路的研究与设计方案多种多样。在本文中选择利用绿灯与1号蜂鸣器表示减极性，利用红灯与2号蜂鸣器表示非减极性，在蜂鸣器的电源上设置专用的开关。上述设计出的指示电路具有较为直观的优点。另外，测试人员可对多组电流互感器同时进行极性测试，既可以有效地减少搭拉的次数，又可以节省人力与时间。基于此，测试人员可利用上述方案进行指示电路的设计。

三、电流互感器极性测试新方法的现场测试

经过对各环节的电路加以整合，并完成对电路板的焊接工作。在新的极性测试的方法中，在电流互感器一次侧仍然使用10伏以内的干电池进行搭拉测试，在二次侧则引入电流互感器极性测试仪，通过红灯与绿灯两个有区别的蜂鸣器对减极性加以判断[2]。

通过对不同的变电站内的现场检测结果的考察与抽取，并根据实际的检修工作。得出了以下结果。测试证明了极性测试的新方法可有效测试电流互感器的极性，对变比4000/5的电流互感器依然能够有效地反映出电流互感器的极性，每相仅需搭拉一次，节省了大量的人力与物力，同时也节省了宝贵的时间，对于现场的极性测试只需二人便可将之完成，有利于保证电路的安全平稳运行，促进了工作效率的提高。

结论：随着我国经济与社会的不断发展，极性测试的方法也应得到应有的转变。利用新方法对电流互感器加以研究和设计，并完成极性测试，有利于提高极性测试的准确性，可有效避免电力安全事故的发生，从而为人们的生产生活提供了保障。

参考文献：

[1]武琼,宁国丽,王志远,等.一种新型电流互感器极性测试仪的研制[J].电气技术,2015,09:86-88.

[2]谢冰,许航,肖学权.电流互感器极性测试新方法的研究[J].中国高新技术企业,2013,22:16-17.