电子式互感器性能检测结果.pdf

电子式互感器性能检测结果 为促进电子式互感器关键技术的研究，提升 产品质量和性能，提高电子式互感器运行的可靠 性、稳定性和准确度，进一步完善电子式互感器 的技术标准，2011年7月由公司科技（智能电网） 部、生技部、基建部、物资部、国调中心共同组 织开展电子式互感器性能检测工作 性能检测实际收到来自2424个个厂家的4141台台样品 的测试申请，测试时间为2011.9.18-2011.12.31 测试工作由电力工业电气设备质量检验测试中 心具体实施 一、检测方案 二、检测结果 三、检测结果分析 一、检测方案 根据科技部、生技部联合调研发现的电子式互感器在运行中存在 的问题和电力工业电气设备质量检验测试中心在对电子式互感器检测 中发现的问题，提出了本次性能检测方案 本次性能检测方案经过两轮审查，科技（智能电网）部、生技部 、基建部、物资部、国调中心均参加了方案的审查 为了更加严格的检验电子式互感器的性能，本检测方案在电子式 互感器的稳定性、可靠性和抗电磁干扰性能等方面提出了高于现行国 家标准的检测要求其中隔离开关分合容性小电流试验由国网电科院 和陕西电科院共同完成 一、检测方案 二、检测结果 三、检测结果分析 二、检测结果 样品传感原理不限，结构型式为独立支柱式，具体参数规定为： 电子式电流互感器额定电压110kV、额定电流600A、准确级0.2S/5P30、二次输出为数字信号； 电子式电压互感器额定电压110kV、准确级0.2/3P，二次输出为数字信号。

送检产品原理分类 电子式互感器 （ECT/EVT)电子式电流互感 器（ECT）电子式电压互感 器（EVT）有源型无源型有源型无源型Faraday 效应磁 光 玻 璃全 光 纤Rogowski 线圈LPCTPockels 效应分压型电 容 分 压电 感 分 压横 向 调 制纵 向 调 制激 光 供 能小 C T 取 能地 电 位 供 电二、检测结果 互感器类型互感器类型 样品总数样品总数 测试结果测试结果 A B C 有源电子式电流互感器 14 2 7 5 有源电子式电压互感器 10 1 8 1 无源电子式电流互感器 15 0 13 2 无源电子式电压互感器 2 1 0 1 A－通过全部试验的样品数； B－测试过程中出现问题但不影响后续试验，最终完成全部试验的样品数； C－测试过程中出现问题导致试验无法进行，最终退出试验的样品数 一、检测方案 二、检测结果 三、检测结果分析 有源电子式电流互感器 （ Rowgowski线圈或LPCT线圈原理） 电磁兼容测试导致产 品故障率最高，共发 生6 6台次台次 其次为短时电流测试 导致采集器故障和温 度循环测试导致产品 故障，分别发生4 4台台 次次。

隔离开关分合测试导 致产品故障发生2 2台台 次次 共发生故障2121台次台次 补充说明：隔离开关分合测试过程中，除有2 2台次台次产品发生故障，导致 产品无法正常工作，试验无法进行，还有3 3台次台次产品测试过程未出现故障 ，但是产品输出异常，可能会导致保护设备误动，隔离开关分合测试结果 分类如下： 有源电子式电流互感器 （ Rowgowski线圈或LPCT线圈原理） (2台次台次) (3台次台次) (9台次台次) 检测结果分析检测结果分析——电磁兼容电磁兼容 故障项目 故障描述 故障原因分析 电磁兼容测试导致产品故障 电磁兼容电磁辐射骚扰测试不符合不符合A A级级 电磁兼容射频电磁场辐射抗扰度误差超标，波波形畸变形畸变 该装置在试验过程中，电磁辐射超标，射频电磁场辐射抗扰度误差超标，按此现象分析，该设备受空间辐射干扰影响较大，说明机箱屏蔽设计不合理 电磁兼容电源端子骚扰电压测试不符合不符合A A级级 该装置在试验过程中，电源端子骚扰电压超标，按此现象分析，该设备电源端口设计不合理 故障项目 故障描述 故障原因分析 电磁兼容测试导致产品故障 浪涌抗扰度试验，合并单元L-地、N-地端口施加骚扰时，录波仪通信中断通信中断。

该装置在试验过程中，无设备损坏，但导致设备通信中断或系统复位，按此现象分析，该设备电源口采取了浪涌抑制措施，但未解决浪涌信号所产生的高频辐射干扰对电路的影响 浪涌抗扰度试验时，合并单元电源N-地施加骚扰，电源电源模块损模块损坏坏，无法供电 该装置在试验过程中出现设备电源模块损坏，按此现象分析，该设备电源端口对浪涌抑制不合理 检测结果分析检测结果分析——电磁兼容（续）电磁兼容（续） 电磁兼容典型波形图电磁兼容典型波形图 图1 图2 图3 电磁兼容典型波形图（续）电磁兼容典型波形图（续） 图4 图5 故障项目 故障描述 故障原因分析 短时电流测试导致采集器故障 短时电流测试以后，发现产品测量通道无测量通道无数据输出数据输出，保护通道工作正常 根据短时电流试验故障录波记录，初步推测采集器测量通道在热稳定测试过程中损坏热稳定测试过程中前三个周波仅出现饱和现象，从第四个周波开始波形发生变化，输出异常，初步判断为采集器测量通道元器件损坏 短时电流测试后进行复合误差测试，录波发现测量通道无信号测量通道无信号，保护通道正常 初步推测为大电流信号导致采集芯片输入超量程使用，而产品设计中没有限值保护，使其损坏。

检测结果分析检测结果分析——短时电流测试短时电流测试 故障项目 故障描述 故障原因分析 短时电流测试导致采集器故障 动稳定试验时一次采集部分一次采集部分故障故障，导致合并单元数据输出异常之后的热稳定试验和复合误差都无法正常工作，测试终止 初步推测为大电流信号导致采集芯片输入超量程使用，而产品设计中没有限值保护，使其损坏 短时电流测试后，测量通道测量通道误差变化很大误差变化很大（额定电流点误 差 由 -0.149% 变 化 为 -90.808%） 初步推测为大电流信号导致采集芯片输入超量程使用，而产品设计中没有限值保护，使其损坏 检测结果分析检测结果分析——短时电流测试（续）短时电流测试（续） 故障项目 故障描述 故障原因分析 温度循环测试导致产品故障 复试前发现产品气压表显示值为0.06MPa，更换气压表后读数显示未发生变化，排除气压表故障 初步推测为温度循环准确度测试导致产品密封破坏，气体泄气体泄漏漏 高温高温至+50℃时采集器无法正时采集器无法正常工作常工作，合并单元工作正常常温和低温下采集器工作正常初步推测高温时采集器元器件受损或激光供能不正常 高温高温试验时时，光供电无法传送光供电无法传送能量能量，一次采集器无法正常工作，恢复到常温和低温时，数据恢复正常。

高温时采集器激光供能不正常检测结果分析检测结果分析——温度循环测试温度循环测试 检测结果分析检测结果分析——隔离开关分合测试隔离开关分合测试 故障项目 故障描述 故障原因分析 隔离开关分合测试导致产品故障 进行第三次分合闸操作时，在完成第三次分闸后，发现互感器合并单元已无报文发送无报文发送，经厂家确认互感器合并单元已经合并单元已经停止工作停止工作，停止试验 在电路设计方面考虑不周，对隔离开关操作过程中的强电磁干扰或操作过电压防护措施不力 在第一次合闸结束后，互感器合并单元故障报警，信号输出输出中断中断厂家确认合并单元故障合并单元故障，停止试验试验不通过 在电路设计方面考虑不周，对隔离开关操作过程过程中的强电磁干扰或操作过电压防护措施不力 故障项目 故障描述 故障原因分析 隔离开关分合测试导致产品输出异常 保护电流和测量电流输出都会出现一个持续约0.75毫秒的尖峰脉尖峰脉冲冲，保护电流最大瞬时一次值是-39.174kA，测量电流最大瞬时一次值是33.948kA试验不通过 在电路设计方面考虑不周，对隔离开关操作过程中的强电磁干扰或操作过电压防护措施不力 试验出现尖峰脉冲电流尖峰脉冲电流，最大937A，持续0.5ms。

试验不通过在电路设计方面考虑不周，对隔离开关操作过程中的强电磁干扰或操作过电压防护措施不力 每次分合闸操作时保护都会产生一个持续时间很短脉冲尖波脉冲尖波保护电流出现一个持续750us的尖峰 脉 冲 ， 最 大 瞬 时 一 次 值 是1.018kA试验不通过 在电路设计方面考虑不周，对隔离开关操作过程中的强电磁干扰或操作过电压防护措施不力 检测结果分析检测结果分析——隔离开关分合测试（续）隔离开关分合测试（续） 隔离开关分合测试典型波形图隔离开关分合测试典型波形图 一次测量波形一次测量波形 互互感器合并感器合并 单元输出波形单元输出波形 故障项目 故障描述 故障原因分析 振动测试导致一次故障 一次部件的振动测试时，输出电流波形严重畸变波形严重畸变 一次导杆一端通过螺丝固定，使导杆与外壳绝缘，由于振动导致螺丝松动，导杆与外壳接触，外壳对电流分流，输出波形畸变 误差不稳定 产品初试误差波动范围误差波动范围比差超过2%，角差超过40分，进温度控制箱后测量通道第一个常温测量点数据与初试数据有较大差 异，比差变化1.28%，角差变化569分温度循环准确度测试过程中，保护通道数据变化11.76%，测量通道数据变化1.2%。

复试与初试误差比差变化超过0.3%,角差变化超过540分 初步判断存在数据采集、信号处理电路或温度补偿方式存在缺陷 检测结果分析检测结果分析——其他其他 故障项目 故障描述 故障原因分析 雷电冲击测试导致产品故障 截断雷电冲击测试，对一次端子施加截波第一次时，合合并单元供电电源模块损坏并单元供电电源模块损坏 产品在冲击试验时，冲击泄漏电流引起地电位抬高，电源端口保护设计考虑不周，导致电源模块损坏 复合误差测试产品超差 复合误差测试信号中含有直流分量，复合误差计算值为5.9%，超过国家标准超过国家标准5 5P P准确准确级要求级要求 初步判断为产品设计缺陷，裕度不足 绝缘击穿 额定雷电冲击测试，负极性全波电压第1次产品内部闪络产品内部闪络产品绝缘设计不合理 检测结果分析检测结果分析——其他其他 有源电子式电压互感器 （电容分压或电感分压原理） 共发生故障1313台次台次 电磁兼容测试导致 产品故障最高，共 发生7 7台次台次 其次为隔离开关分 合测试导致产品故 障，发生3 3台次台次 补充说明：隔离开关分合测试过程中，除有3 3台次台次产品发生故障，导致 产品无法正常工作，试验无法进行，还有4 4台次台次产品测试过程未出现故障， 但是产品输出异常，可能会导致保护设备误动 ，隔离开关分合测试结果分 类如下： 有源电子式电压互感器 （电容分压或电感分压原理） (4台次台次) (3台次台次) (3台次台次) 电磁兼容典型波形图电磁兼容典型波形图 图1 图2 检测结果分析检测结果分析——隔离开关分合测试隔离开关分合测试 故障项目 故障描述 故障原因分析 隔离开关分合测试导致产品故障 隔离开关进行第一次分闸操作后，电压互感器采集板发出报警，厂家确认采集采集板故障板故障，停止试验。

试验不通过 在电路设计方面考虑不周，对隔离开关操作过程中的强电磁干扰或操作过电压防护措施不力在第三次分闸操作后，互感器合并单元故障报警，厂家确认合并单元故障合并单元故障，停止试验试验不通过 第二次合闸操作时，发现互感器波形输波形输出完全异常出完全异常，，只有阶跃方波输出只有阶跃方波输出，经厂家技术人员确认互感器采集板出现故障，停止试验试验不通过 故障项目 故障描述 故障原因分析 隔离开关分合测试导致产品输出异常 合分闸过程保护电压输出波形出现畸变输出波形出现畸变，畸变波形持续0.7秒，畸变波形最大瞬时一次值为137kV试验不通过 在电路设计方面考虑不周，对隔离开关操作过程中的强电磁干扰或操作过电压防护措施不力合分闸过程输出有约180kV尖峰脉冲尖峰脉冲，试验不通过 在每次分闸操作结束前或合闸操作完成后，电压互感器输出波形都会产生一定程度的幅值漂移幅值漂移，最大漂移到154.592kV（标准值为70kV），试验不通过 检测结果分析检测结果分析——隔离开关分合测试（续）隔离开关。