变电站内电流互感器的似真性检查制造技术

本发明专利技术是用于在开关设备（１），对电流互感器（７）进行似真检查的方法、计算机程序和装置（２０）和具有此种装置（２０）的开关设备（１）。检测与电流互感器（７）和可能与开路开关（３～５）邻接的区（１ａ、１ｂ、１ｃ），以得开关设备的瞬时布局，在每个区（１ａ、１ｂ、１ｃ）中，将带符号的电流测量信号相加，并在电流总和显著偏离零下，将相关区（１ａ、１ｂ、１ｃ）的所有电流互感器（７）判为有问题。实例特别是：有问题电流互感器（７）的警告计数器（２ｅ）；在不合格电流互感器（７）下，按计算电流操作或各区（１ａ、１ｂ、１ｃ）自动合并起来操作；和似真试验与开关动作之间的协调。优点尤其是：该方法与开关设备（１）的复杂性和操作状态无关；动态布局跟踪；似真检查的高信息含量和可存取已存在于设备控制系统（２）中的电流测量值。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及设备控制
，具体地说涉及用于高、中或低压开关设备的设备控制技术。本专利技术基于用于开关设备中电流互感器似真性检查的方法、计算机程序和装置，以及具有按照本专利技术独立专利权利要求前序部分的此种装置的开关设备。现有技术供电网包含变电站或开关设备，特别是由分布式设备控制系统控制的高或中压开关设备。变电站包含初级装置或现场装置，例如，开关、驱动装置、发电机、变压器、电压互感器和电流互感器。设备控制系统具有，例如，现场控制装置和操作站，各个操作站之间借助各种通讯总线和总线耦合器彼此连接。现场控制装置控制、监视和保护该设备的现场装置。变电站内的电流互感器在开关设备规定测定点以一定的测量精度测量设备电流。测定点一般位于所有馈入、馈出端口(ausgezenden Abhngen)处并且可能还有系统内部的，例如，用于汇流线保护。电流测定值经过滤波，换算成设备的初级电流值，需要时数字化，并由设备控制系统作为电流测定信号检测。为进行通讯，可提供附加的变化率滤波，它例如包括借助积分或某种算法的随时间的平均以决定更新或保留，以及发送抑或不发送该电流测定值。电流测定信号被用于保护功能、用于监视变电站、计算功率数据供运行之用或进行功率计算，以及用于报表显示。无论由电流互感器检测到的测定值还是滤波和换算的参数，即，所谓测定值的参数化都可能存在误差。电流互感器本身的初级误差来自于，例如，零件缺陷或材料疲劳。参数化或功率计算中的误差可能因外部影响、老化、飘移、操作人员误操作之类在电子线路中造成的。测定值或测量信号发送时的误差可在从电流互感器到屏幕显示或电网控制站的装置链和功能链中出现。作为保护措施，已知利用在设备的隔离点进行局部似真性测试来监视电流互感器。相对称测试(所谓相平衡监测)期间，测定线路中一点的所有三相电流和零电流，并检测与假定的相间最大不对称间的偏差。电流值和电压值的比较测试期间，可在该测定点发现电压与电流值之间的很大不一致。这些与单个测定点有关的局部似真性试验非常粗略，因此只容许做出是或非的决定，即电流互感器是否在运行。相反，无法确认换算错误或精确性的丧失，尤其是因为在保护装置中进行的测试通常是以对额定电压的相对值进行的。在变压器的差动保护过程中，测定高压端和低压端的电流，提供由该变压器的变压系数给定的换算系数，并彼此进行比较。这样就可能检测出和纠正差动保护的换算误差。此种测试是在用于保护电流互感器的保护装置中进行的。大体上说，此类算法不能用于测量型电流互感器的控制装置中，因为通常，传感器被用于电流测定值的数字化，而这提供的将不是所需要的瞬时值，而是电流、电压或功率、频率或相角的时间-平均RMS值或有效值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种方法、一种计算机程序、一种装置和一种具有此种装置的开关设备，旨在改善和简化对开关设备中电流互感器的监视。按照本专利技术，这一目的是通过独立权利要求的特征部分实现的。本专利技术第一方面在于一种用于开关设备，特别是高压或中压开关设备中的电流互感器的似真性检查的方法，该开关设备由设备控制系统控制，来自布置在至少两个不同测量点的电流互感器的测量信号由设备控制系统处理，其中电流互感器的似真性试验包括下列步骤(i)由系统根据初级装置的现有电气连接和各开关的瞬时位置，由设备控制系统记录该开关设备的瞬时布局；(ii)根据该瞬时布局，找出该开关设备的至少一个区，该区代表与至少一个电流互感器邻接并可能与断开的开关邻接的导电连接区域；(iii)检测该区中电流互感器的测量信号，它带有与电流方向-相关的符号，关将该测量信号相加形成该区的电流总和；以及(iv)检查该电流总和是否在允许的电流互感器测量精度范围内为数值零，倘若电流总和不等于零则将该区的电流互感器标记为有问题。每个区也代表一个电流节点，它们的电流总和按理想情况应为零。可给断开的开关分配一个等于零的电流测量值，因为它们相当于额定电流为零的电流互感器。与理想值之间偏差为零的电流总和检查代表一种为通过某一区的电流互感器的相对比较来检验其换算是否在允许测量信号偏差范围内的简单和高效的方法。该方法要求很少的计算量，且不要求在电流互感器上做任何额外测量花费。特别是，他不需要知道或估计正确的或绝对的电流值。找出有问题的电流互感器代表一种初次警告或报警阶段并提示，需要进一步监视该区的电流互感器。该方法与开关设备的初级装置的构型或网络布置无关，特别是与它们的连网复杂性无关，因此可对任何模式实施，不需要进行重大的适匹。该方法也与开关设备的瞬时操作状态无关，因此又尤其适合在电流值波动的情况下实施。布局的跟踪是动态进行的，即，各区的布局或划分是连续的或按需更新的。特别是，它可通过开关操作来改变。再一个优点是，可以存取设备控制系统中可供支配的电流互感器测量信号。该方法还与传统的电流互感器的局部似真性试验相兼容。然而，更有甚者，它容许检测电流互感器的换算中存在的微小偏差或误差。也可检测出电流互感器初级侧较严重的故障或缺陷。优选的范例实施方案包括以下特征在每一区中，实施相同次数电流总和不等于零的存在的测试；在每一次存在电流总和不等于零的测试中，在该区中被识别为有问题的电流互感器的警告计数器有增量；最后，其警告计数比其他电流互感器高，特别是其警告计数是最高的电流互感器被判定为有缺陷。即若某一有缺陷电流互感器属于二或更多个区，则其警告计数器在其对应区中每当形成一个电流总和都会有高计数，而其他警告计数器则仅增加一个单位。因此，较高和最高警告计数是检测有缺陷电流互感器的可靠尺度。权利要求3中的范例实施方案的优点在于，安排在开关设备内并且不是有缺陷的电流互感器的警告信号常常可视各区中总和形成的顺序立即重置为0，而该电流互感器可被检测为完好。权利要求4中的范例实施方案的优点在于，只有一个电流互感器的区域可用非常简单和可靠的方式监视。权利要求5中的范例实施方案的优点在于，整个开关设备的电流互感器都可按本专利技术方法检验。权利要求6中的范例实施方案的优点在于，在电流互感器有缺陷的情况下，区的检测非常简单，各区非常快地合并。权利要求7中的范例实施方案的优点在于，有可能按计算的电流运行开关设备。本专利技术另一些方面涉及电流互感器似真性检查的计算机程序，借此，权利要求1～10中的诸方法步骤都可按程序代码执行，本专利技术还涉及实施该方法的装置以及包含该装置的开关设备。本专利技术另外的实施方案、优点和用途可从相关权利要求以及从下面的描述和附图中获得。附图说明图1a表示在第一种由开关位置界定的布局状态中的单极图，图1b表示在第二种由开关位置界定的布局状态中的单极图。在附图中，相同部分用相同参照符号标记。具体实施例方式图1a和1b表示电气高压开关设备组装体1的单极图。开关设备1的设备控制系统2被示意地画出，且没有与初级装置3～9连接，也没有考虑其空间布置。1a、1b、1c标出由电源开关3、隔离器4和接地隔离器5的瞬时假定位置所产生的布局段或电流区域或区1a、1b、1c。汇流线由6标出，电流互感器由7标出，变压器由8，馈电端口由9标出。在图1a中，表示出包括第一、第二和第三区1a、1b、1c的第一种瞬时布局。第一区1a包含位于左侧馈电端口(Abgang)9的第一电流互感器7和汇流线6之间的耦合部分内的第二电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在电气开关设备（１），特别是高或中压开关设备（１）中的电流互感器（７）的似真性检查方法，该开关设备（１）由设备控制系统（２）控制，由布置在至少两个不同测量点（７ａ）的电流互感器（７）发出的测量信号由设备控制系统（２）处理，其特征在于，为电流互感器（７）的似真性检查：ａ）根据初级装置（３～９）的现有电气连接并根据开关（３～５）的瞬时位置由设备控制系统（２）获取开关设备（１）的瞬时布局，ｂ）根据瞬时布局，找出开关设备（１）的至少一个区（１ａ、１ｂ、１ｃ），该区（１ａ、 １ｂ、１ｃ）代表通过至少一个电流互感器（７）并可能通过开路开关（３～５）相邻接的导电连接区（１ａ、１ｂ、１ｃ），ｃ）在该区（１ａ、１ｂ、１ｃ）中，电流互感器（７）的测量信号连同其与电流方向相关的符号被检测出并相加，形成该区（１ａ、１ｂ、 １ｃ）的电流总和，以及ｄ）在允许电流互感器测量精度内其电流总和不等于零的情况下，则相关区（１ａ、１ｂ、１ｃ）的所有电流互感器（７）被判定为有问题。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W维默，J舒特，
申请(专利权)人：ABB瑞士有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]