智能高压开关设备小电流信号测量的干扰消除方法(2)
2 电流测量问题分析
高压断路器是发电站、变电所配电装置中的重要电气设备,它用来切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行,提高电网运行的可靠性。
在电流测量中,如果存在电磁干扰和电缆信号干扰,会降低信号的完整性。干扰主要包含辐射干扰、传导干扰两种方式。传导干扰是利用导电介质,通过电网络产生信号耦合至另一电网络。辐射干扰利用干扰源将空间信号耦合至另一网络。同时,智能高压开关的储能电机、操作线圈的电流测量主要为三组传感器测量,包含三相电流,每组传感器为一个储能电流传感器、两个操作线圈传感器。采取小电流传感器可测量储能电机、分合闸线圈的电流,通过接收装置,可采集相关输出信号,绘制电流曲线,掌握运行状况。根据小电流的信号测试结果,在重合闸时,电流波形上存在干扰信号。在合闸线圈、分闸线圈传感器中,就受到干扰信号影响。因此,在重合闸动作后,干扰信号存在周期性,且只有储能电机在运作时,分闸、合闸、储能电机三者线圈未采取同一根导线。所以,在初步判定中,储能电机电流属于干扰源,且主要为辐射干扰。
3 消除干扰方法
根据实践、理论可以得出,无论何种电磁干扰,均需三个基本前提条件,分别是干扰源、干扰能量传播渠道、被干扰对象,称为电磁干扰三要素。针对干扰传播渠道,信号传导通过控制线、信号与电源向外耦合产生干扰。根据耦合性质,包含差模耦合、共模耦合,信号辐射是利用外壳开孔、缺口、槽缝等向外泄露,在空间中开放辐射。处于近场内,辐射包含磁场、电场辐射,处于远场内,主要为电磁波辐射。传统消除电磁干扰方法主要选择电磁屏蔽、干扰滤波器,而因成本、智能组件空间等因素,将滤波器方法排除。电磁干扰属于电磁信号,在大气传输时,由于大气吸收、散射电磁波,因此储能电机电流与操作线圈远离之后,会减弱电磁干扰,随着距离增大,衰减量越大。根据试验验证,将霍尔电流传感器拆除,远离操作线圈之后,可消除干扰。试验显示,合理布线之后,通过线圈传感器、储能电机传感器可消除电流测量影响。
4 实施方案
为防止储能电机影响操作线圈电流,可改变原来的布线方式,根据被测量类型布线,在改动之前,通过单组传感器进行布线。例如图1、图2和图3所示。
经过改动之后,采取储能电机、主分线圈、合闸的传感器进行布线,采取这三种主分线圈导线布线方式。同时,经过改动之后,选择合闸线圈与副分线圈布线,通过副分线圈、合闸线圈导线进行布线,最后通过储能电机、操作线圈传感器,拉开安装位置距离,即可设置新型布线方式。
5 试验验证
经过改动的布线方式要进行验证性试验,通过霍尔电流传感器测算电流波形。试验表明,改动布线方式之后,可绘制平滑电流曲线,不存在干扰现象。在测量储能电机电流时,即可查看电流的趋势状态,至于储能电机电流的影响,可视为零。实践结果表明,采取上述改动方案是可行的,可达到预期消除效果。
6 结束语
按照测量要求与测量特性,如果单纯依靠新型屏蔽器、干扰滤波器消除信号干扰,降低干扰消耗,合理设置测量布线方式,就可解决储能电机的测量干扰,进而避免操作线圈出现电流干扰问题。
参考文献
[1]李伟,许胜杰,张海贝,等.智能高压开关设备小电流信号测量的干扰消除方法[J].黑龙江科技信息,2013(21):91.
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