高压直流电子式电流互感器预试定检规程.doc

高压直流电子式电流互感器预试定检规程
1 范围
本规程要求了高压直流输电系统中电子式电流互感器预防性试验项目、 周期和标准, 用以判定设备是否符合运行条件, 预防设备损坏, 确保安全运行。
在南方电网企业超高压企业高压直流输电系统中, 使用了电子式电流互感器。电子式电流互感器包含以下部分:
一次测量部分: 空心线圈（用于测量直流电流中谐波电流）、 罗戈夫斯基线圈（用于测量直流电流中谐波电流）、 高精度电阻分流器;
光电转换模块: 远端模块
光纤回路: 上传光纤用于传输光能量, 下传光纤用于传输数字信号;
合并单元: 用于接收数字信号及产生远端模块光能量。
2 规范性引用标准
下列标准所包含条文, 经过在本规程中引用而组成为本规程条文。
GB 1208-1997 电流互感器
GB 50150-1991 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准
DL/T 596-1996 电力设备预防性试验规程
DL/T 620-1997 交流电气装置过电压保护和绝缘配合
DL/T 664-1999 带电设备红外诊疗技术应用导则
IEC_60044-8- 互感器 第8部分: 电子式电流互感器
直流电流分流器试验项目、 周期及标准分别如表11.1所表示。
3 高压直流电子式电流互感器
高压直流电子式电流互感器试验项目、 周期及标准分别如表11.1所表示。
表1高压直流电子式电流互感器试验项目、 周期和标准
序号
项目
周期
标准
说明
1
一次回路注流试验
1)投运后1年
2)必需时
一次侧注入电流（应大于10%额定电流或按制造厂要求）, 检验控制保护与二次侧电流, 变比满足设备测量正确等级要求
必需时: 更换一次测量部分时。
2
在远端模块信号输入端加压试验
必需时
在远端模块信号输入端加入0-900mV直流电压量, 检验控制保护测量电流, 变比满足设备测量正确等级要求
必需时:
1)在更换远端模块时;
2）在更换远端模块端子盒时。
3
激光功率或电压测量
1）1年
2）必需时
1、 测量合并单元上激光电压小于260V以下（西门子）;
2、 统计合并单元上激光电压小于（南瑞）:
接收数据电平>1000mv,激光驱动电流<750mV。
必需时:
1）在更换远端模块时;
2）在更换远端模块时;
4
光纤系统衰减
必需时
1)总衰减小于6dB
2)传感器到端子箱之间衰减小于2 dB

5
一次回路直流电阻
必需时
测量分流器一次回路电阻值, 在同温条件下与出厂值相比应无显著差异

6
直流耐压及局放试验
1)大修后
2)必需时
施加电压按出厂试验80％, 连续时间60min, 在最终10min, 大于pC放电脉冲个数小于10个
有条件时能够进行
7
复合绝缘子憎水性检验
必需时
1)4级以上憎水特征合格
2)5级以下憎水特征就要查明和分析原因
用水冲法进行憎水性检验
8
红外测温
1）2个月
2)必需时
按DL/T664-1999《带电设备红外诊疗技术应用导则》实施
用红外成像仪测量
4 高压直流电子式电流互感器基础结构介绍
高压直流电子式电流互感器由以下几部份组成:
1、 一次测量部分。
1）分流器: 是一个高精度电阻, 经过测量电阻两侧电压得到直流电流量;
2）空心线圈感应CT: 用来测量直流电流中谐波电流。注: 南瑞企业使用是空心线圈感应CT;
3）罗戈夫斯基线圈: 用来测量直流电流中谐波电流。注: 西门子企业使用是罗戈夫斯基线圈。
2、 远端模块（光电转换模块）: 实现被测信号模数转换以及数据发送。光电转换模块内电子元件是经过光纤由位于控制保护屏柜内光电源进行单独供电。
以上部分位于装置高压部分。
3、 光纤回路。信号传输光纤, 两根分别传输数据和能量。
4、 合并单元（光接收模块）。该部分位于控制保护屏柜内, 用于接收光纤传输数字信号, 并经过模块中处理器芯片检验控制送到对应控制保护装置。
一、 分流器: 是一个高精度电阻, 经过测量电阻两侧电压得到直流电流量。天广直流中分流器高精度电阻37.5µΩ; 贵广直流中分流器高精度电阻50µΩ; 云广直流中分流器高精度电阻48µΩ;

图2 分流器结构示意图
图3 分流器电阻
二、 远端模块（光电转换模块）
远端模块将分流器测量电压信号（通常在900mV内）转换成数字光信号, 经过光纤将信号传到对应合并单元（或控制保护）内。一个分流器电压信号能够依据直流工程要求安装多个远端模块。远端模块工作电源控制保护对应模块发送激光, 经过光纤将光能送光电转换模块内。

图4 信号分配盒内远端模块（西门子）
图5信号分配盒内远端模块（南瑞）

三 合并单元
1）南瑞企业合并单元
合并单元首先为远端模块（光电转换模块）提供供能激光光能, 为远端模块（光电转换模块）提供工作电源; 其次接收并处理远端模块（光电转换模块）下发光数字信号, 并将测量数据经过光纤按要求IEC60044-8协议输出供直流极控、 直流保护、 直流站控、 直流滤波器保护设备使用。合并单元采取4U标准机箱, 合并单元插件有电源板、 CPU板、 TDM接口板及远端模块接口板（NR1125）等。

图6南瑞合并单元模块

图7分流器、 远端模块和合并单元之间信号连接框图
2）西门子企业光信号接收模块和激光发送模块装置
在贵广直流, 光信号接收模块为IO3模块（图8）, 激光发射模块为IM3模块（图9）, 这两块模块都要安装在以SIMADYN D为平台极控、 直流保护、 直流滤波器保护上。经过激光发射IM3模块向光电转换模块（OPTODYN）提供供能激光光能, 为IM3模块向光电转换模块（OPTODYN）提供工作电源; 光信号接收IO3模块接收光电转换模块（OPTODYN）下发光数字信号, 在SIMADYN D中对应EP3处理器使用。图6-22为光纤通道回路

图8光信号接收IO3模块
图9光信号发射IM3模块

图10 光纤通道回路

5 设备规范
表1 贵广直流RESI（测量电阻）及罗戈夫斯基线圈设备规范
序号
项目
RESI
罗戈夫斯基线圈
1
型号
RESI 3000
GSOF 3421 ROG
2
标称电流(A)
3000
3000
3
电阻(µΩ)
50
50
4
额定短路电流(1s, kA)
23.4
23.4
5
标称电流时精度(﹪)
±0.2
±0.2
6
标称电压(kV, DC)
500
500
7
最大连续运行电流(A)
环境温度<40℃
3318
3318
8
3s过负荷能力(A)
4600
4600
9
2小时过负荷能力(A)
3786
3786
10
4600A电流时传感头输出电压V)
0.23
0.23
11
制造厂家
HSP(德国)
表2 贵广直流FOCI（光纤复合绝缘子）设备规范
序号
项目
MVDC(52kV)
HVDC(500kV)
1
型号
FOCI 52 DC spec.
FOCI 500 DC spec.
2
最大运行电压(kV)
52
573
3
1分钟直流耐压(kV)
78
750
4
雷电冲击耐压, 1.2/50μs全波(kV)
200
1425
5
操作冲击耐压, 250/2500μs(kV)
150
1175
6
闪络距离(mm)
600
7040
7
爬距(mm)
1460
23150
8
光学系统衰减(dB)
< 2
< 2
9
光纤弯曲半径(mm)
> 150
> 150
10
环境最大湿度
82%
82%
11
制造厂家
HSP(德国)
表3 云广直流RESI（测量电阻）设备规范
序号
项目
RESI(800kV)
RESI(400kV)
1
型号
RESI 3125
RESI 3125
2
标称电流(A)
3125
3125
3
电阻(µΩ)
48
48
4
最大连续电流（40℃）A
3461
3461
5
标称电流时精度(﹪)
±0.2
±0.2
6
标称电压(kV, DC)
800
400
7
3s过负荷能力(A) ( 40℃/25℃)
4539/4892
4539/4892
8
2小时过负荷能力(A)( 40℃/25℃)
3795/3965

3795/3965

9
额定短时电流 60ms（kAms）
33
33
10
4892A电流时传感头输出电压(V)
0.23
0.23
11
最大运行压力N
5000
3750
12
环境温度
-10ˆ+50
-10ˆ+50
13
最大湿度
100%
100%
14
最大风速m/s（离地面10m）
47
47
15
制造厂家
HSP(德国)
表4 云广直流FOCI（光纤复合绝缘子）设备规范
序号
项目
HVDC(800kV)
LVDC(400kV)
NVDC(86kV)
1
型号
FOCI 800 DC
FOCI 400 DC
FOCI 86 DC
2
最大运行电压(kV)
816
408
50+36(DC+AC)
3
1分钟耐压(kV)50Hz
880
440
95
4
直流耐压(kV) 60min
1200
600
129
4
雷电冲击耐压, 1.2/50μs全波(kV)
2105
1175
450
5
操作冲击耐压, 250/2500μs(kV)
1698
950
325

最大无线电干扰 DC 816 kV
< 1000
< 1000
< 1000
6
闪络距离(mm)
9660
4806
1000
7
爬距(mm)
33456
17056
3609
8
光学系统衰减(dB)
< 2
< 2
< 2
9
光纤弯曲半径(mm)
缓冲光纤
> 150
> 150
> 150
其它
> 30
> 30
> 30
10
环境最大湿度
70%
70%
70%

环境温度
-10ˆ+50
-10ˆ+50
-10ˆ+50
11
制造厂家
HSP(德国)
表5 天广直流电子是电流互感器设备规范
序号
项目
测量电阻(500kV)
测量电阻(500kV)
1
型号
PCS-9250-EACD-500-(I)
PCS-9250-EACD-50-(I)
2
标称电流(A)

3
电阻(µΩ)
37.5
37.5
4
最大连续电流（40℃）A
2400
2400
5
标称电流时精度(﹪)
±0.2
±0.2
6
采样频率(kHZ)
30
30
7
标称电压(kV, DC)
500
50
8
60s过负荷能力(kAms) ( 40℃/25℃)
8
8
9
额定短时电流 60ms（kAms）
20
20
10
爬电距离（mm ）
23175
2400
11
弧闪距离（mm）
6290
650
12
制造厂家
南瑞