刘 芬 梁旭常 邹荫荣

(广东电网公司佛山供电局，佛山 528200)



TV二次压降的现场无线测试技术分析

刘 芬 梁旭常 邹荫荣

(广东电网公司佛山供电局，佛山 528200)

在分析了TV二次压降直接测量法存在的不足基础上，有针对性的提出了基于无线通信技术的现场测试新技术，可以在保证测量准确性的前提下，成功解决传统的有线测试方法中现场长距离的放置临时测试电缆所带来的安全、效率、准确度上的不足，从而实现提高工作效率和降低安全风险、准确测量的预期效果。

二次压降；无线；测试技术

0 引言

安装运行于发电厂或变电站中的电压互感器通常与控制室中电能表的距离较远，过长的二次导线导致了二次端电压与表计端子上电压幅值和相位的不一致，从而带来了电能计量误差。《电能计量装置技术管理规程》规定Ⅰ和Ⅱ类用于贸易结算的电能计量装置中电压互感器二次回路电压降应不大于其额定二次电压的0.2%，其他电能计量装置中电压互感器二次回路电压降应不大于其额定二次电压的0.5%。同时，运行中的电压互感器二次回路电压降应定期检测。对于35kV及以上电压互感器二次回路电压降，每两年至少检验一次。因此，开展TV二次压降现场检测是供电部门一个非常重要和频繁的现场作业项目，其工作安全性、作业效率和测试质量应当受到足够的重视。

1 常用测试方法及不足

目前，常用的TV二次压降现场测试方法为测差法，即直接测量法。该测试方法有两个要点，一是隔离PT；二是屏蔽绞合长电缆测量线。隔离PT的主要作用是将始端电压传递到次级，以便与末端电压相比较，并且实现装置的两个输入端之间的电气隔离，提高测量的安全性。而使用屏蔽绞合长电缆测量线是为了抑制电磁场干扰。其不足之处是需要使用电缆车由控制室仪表屏单独引出长电缆线至互感器端子箱处，必须安排专人监管电缆线车，费时费力，并且存在电缆线车的电缆发生相间短路的安全风险。

2 基于无线通信技术的测试方法

基于无线通信技术的TV二次压降测试方法正是针对常规测试方法的不足而研究开发的新的现场测试技术。使用无线方式实现电压互感器二次压降测量的接线如图1所示，其关键在于通过无线电台将TV侧的电压数据传送至主控室测试仪，避免长距离放置测试电缆，不但彻底避免了二次压降现场测试时最费时耗力且安全风险较大的电缆铺设工作，降低了现场测试工作强度和安全工作风险，还从根本上免除测量导线上的压降带来的零位误差对测量的影响，从而实现提高现场工作效率，降低现场工作风险和提高测试质量的目的。

图1 用无线方式实现电压互感器二次压降测量

3 测量准确性分析

其中，比差测量值由PT侧和仪表侧的电压幅值计算所得，即：

因此，比差测量准确度的关键是保证PT侧和仪表侧电压的测量精度。通过采用精度为0.05%级的电压表可以满足比差测量精度要求。

角差的测量的原理是以PT侧无线电台发送的高准确度同步脉冲做为时间基准，测量信号传输的时间差推算得到角差值。具体为：测量PT回路始端电压过零点时间Tpt经过PT二次线缆传输后到达电能表端的T2，以及PT末端电压过零点时间Twh，由其时间差ΔT即可推算出角差值。角差测量原理如图2所示。

图2 基于同步脉冲的角差测量原理图

测量时，首先由分机中的过零检测电路检测到Tpt，再由Tpt触发分机中的脉冲生成电路产生同步脉冲上升沿T1，再经过分机的无线电台将T1传输给电能表侧的主机电台，经主机电台接收并生成同步脉冲上升沿T2，同时主机的过零检测电路测量到Twh，然后用T2作为时间基准代替Tpt,测量Tpt和Twh的时间差ΔT。各时间同步脉冲关系如图3所示。

图3 同步脉冲示意图

从图3可以看出，保证测量准确度的关键在于从分机检测到的过零点时间Tpt，到主机电台生成同步脉冲上升沿T2之间的无线传输时间误差Td要足够小。目前，采用具有高准确度的无线电台发送同步信号，同时对因传输距离不同而产生的电磁波传输时间延迟进行修正，可以保证其同步脉冲传输的误差小于1μs。对于工频交流电压，1μs的延时对角差的正交分量的影响约为1′，可以满足角差测量精度的要求。

4 应用实例

经过在220kV某变电站对220kV母线TV进行实地现场二次压降检测，应用新的测试设备和方法前后的试验时间差别明显，完成一个站的测试任务的总体时间从373min/站降低至143min/站，其中由于采用无线方式取代临时电缆放置一项共计为整个试验过程节省了约184min，占原工作方法下总耗时的49.3%，而且工作组人数由原来的5人降至3人，工作效率明显提高。因为测试测量过程中的无需放置电缆线车，也不必要专人监管电缆线车，更从技术上避免电缆线车的电缆相间短路的安全隐患。

5 结论

基于无线通信技术的TV二次压降现场测试方法，采用无线技术和数据补偿技术，在没有降低测量准确度的前提下成功解决了现场长距离放置临时测试电缆所带来的安全、效率、准确度上的不足，从而实现提高工作效率和降低安全风险、准确测量的预期效果。另外，目前这种测量技术在某些特定现场用于角差测量的无线同步信号会受到干扰，使其测量结果不稳定。因此，在改进通讯模块抗干扰性，确保无线测量的可靠性方面此项技术尚有改善的空间。

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10.3969/j.issn.1000-0771.2015.1.10