充油电磁式电流（电压）互感器 CNR220-044

这个项目要解决什么背景问题？

充油电磁式电流（电压）互感器是变电站计量与保护回路的关键设备。华东某地市供电公司所辖12座110kV变电站共安装此类互感器386台，每年需开展例行校验与故障排查约200余次。传统作业依赖检修人员携带校验仪赴现场逐台接线测试，单台耗时约40分钟，需两人配合。2023年春季预防性试验中，检修一班在220kV某站发现一台110kV电流互感器介损超标，从数据异常到人工复测确认缺陷耗时近4小时，促使团队探索将分散、间断的人工检测转变为连续、自动的状态监测。

现场存在哪些具体问题？

• 人工巡检效率低：单台测试需两人配合、耗时40分钟以上，30台互感器的标准变电站需连续作业两天
• 数据管理散乱：检测数据记录于纸质表格后手工录入，历史数据分散，无法形成连续变化曲线，劣化趋势难以及时察觉
• 现场干扰严重：开关场强电磁环境下，一次设备操作产生的暂态过程常致数据跳变，传统仪器抗干扰能力不足
• 跨厂家比对困难：不同厂家互感器出线端子定义和试验方法存在差异，现场需频繁查阅说明书
• 安全管控被动：缺乏设备状态异常时的主动提示手段，人员靠近异常设备存在风险

本项目的创新目标是什么？

项目确立三项量化指标：第一，单台互感器状态采集时间从40分钟压缩至8分钟以内，作业人员从两人减为一人；第二，建立涵盖全部试点变电站的连续监测数据库，数据自动归档并生成趋势曲线，保存完整率不低于99.5%；第三，内置异常判别规则，对介损突变、油位异常等典型缺陷自动提示，缺陷发现时间从小时级缩短至10分钟以内。工程应用层面，要求装置形成现场测量、数据回传、后台分析、告警推送有效衔接的完整工具链，检修人员通过手机即可查看设备健康状态。

技术方案如何实现？

整套装置由手持采集终端、数据中转站和后台分析软件三部分组成。手持终端采用高精度采样单元对互感器二次输出信号进行高速采集，配合自适应滤波算法抑制工频干扰，终端内置工业级主控芯片，可现场完成数据预处理和初步合格性判断。终端与数据中转站之间采用短距离无线通信，避免敷设试验线缆。

数据中转站部署于变电站保护室，电压适应范围AC/DC 85~265V，整机功耗不超过1.5W，内置大容量存储芯片，网络中断时可缓存不少于30天的分钟级数据。通信接口同时支持调度监控系统网络和4G公网，可按变电站条件灵活选用。后台分析软件部署于内网服务器，自动汇总各站数据，生成介损、电容量、油位等关键参数长期趋势曲线，参数变化速率超阈值时自动触发告警。

针对强电磁干扰，采集回路采用双层屏蔽结构，信号线缆屏蔽层单端接地。一次侧组件适应12kV绝缘配合要求，工频耐压45kV/1min，局部放电量小于5pC，确保装置在系统暂态过电压下不损坏、不误动。

创新亮点有哪些？

• 高精度抗干扰采集：采样分辨率达24位，配合自适应数字滤波，强电磁暂态下仍能稳定输出准确数据
• 现场就地智能判别：终端内置历史数据对比模型，现场即可提示数据异常，无需等待后台分析
• 多通道通信适配：同时支持调度监控网络与4G公网，无光纤涵盖的偏远站点也可正常回传
• 全回路安全隔离：采集回路与通信回路间隔离耐压3kV，一次侧工频耐压45kV，局部放电小于5pC
• 测量-分析-告警闭环：从现场测量到后台趋势分析再到异常推送形成完整链路，可融入现有检修流程

落地应用效果如何？

2023年6月至2024年5月，装置在华东某地市供电公司3座110kV和1座220kV变电站试点，涵盖互感器86台。试点期间装置持续运行12个月，在线率98.7%，累计采集有效数据超3000组。系统自动识别异常告警9次，经现场复核6次确认为实质性缺陷，包括2台电流互感器介损异常升高、3台电压互感器油位偏低、1台二次接线端子松动，缺陷早期发现率较传统人工巡检提高约40%。

作业效率方面，单台互感器状态采集时间由40分钟缩短至7分钟，作业人员由两人减为一人，单站例行巡检时间由两天压缩至半天。数据齐全程度经后台统计为99.6%，适应设定目标。检修班组反馈，以前凭经验判断设备状态，现在直接查看趋势曲线即可掌握每台互感器的健康走向。

常见问题

问：装置测量结果与定期预防性试验数据是否一致？
答：试点期间将装置测量值与同期停电预防性试验结果比对，介损测量偏差小于0.05%，电容量偏差小于0.2%，适应DL/T 596规程要求。

问：装置安装是否影响互感器正常运行？
答：采集回路通过专用端子接入，与运行回路完全隔离，隔离耐压3kV。装置投运前后互感器计量误差测试结果无变化，不影响保护与计量功能。

问：变电站无网络覆盖时数据如何回传？
答：数据中转站支持4G公网通信，无光纤站点可插入SIM卡回传数据。网络中断期间数据暂存于本地存储，恢复后自动补传，不丢失测量记录。

Q：该新型成果的适用场景有哪些？

A：本成果适用于电力系统各类相关作业场景，包括但不限于变电站运维、输电线路检修、配电作业等。

Q：与传统方案相比，主要优势是什么？

A：主要优势体现在作业效率提高、安全风险降低、操作便捷性增强等方面。

Q：后续是否有升级计划？

A：将根据现场应用反馈持续改进改进，进一步提升性能和适用性。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。