開(kāi)合式電流互感器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-05-16 11:03:31隨著對(duì)數(shù)據(jù)采集迫切性需求逐步增加,所有電力設(shè)備都必須安裝測(cè)量裝置,引入了電流互感器,傳統(tǒng)電流互感器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理將一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來(lái)測(cè)量的一種設(shè)備,是由閉合的鐵心和繞組組成;一次側(cè)串在需要測(cè)量的電流的回路中,二次繞組匝數(shù)比較多,串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中。
為滿足測(cè)量的需要,戶外柱上變壓器都已安裝開(kāi)啟式電流互感器,這種開(kāi)啟式電流互感器具有安裝維護(hù)簡(jiǎn)單,具有提高生產(chǎn)效率,減少勞動(dòng)力,更換無(wú)需停電,提高供電可靠率;隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,居民小區(qū)大量的出現(xiàn),配電站、箱變逐年增多,測(cè)量設(shè)備上一直沿用穿心式電流互感器,該類型互感器在初始安裝時(shí)簡(jiǎn)單,能滿足測(cè)量、保護(hù)的要求,但后期維護(hù)非常不方便,特別是更換時(shí),需要拆排更換,存在安全隱患,且更換時(shí)間長(zhǎng),影響供電可靠率,生產(chǎn)效率低等缺點(diǎn)。由于配電站電氣采用硬連接不同于戶外配電變壓器電纜連接的特性,且相互之間結(jié)構(gòu)緊湊,戶外開(kāi)合式電流互感器不適用于與戶內(nèi)配變電站。本文論述了針對(duì)于變配電站內(nèi)使用的開(kāi)啟式電流互感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),用于0.4kV考核點(diǎn)的電能計(jì)量裝置的電流信號(hào)的采集,可滿足在變配電站的硬連接線路的的維護(hù)安裝的問(wèn)題。
2.從原材料方面
電流互感器由于開(kāi)啟式的特點(diǎn),切割后漏抗增大,鐵損增大,直接影響著產(chǎn)品的性能。作為主要原材料之一,鐵心的選擇尤其重要。首先,硅鋼片材料的選取主要看其鐵損的大小,直接影響鐵心的磁性能,下圖是兩種不同硅鋼片材料的磁化曲線,通過(guò)一系列計(jì)算,可以看到:對(duì)于技術(shù)參數(shù)一樣的電流互感器,鐵心選用的材料不同,對(duì)產(chǎn)品性能影響很大。
根據(jù)不同材料的磁化曲線,可以計(jì)算出滿足不同技術(shù)參數(shù)電流互感器的鐵心尺寸、鐵心勵(lì)磁性能及一系列參數(shù),這樣就不必花費(fèi)時(shí)間通過(guò)試制大量的樣品來(lái)摸索產(chǎn)品的一系列技術(shù)參數(shù),也不會(huì)造成材料的浪費(fèi)。
質(zhì)硅鋼片作為導(dǎo)磁材料,磁路損耗較小,考慮到真空澆注過(guò)程中應(yīng)力對(duì)鐵心性能的影響及開(kāi)啟式電流互感器本身產(chǎn)品可分割的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),鐵心的浸漆工藝需要采用真空浸漆,否則可能在生產(chǎn)過(guò)程中由于應(yīng)力的影響,導(dǎo)致鐵心的勵(lì)磁性能發(fā)變化,影響產(chǎn)品的測(cè)量精度;而且切割后鐵心片間松散,導(dǎo)致由于鐵心氣隙發(fā)生擊穿,造成電流感應(yīng)器絕緣性能的降低。
計(jì)算電流互感器誤差用的磁化曲線包括H=f(B)曲線和φ0=f(H)曲線,實(shí)際使用的磁化曲線通常是用少數(shù)幾個(gè)小的鐵心樣件測(cè)試得出的,使用=f(B)曲線時(shí),應(yīng)考慮實(shí)際鐵心質(zhì)量的差異和生產(chǎn)時(shí)的工藝分散性,適當(dāng)?shù)貙⒂汕€查得的值乘以一個(gè)人于1的系數(shù)。
其次,疊片系數(shù)的大小也是影響鐵心勵(lì)磁性能的一個(gè)重要參數(shù),疊片系數(shù)越大,對(duì)于相同外形尺寸的鐵心,其勵(lì)磁性能越高。
3.從工藝方面
對(duì)于開(kāi)啟式電流互感器,特殊切割工藝及打磨工藝可以防止放電的產(chǎn)生。耐高溫、耐腐蝕特種控制電纜的選型使產(chǎn)品在使用時(shí)不會(huì)壽命期內(nèi)由于老化產(chǎn)生故障。在設(shè)備出廠前需要每一個(gè)產(chǎn)品均進(jìn)行試驗(yàn),確保電流互感器現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的可靠性、安全性。
4.從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面
對(duì)于傳統(tǒng)的穿心式互感器,現(xiàn)場(chǎng)施工安裝時(shí)需要停電,將連接的電氣設(shè)備斷開(kāi),套上穿心式互感器,再恢復(fù)供電。開(kāi)合式電流互感器可在配變站中進(jìn)行不停電安裝,通過(guò)采取一定的防護(hù)措施,打開(kāi)電流互感器開(kāi)門處,套接在一側(cè),后將鐵心進(jìn)行閉合,用螺釘緊固,形成閉合回路。鐵心開(kāi)合處通過(guò)特殊的防銹處理,避免開(kāi)合式互感器長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí),水汽侵入到互感器鐵心內(nèi)形成鐵心生銹從而影響使用精度。
5.操作安裝方面
開(kāi)口電流互感器帶電安裝前將所有接好:次線的開(kāi)口電流_互感器放置現(xiàn)場(chǎng),等待安裝。若現(xiàn)場(chǎng)以母線為電纜,可進(jìn)行帶電安裝;若一次母線為銅排,則帶電操作對(duì)操作者要求熟練程度比較高,且要求做好絕緣防護(hù)措施;安裝互感器時(shí),鐵心切面處不得有雜質(zhì)、灰塵等異物落入,以免影響互感器性能、精度;安裝完成后必須確認(rèn):次與電表(或其他測(cè)試裝置)連接良好,確保感器二次沒(méi)有開(kāi)路。