高压电气试验设备现状研究及技术改造

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1、高压电气试验设备现状研究及技术改造中图分类号：S972.7+4文献标识码：A摘要：随着人类用电需求的越来越大，高压电气设备的使用也越来越普遍。就目前情况来看，对于高压电气设备是否正常运转，主要是利用高压电气试验设备来进行检验的。本文笔者结合自身经验阐述与分析了电流互感器的现状，并对电流互感器的试验及技术改造情况做了说明。关键词：高压电气电流互感器现状技术改造高压电气试验的目的是为了做好高压电气设备运行的检验工作，具体来说就是试验设备的运行状况以及设备的绝缘性好坏的检验，如互感器等方面的检验就是本文讨论的中心问题。一、电流互感器现状分析电流互感器（TA）是由闭合的

2、铁心与绕组构成（TA即电流互感器的英文缩写）。（一）电流互感器的分类1.按用途分：保护用电流互感器、测量用电流互感器。2.按电流变换原理分：电磁式电流互感器、光电式电流互感器。63.按绝缘介质分：油浸式电流互感器、干式电流互感器、浇注式电流互感器、气体绝缘电流互感器。4.按安装方式分：支柱式电流互感器、贯穿式电流互感器、套管式电流互感器、母线式电流互感器。（二）电流互感器的技术要求1.额定容量：指的是额定二次电流在通过二次额定的负荷时消耗的视在功率。它一般用视在功率V.A表示，当然有时候也用Ω（二次额定负荷阻抗）表示。2.一次额定电流：指的是允许通过电流互感器一

3、次绕组的用电负荷电流。电流互感器可以长期在一次额定电流下工作，而负荷电流超过了额定电流值称作过负荷，若长期在过负荷下工作，容易烧坏绕组，减少电流互感器的使用寿命。　　3.二次额定电流：指的是电流互感器二次绕组允许通过的一次感应电流。4.额定电流比：一次额定电流同二次额定电流的比值。5.额定电压：一次绕组对地能够长期承受的最大电压，它不应低于所接线路中的额定相电压。它的额定电压等级一般分为0.5，3，6，10，35，110，220，330，500kV等。此外，还包括准确度等级、比差、角差、热稳定及动稳定倍数等。二、电流互感器试验本文主要分析了三类电流互感器的试验，

4、现将其各自的试验原理介绍如下：6（一）普通电流互感器普通电流互感器的结构应该是最基本也是最简单的，它是由彼此绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心及构架、壳体、接线端子等部件组成。它的工作原理在一定层面上和变压器基本相同，一次绕组的匝数(N1)很少，直接将其串联在电路中，一次负荷电流()经过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生了按比例减小的二次电流()；二次绕组的匝数(N2)比较多，它与继电器、变送器、仪表等电流线圈的二次负荷(Z)形成一个串联的闭合回路，见图1。图1　普通电流互感器结构原理图因为一次绕组和二次绕组的安培匝数相等，所以I1N1=I2N2，电流互感器的额定电

5、流比：。电流互感器在实际运行中的负荷阻抗比较小，二次绕组几乎等于短路状态，相当于一个已经短路的变压器。（二）穿心式电流互感器穿心式电流互感器不设一次绕组，载流导线由L1至L2穿过用硅钢片擀卷特制的圆形铁心起到了一次绕组的作用。二次绕组则直接均匀缠绕在圆心铁心圈上，同继电器、变送器、仪表等电流线圈的二次负荷组成一个串联的闭合回路，见图2。图2　穿心式电流互感器结构原理图6由于穿心式电流互感器，并没有设一次绕组，所以它的变比可以根据一次绕组通过互感器铁心圈上的匝数来确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：。（式中I1——穿心一匝时一次

6、额定电流；n——穿心匝数。）（三）GIS空芯线圈电流互感器空芯线圈TA传感器部分一般采用在截面积为S的测量线圈，这种测量线圈均匀缠绕在非磁性环形骨架上，这种线圈交链的磁链同骨架中被测电流ix之间表现出一种线性关系。线圈半径r大于截面宽度d时，线圈单位的长度dl上的小线圈（总匝数为N）所交链的磁链为dφ=(NSB1/2πr)dl，其中B1为磁感应强度B在测量线圈轴线上的切线分量。线圈的感应电势如图3所示：图3线圈的骨架材料与尺寸以及绕线线圈的半径一定时，r、N、S均为恒定值，e（t）就正比与dix/dt。按ICE标准，模拟电路一般将保护与测量的额定输出信号调整为0

7、.15、4V；而数字输出分别为01CFH、2D41H。它的系统结构如图4，GIS中的三相电流总共有6路信号，一起进入模数（A/D）转换器进行同步采样以及转换，处理好信息后由数字口输出，然后交给控制室内的计量/测量、继电保护装置进行处理。图4空芯线圈结构原理图6由于空芯线圈TA无铁心和磁饱和。因此它在一定程度上改观了电磁式TA范围小与频带窄的缺点，也改善了测量的准确度与稳定性。此外，它的体积与质量也比传统TA要小得多，利于电源互感器的绝缘设计与小型化；常规模式下的高压电子TA经常处于高电压端，它的电子电路供电便成为了一大难题，而GIS空芯线圈TA处在地电位，能够直

8、接用220KV进行供电，