通过对电力自动化企业的了解,我们对互感器在使用过程出故障概率较高问题进行分析,并介绍针对性的预防和解决方案。
一、有源类电流互感器、电压互感器易开路损坏问题分析与解决方案
1.原因分析:
有源电流互感器、电压互感器在体积缩小的同时,也带来了如下生产过程中的问题:
a.漆包线采用较细的规格(一般为0.08mm),较细的漆包线经焊接后,抗拉强度低,易断。
b.对环绕机要求提高,因磁芯较小,通常环绕机不能加工,需要特殊设备,有的厂家采用手工绕线方式,由于手汗,中间接头等原因,极易造成事故隐患。
c.虚焊点较难检验。
2.预防与解决方案
a.选择美国或德国的环绕机,不采用手工绕线方式生产。
b.采用可靠的焊接方式,即保证不出虚焊点,又能保证焊接后漆包线抗拉强度不降低。
c.通过特殊的热老化方式剔除不可靠产品。
通过我公司的上述预防与解决方案的实施。我公司实现了有源电流互感器、电压互感器三年未发生质量事故。
二、有源电流互感器、电压互感器直接接电阻采样时精确等级下降原因与解决方案。
1.原因分析
有源电流互感器、电压互感器因体积较小,磁芯截面积很小,输出能力较低,直接接电阻采样时精确等级会明显下降,而且最大输出电压也较低。
2.解决方案
有源电流互感器、电压互感器直接接电阻采样时,采样电阻尽量选小阻值电阻,一般不大于400Ω。接不同阻值电阻时精度差异
三、无源电压互感器工作时发热损坏问题分析与预防和解决方案。
1.原因分析
无源电压互感器在绕线加工过程中,会造成漆包线针孔数量增加,使线卷匝间短路或存在匝间短路隐患,在无源电压互感器工作时,线卷会产生磁振动,造成匝间短路。无源电压互感器出现匝间短路现象时,原边工作电流会急剧增加,电压互感器会迅速发热,烧坏电压互感器。
2.预防与解决方案
a.在无源电压互感器生产过程中,电压互感器线卷浸漆充分能很好减弱线卷磁振动,使匝间短路机率大大降低。
b.以无源电压互感器进行电热老化二分关键,它能有效地剔除无源电压互感器前。
四、提高保护电流互感器抗直流分量能力解决方案
由于故障电流直流分量的存在,会使保护电流互感器迅速饱和,采样值随之迅速降低,使保护装置出现误动作。
多数磁性材料由于饱和磁感应强度和剩磁因素的影响,较小的直流成份便会使互感器饱和。
选择高饱和磁感应强度和低剩磁的磁性材料是提高保护电流互感器抗直流能力的关键。
硅钢磁芯虽然有较高的饱和磁感应强度,但其剩磁较高,所以用其制作的保护电流互感器并不理想。
通过增加硅钢的截面积能提高抗直流能力,但提高不多,且会受到体积因素限制。
硅钢开气隙能大大提高抗直流能力,但由其制作的保护电流互感器相位差很大(一般在10°以上),且相位差随温度变化而变化。
伏安特性、变比、极性综合测试仪是为继电器保护试验电流互感器伏安特性;
变比测试及极性判别而设计,还可作变压器极性判别测试;
是一台性能价格比,比较高的多功能试验仪器。
本仪器采用高效低耗优材料和特殊绕法的升压器,微处理器进行数据采集,分析和存储;
内置微型打印机可打印测试数据和曲线,测CT变比时,可自动计算出变比值。
一人操作即可完成全部测试工作。本机具有重量轻、携带、操作方便。其性能独特。
技术参数
⒈输入电压:交流220V或380V、50HZ、自动识别输入电压。
⒉工作环境温度:0~40℃。
⒊输入电压:输入交流220V时,输出0-500V。
输入交流380V时,输出0-1000。
电流:大瞬时电流,测变比时为600A。
输入交流220V时,输出0-400A。
输入交流380V时,输出0-600A。
伏安特性测试时为15A。
⒋数字电压表测量范围:0-9999V;分辨率:0.1V。
作电流显示时:0-9.9A;分辨率:0.1mA。
⒌数字电流表测量范围:0~3000A;分辨率:0.01A。
⒍误差:1≤2%,U≤2%。
⒎测CT变比时,可自动计算变比值,并打印数据和计算结果。
⒏测伏安特性时,存储并打印20组电流电压值和伏安特性曲线。
⒐外型尺寸:长×宽×高=470×340×260mm3。
⒑重量:23Kg。
注意事项
⒈电流互感器二次线圈不应有接地点。
⒉调压器开关及输出开关在断开位置方向可接线和拆线。
⒊试验前本装置应可靠接地。
⒋做完试验后应及时回零,严禁在高电压,大电流下长时间停留。
互感器又称为仪用变压器,是按比例变换电压或电流的设备及电流互感器和电压互感器的统称。
其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或1A,均指额定值),以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。
同时互感器还可用来隔开高电压系统,以保证人身和设备的安全。
普通电流互感器结构原理:
电流互感器的结构较为简单,由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。
其工作原理与变压器基本相同,一次绕组的匝数(N1)较少,直接串联于电源线路中,一次负荷电流通过一次绕组时,产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流();二次绕组的匝数(N2)较多,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路,由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数,I1N1=I2N2,电流互感器额定电流比电流互感器实际运行中负荷阻抗很小,二次绕组接近于短路状态,相当于一个短路运行的变压器。
穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组,载流(负荷电流)导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。
二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路,由于穿心式电流互感器不设一次绕组,其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定,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——穿心一匝时一次额定电流; n——穿心匝数。
多抽头电流互感器。这种型号的电流互感器,一次绕组不变,在绕制二次绕组时,增加几个抽头,以获得多个不同变比。
它具有一个铁心和一个匝数固定的一次绕组,其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁心上的绝缘筒上,将不同变比的二次绕组抽头引出,接在接线端子座上,每个抽头设置各自的接线端子,这样就形成了多个变比,此种电流互感器的优点是可以根据负荷电流变比,调换二次接线端子的接线来改变变比,而不需要更换电流互感器,给使用提供了方便。
不同变比电流互感器。这种型号的电流互感器具有同一个铁心和一次绕组,而二次绕组则分为两个匝数不同、各自独立的绕组,以满足同一负荷电流情况下不同变比、不同准确度等级的需要,例如在同一负荷情况下,为了保证电能计量准确,要求变比较小一些(以满足负荷电流在一次额定值的2/3左右),准确度等级高一些(如1K1.1K2为200/5.0.2级);而用电设备的继电保护,考虑到故障电流的保护系数较大,则要求变比较大一些,准确度等级可以稍低一点(如2K1.2K2为300/5.1级)。
一次绕组可调,二次多绕组电流互感器。这种电流互感器的特点是变比量程多,而且可以变更,多见于高压电流互感器。其一次绕组分为两段,分别穿过互感器的铁心,二次绕组分为两个带抽头的、不同准确度等级的独立绕组。
一次绕组与装置在互感器外侧的连接片连接,通过变更连接片的位置,使一次绕组形成串联或并联接线,从而改变一次绕组的匝数,以获得不同的变比。
带抽头的二次绕组自身分为两个不同变比和不同准确度等级的绕组,随着一次绕组连接片位置的变更,一次绕组匝数相应改变,其变比也随之改变,这样就形成了多量程的变比。
带抽头的二次独立绕组的不同变比和不同准确度等级,可以分别应用于电能计量、指示仪表、变送器、继电保护等,以满足各自不同的使用要求。
组合式电流电压互感器。组合式互感器由电流互感器和电压互感器组合而成,多安装于高压计量箱、柜,用作计量电能或用作用电设备继电保护装置的电源。
组合式电流电压互感器是将两台或三台电流互感器的一次、二次绕组及铁心和电压互感器的一、二次绕组及铁心,固定在钢体构架上,浸入装有变压器油的箱体内,其一、二次绕组出线均引出,接在箱体外的高、低压瓷瓶上,形成绝缘、封闭的整体。
一次侧与供电线路连接,二次侧与计量装置或继电保护装置连接。
根据不同的需要,组合式电流电压互感器分为V/V接线和Y/Y接线两种,以计量三相负荷平衡或不平衡时的电能。