摘 要:電流互感器是輸變電設(shè)備的組部件之一,用于將大電流按比例降為小電流,起變流和電氣隔離作用,隨著電網(wǎng)的發(fā)展,高電壓等級的大變比電流互感器也越來越多,大變比電流互感器測試問題也更加突出,為此,主要闡述了大變比電流互感器等安匝法測試的原理及方法。
關(guān)鍵詞:電流互感器;等安匝;返回導體;測試方法
中圖分類號: TB 文獻標識碼:A 文章編號:16723198(2014)17017801
近年來,由于我國高壓、超高壓輸變電工程發(fā)展迅速,因此高電壓等級、大變比(一次電流2000A及以上)電流互感器增多,隨著電壓等級的升高,電流互感器的外形尺寸隨著增大,一次電流越大返回導體對電流互感器誤差的影響也增大,甚至會出現(xiàn)超出國標規(guī)定值,故大變比電流互感器的測量方式的改進十分迫切且十分重要,等安匝法測量大變比電流互感器就是方法之一。
1 返回導體對電流互感器誤差測試的影響
安裝或試驗電流互感器時的外部接線稱做返回導體,一次繞組不穿過鐵芯的部分也看作是返回導體,在實際應用中,電流互感器一次繞組的結(jié)構(gòu)也可能存在返回導體,如一次繞組結(jié)構(gòu)為“U”型時,或一次繞組為多匝(大于1匝)結(jié)構(gòu)等等。
當足夠長的一次導體穿過環(huán)形電流互感器線圈時,若一次導體正好位于和環(huán)形電流互感器線圈的中心,一次電流在環(huán)形電流互感器線圈中形成的磁場是同心圓簇,同心圓上各點的磁場強度處處相等,這是理想狀況,若一次導體不夠長、或外部接有連接線時,由于返回導體中電流產(chǎn)生的磁通經(jīng)過鐵芯,靠近返回導體一側(cè)的磁密增加,遠離返回導體一側(cè)的磁密減少,在大電流下,靠近返回導體一側(cè)的磁密增長過大,致使誤差超差,對于保護用電流互感器,還會造成復合誤差超差。
表1為當一次導體穿心和未穿心時電流互感器誤差試驗值的對比,電流互感器線圈電壓等級為500kV,精度等級0.2,容量為30VA,變比為1000-2000/1,其中穿心與未穿心時,1000/1時誤差數(shù)值差別不大,故未列出試驗數(shù)據(jù)。
表1 當一次導體穿心和未穿心時
電流互感器誤差試驗值的對比
由表1可以看出,當一次導體穿心和未穿心時,同樣的測試設(shè)備和條件及同一試品,誤差測試數(shù)據(jù)在負荷為輕載時,差別較大,說明返回導體對電流互感器誤差測試的影響不容忽視。表1中,一次導線穿過中心時,規(guī)格:500kV0.2級30VA1000-2000/1。
2 等安匝法測試原理
由于返回導體的影響,一次磁場局部集中,破壞了鐵芯磁場的均勻性,影響到電流互感器誤差測試的準確性,因此需制作試驗工裝避免返回導體的影響。用等安匝法測試電流互感器可有效地避免返回導體對誤差及復合誤差測試的影響,此種方法也可用作TPY類互感器的測試。
等安匝法是把電流互感器的一次電流導線均勻地繞在被試電流互感器線圈上,標準電流互感器的額定輸出電流乘以一次電流導線的匝數(shù)等于被試電流互感器的電流。等安匝法測試所需試驗設(shè)備有:標準電流互感器、調(diào)壓器、互感器校驗儀、負載箱、大電流導線等。
3 等安匝法的實際應用
3.1 工裝制作原則
根據(jù)標準互感器的實際變比,并通過大量的試驗數(shù)據(jù),我做了大電流工裝,此工裝分為兩在部分,一部分是支架,采用鋼架結(jié)構(gòu),加裝了車輪和扶手,方便運輸,另一部分為屏蔽套,采用鋁質(zhì)屏蔽,一次導體采用銅排,共分四匝,銅排之間用螺栓連接,方便拆卸,同時也可實現(xiàn)單匝、二匝、三匝,根據(jù)變比的不同,選擇匝數(shù),比如4000/1的電流互感器,選用二匝時,在標互上選擇2000/1即可實現(xiàn)4000/1的誤差測試,也可選用四匝,在標互上選擇1000/1實現(xiàn)4000/1的誤差測試。銅排距離屏蔽套上、下端蓋的距離均大于450mm。
3.2 實例對比
表2 穿心一匝、四匝時的試驗值對比
由以上表2可以看出,當一次導體穿心(位于電流互感器線圈中心位置),采用適當?shù)脑囼灩ぱb用作屏蔽,用等安匝法測量誤差與常規(guī)的比較法測量(一次一匝)方式測出的結(jié)果差別不大。表2中,用圖工裝,穿心四匝時,規(guī)格:500kV,0.2級,30VA,2000-3000/1。
4 結(jié)論
等安匝法測量誤差簡單、有效,不用升高調(diào)壓器的容量,節(jié)省試驗成本,缺點是只能用于未安裝前的電流互感器線圈。