杜申祥 周杰 于文海 孫乾坤

摘要：本文在常規(guī)變電站所使用的電壓互感器（PT）、電流互感器簡稱（CT）由于設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致油位看不清造成設(shè)備存在運(yùn)行隱患為由提出改進(jìn)思路和方法，以便于解決上述問題。

關(guān)鍵詞：變電站

一、引言

電流互感器、電壓互感器，用于電力系統(tǒng)中電流、電壓、電能測量及繼電保護(hù)信號裝置的供用電設(shè)備。電流互感器和電壓互感器本身油位指示是互感器運(yùn)行中不可缺少的監(jiān)測保護(hù)裝置，其監(jiān)測的準(zhǔn)確性和可靠性，是互感器安全運(yùn)行的重要保障，然而由于結(jié)構(gòu)本身的原因，使油位指示不清晰，造成長期以來油位無法監(jiān)視：一是難以確定設(shè)備的運(yùn)行狀況，運(yùn)行人員容易造成誤判斷;二是對設(shè)備的安全運(yùn)行構(gòu)成一定的運(yùn)行隱患，對設(shè)備運(yùn)行的可靠性產(chǎn)生一定的影響。在電力系統(tǒng)中因互感器缺陷造成的電氣事故已發(fā)生過多起，采取一些常規(guī)手段解決不了根本問題。本文僅從互感器油位 指示結(jié)構(gòu)原理、和運(yùn)行方面加以分析探討，探討采用新型方式改變互感器油位指示結(jié)構(gòu)的辦法。

二、電壓互感器、電流互感器設(shè)備的原理

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)小電流來測量的儀器。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次側(cè)繞組匝數(shù)很少，串在需要測量的電流的線路中。電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數(shù)很少，串在需要測量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測量儀表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的二次回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。

電壓互感器的作用是把高電壓按比例關(guān)系變換成100V或更低等級的標(biāo)準(zhǔn)二次電壓，供保護(hù)、計(jì)量、儀表裝置取用。同時(shí)，使用電壓互感器可以將高電壓與電氣工作人員隔離。電壓互感器雖然也是按照電磁感應(yīng)原理工作的設(shè)備，但它的電磁結(jié)構(gòu)關(guān)系與電流互感器相比正好相反。

電流互感器的原線圈是用粗導(dǎo)線繞成，其匝數(shù)只有一匝或幾匝，因而它的阻抗極小。原線圈串接在待測電路中時(shí)，它兩端的電壓降極小。副線圈的匝數(shù)雖多，但在正常情況下，它的電動勢E2并不高，大約只有幾伏。由于I1/I2=Ki（Ki稱為變流比）所以I1=KiI2由此可見，通過負(fù)載的電流就等于副線圈所測得的電流與變流比Ki之乘積。如果電流表同一只專用的電流互感器配套使用，則這安培表的刻度就可按大電流電路中的電流值標(biāo)出。電流互感器次級電流最大值，通常設(shè)計(jì)為標(biāo)值5A。

三、油位觀察窗模糊老化的原因分析

目前變電站內(nèi)使用的電壓互感器（PT）、電流互感器（CT）大多為充油式設(shè)備，其膨脹器外罩上設(shè)置的油位觀察窗大多為有機(jī)玻璃或其它相關(guān)材料制造。長時(shí)間經(jīng)日光長久照射易老化，且在日常運(yùn)行維護(hù)過程中，由于電壓互感器或電流互感器觀察窗位置較高，現(xiàn)有技術(shù)中作業(yè)人員通過目視來觀察油位，存在視覺差，觀察難度大，可能無法有效觀察油位的實(shí)際位置。

觀察窗長久不擦易積塵，尤其是新疆部分的風(fēng)沙地區(qū)，極易造成觀察窗油位看不清。在清潔擦拭時(shí)需要停電，方可開展作業(yè)，因此有觀察窗模糊的情況下，只能等待設(shè)備有停電計(jì)劃時(shí)結(jié)合停電工作進(jìn)行處理，缺陷和隱患無法及時(shí)消除。

以上原因均導(dǎo)致電流互感器油位讀取不準(zhǔn)確或無法讀取，易造成對互感器狀態(tài)的誤評價(jià)，因此，提出部分解決方法流互感器的油位進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測。

四、改進(jìn)方案

目前變電站內(nèi)使用的電壓互感器（PT）、電流互感器（CT）的油位觀察窗部分由于設(shè)備電壓等級絕緣原因，需要將設(shè)備放置在高處位置，所以考慮引進(jìn)裝置將油位指示放置在人員目視觀察位置，方便人員觀測。當(dāng)油位觀察窗清楚時(shí)，可將設(shè)備和觀察窗同時(shí)觀察。若觀察窗模糊，則可通過表計(jì)指示進(jìn)行觀察?？赏ㄟ^結(jié)合汽車油量表的工作原理將互感器的油位指示器進(jìn)行引出，放置在需求位置。

油量表主要由兩部分組成：測量油箱中油液位的發(fā)送器、將測量結(jié)果顯示給需要觀察的油表。

發(fā)送裝置位于油箱里。它由連接到一根細(xì)連接桿的浮標(biāo)組成，浮標(biāo)通常用塑料制成。連接桿的末端安裝到一個(gè)可變電阻器上。電阻器是一種用于阻止電流通過的裝置。電阻越大，通過的電流越小。

在油箱中，可變電阻器可由一個(gè)一端接地的電阻材料片組成。連接到表的可變電阻的滑臂沿電阻材料片滑動，從而將電流從油表傳導(dǎo)到電阻器。如果可變電阻的滑臂接近電阻片的接地端，那么電流通過的電阻材料就減小，因此電阻變小。

如果滑臂位于電阻片的另一端，那么電流通過的電阻材料就增多，因此電阻變大。當(dāng)浮標(biāo)接近油箱頂部時(shí)，可變電阻器上的滑臂靠近接地（負(fù)極）端，這意味電阻變大，相對較大的電流會通過發(fā)送裝置回到油表。當(dāng)油箱中的液位下降時(shí)，浮標(biāo)就會下沉，帶動滑臂移動，電阻增大，因此回到油表中的電流就相對減少。

油表是一個(gè)簡單的裝置?？赏ㄟ^二次線將對應(yīng)的信號引致設(shè)備底部安裝。

從發(fā)送器流出的電流通過一個(gè)電阻器，這個(gè)電阻器可能環(huán)繞在一個(gè)雙金屬片周圍，也可能位于其附近。雙金屬片通過一個(gè)連桿與油表的指針相連。

當(dāng)電阻增大時(shí)，通過加熱線圈的電流變小，因此雙金屬片會冷卻下來。隨金屬片的冷卻，金屬片會伸直，從而使油表從滿指向空。

雙金屬片是由兩種同種類的金屬壓合而成的一塊金屬片。構(gòu)成金屬片的金屬隨加熱或冷卻而膨脹或收縮。每種金屬都有其特定的膨脹率。構(gòu)成金屬片的這兩種金屬經(jīng)過了特別的挑選，它們的膨脹率、收縮率不同的。當(dāng)金屬片加熱時(shí)，由于一種金屬的膨脹度小于另一種金屬，因此金屬片會發(fā)生彎曲，并且外側(cè)是膨脹度大的金屬。這個(gè)彎曲的動作便是使指針轉(zhuǎn)動的原因。就可通過下端的表計(jì)觀察到上方的油位情況。

五、結(jié)論

此表作用一是對互感器的油位進(jìn)行一個(gè)輔助的監(jiān)測，二是當(dāng)觀察窗模糊時(shí)。雖表計(jì)受環(huán)境溫度影響會產(chǎn)生一定的變化，可通過加裝遮陽板等措施減少環(huán)境溫度帶來的影響。對于可能影響設(shè)備缺陷運(yùn)行的滿油位或油位明顯降低的情況能夠給予一個(gè)明顯的變化指示的觀察方案。

參考文獻(xiàn)

[1]馮莉芳.LCW6—110型電流互感器油位指示的改進(jìn)[J].寧夏電力出版社，2008（4），26-27.

[2]何玉寶.電流互感器油位監(jiān)測裝置[P].中國專利：201720353236

[3]劉振亞.智能電網(wǎng)技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2016.