廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司柳州供電局 譚華章 胡競湘

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，配電網(wǎng)不停電運行技術(shù)得到了迅速的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，以旁道設(shè)備為主的不停電工程也得到了廣泛的應(yīng)用。提高配電網(wǎng)停電運行技術(shù)，提高配電網(wǎng)停電運行的安全性和效率，開展能夠進(jìn)行智能監(jiān)控的新型側(cè)路操縱裝置技術(shù)的研發(fā)成為當(dāng)務(wù)之急。

在現(xiàn)有專利文件中，除了開放式剩余電流傳感器外，電流互感器還包括固定板、上固定柱、下固定柱、上固定螺釘和下固定螺釘?shù)?。剩余電流傳感器的空芯可以輕松快速地打開，如果是被測導(dǎo)線，則被測導(dǎo)線可以直接進(jìn)入環(huán)形變壓器，連接電源外殼，正常操作剩余電流傳感器。通過上述方案，在試驗線路上設(shè)置多個剩余電流傳感器間隔，通過人員檢查、巡邏測量是否存在安全風(fēng)險。因不是實時的，并不能迅速找到故障位置，所以需要大量人力。因此，有必要提供具有警報功能的在線監(jiān)測電流傳感器。本文解決了現(xiàn)有側(cè)路系統(tǒng)設(shè)備不具備電流檢測功能的問題，使操作員無法快速找到故障位置。

1 電子式電流互感器發(fā)展現(xiàn)狀

電流互感器基本原理是從電磁感應(yīng)原理中開發(fā)出來的，由閉合的鐵心及繞組構(gòu)成的。在設(shè)備運轉(zhuǎn)接近短路時，可以將一次高壓的大電流按照設(shè)定好的數(shù)值轉(zhuǎn)成低壓小電流，然后給二次儀表，繼電保護(hù)提供能量進(jìn)行測量[1]。電流互感器傳感元件既能夠選擇光學(xué)傳感器器件，也可選擇空心輸入線圈或低功率的鐵心線圈。這種裝置不但能夠完成高低壓側(cè)的電氣隔離，而且還會產(chǎn)生很大的抗電磁干擾。而二次變換器的主要任務(wù)是把光信息轉(zhuǎn)換成和被測量電流電壓大小成比率的消息，產(chǎn)生和放大的、能夠用來通信的數(shù)字信號，并提供保護(hù)和檢測之用。修理請求（MR）則是表明裝置必須修理時的必要訊息。二次電源是指二次轉(zhuǎn)換器的供電（可能與一個開關(guān)電源合流，或與其他互感器的電源合并）。

現(xiàn)階段，我國電流互感器發(fā)展中存在的問題主要有以下幾點：

第一，由于電流互感器絕緣隔離部分厚薄相對較大，有的絕緣隔離層上也有小皺褶，所以真空處理效果較差，空氣浸漬也不能完全產(chǎn)生含空氣的真空腔，導(dǎo)致局部放電。

第二，電容屏的規(guī)格與配置不滿足市場需求。如由于電容的極板光滑平整度較低，且電容屏放置過少，電容損壞或錯位，從而損害了電流互感器的均電壓功能。所以，當(dāng)在電流互感器的固體上絕緣的電場技術(shù)強度超過規(guī)定值后，就可能產(chǎn)生強烈的放電性。

第三，由于絕緣材質(zhì)的不清潔性或含水率偏高，電流互感器表面上或許會出現(xiàn)沿面的放電電流。在端子引線沿焊盤表面放電時，此類情形比較普遍。

第四，由于電子式電流互感器的金屬部分有浮動電位，接線容易松動，從而產(chǎn)生火花現(xiàn)象放電。因此，若初級繞組的支撐螺栓松開，就會引起端極屏蔽導(dǎo)線的接觸，初級繞組屏蔽鋁箔電位懸空，或連接錯誤，又或者斷開，從而導(dǎo)致電流互感器出現(xiàn)故障。

第五，電流互感器的阻力增加和內(nèi)部過熱故障通常是由端屏連接螺栓松動、絲錐固定螺栓松動以及連接螺母、螺栓、夾板松開等所造成的。另外，若現(xiàn)場維修或處理方式不當(dāng)也應(yīng)引起重視。

2 在線監(jiān)測電流互感器介紹

2.1 電流互感器原理

電流互感器在電力系統(tǒng)設(shè)備中起著非常重要的作用，其可將電流轉(zhuǎn)換為次級電流以測量、保護(hù)或控制儀表。電流傳感器工作可靠性直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定工作，目前動力電網(wǎng)廣泛使用電流互感器，這種裝置主要使用10kV油浸式電流變壓器。若改設(shè)備發(fā)生故障，液體絕緣介質(zhì)會引起設(shè)備爆炸和火災(zāi)，嚴(yán)重危害電網(wǎng)的安全穩(wěn)定工作。

在電力系統(tǒng)中，電流互感器發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其可以對電網(wǎng)系統(tǒng)的電流信號進(jìn)行直接轉(zhuǎn)換，將大電流信號轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)的小電流信號（1A或5A)，這對電力系統(tǒng)有著較好的保護(hù)作用。當(dāng)前，隨著科技的快速發(fā)展，納米材料的出現(xiàn)引起了人們的興趣。與傳統(tǒng)鐵材料相比，納米合金芯有著較好優(yōu)勢，即較高的相對磁導(dǎo)率、較低的黏合力、較小的自損耗等，這些優(yōu)勢可延長電流互感器的使用壽命。

電流傳感器是通常使用的電流轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中以特定比例將電流轉(zhuǎn)換成小電流是用于收集輸出參數(shù)的電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，并且是用于輸出控制、輸出測量和繼電器保護(hù)裝置的重要信號源。變壓器的精度影響保護(hù)器件的測量精度和性能。傳統(tǒng)電流傳感器的設(shè)計基于工作頻率。電流傳感器的頻率特性可以在高頻信號下變化。當(dāng)信號頻率超過電流傳感器的頻率范圍時，二次電流波形是不現(xiàn)實的，對測量結(jié)果有較大影響。嚴(yán)重時，應(yīng)拒絕繼電保護(hù)裝置的動作，因此拒絕動作或引起錯誤。在測量電路中，變壓器的次級側(cè)環(huán)與測量電路串聯(lián)，次級側(cè)線圈與測量電路連接。

2.2 在線監(jiān)測電流互感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

本發(fā)明的在線監(jiān)測電流互感器具有較好的報警功能，具體內(nèi)容如下：

第一，變壓器主體主要由底座和分解罩組成。底座底面有橡膠墊，底座另一側(cè)有連接塊，兩塊上有連接孔。底座和蓋子通過圓形塊連接，兩個圓形塊和孔會聚在中心軸上[2]。圓形設(shè)置在環(huán)形塊的端部，環(huán)形塊的油漆端與兩根電線電連接。

第二，警報單元。主要由電流檢測模塊、微處理器和安裝在蓋子上的警報模塊組成。警報單元帶有靜音按鈕的蜂鳴器，用于關(guān)閉警報聲音。警報單元還包括設(shè)置在蓋子上的顯示模塊和存儲模塊，兩者都由微處理器和電力連接。微處理器分別將電流檢測模塊和警報模塊連接起來。其中，連接電流檢測模塊和漆環(huán)線路電。通過電流檢測模塊檢測漆環(huán)承受的電流負(fù)載，用于微處理器控制報警模塊[3]。

第三，支架的右側(cè)連接到鉸鏈。支架另一側(cè)通過掛鉤板安裝，支架另一側(cè)安裝與掛鉤板一致的限位塊。

第四，在封裝頂部安裝裝載插槽。能量存儲裝置、微處理器以及顯示模塊安裝在安裝盒中。報警模塊固定在安裝插槽一側(cè)的頭罩上部。安裝插槽的入口固定蓋封裝在安裝有能量存儲模塊、微處理器及顯示模塊的插槽中，并插入玻璃鏡頭。

3 具體實施方式

下文結(jié)合附件來具體講述本發(fā)明的優(yōu)選適用例，簡單闡述本發(fā)明的基本原則以及本發(fā)明的適用范圍。

本發(fā)明提供了一種具有報警功能的在線監(jiān)測電流互感器。包括變壓器主體和報警第單元，報警單元安裝在變壓器主體上，通過報警第單元測量電路是否出現(xiàn)故障，并將故障信號發(fā)送給操作人員，以避免安全事故。具體來講，變壓器主體包括連接到機座和兩個環(huán)機座的可拆卸擋板，在機座和擋板之間形成，連接孔和環(huán)形螺釘，連接到兩個連接部件（如圖1所示）。

圖1 電流互感器正面圖

在本具體實施例中，底座和擋板的另一側(cè)用鉸鏈連接，連接環(huán)安裝在擋板的另一側(cè)，底座的另一側(cè)安裝與連接環(huán)兼容的定位限制裝置塊。擋板安裝在頂部，安裝板和帶有玻璃透鏡的蓋子上。需要注意的是，當(dāng)氣座固定在擋板上時，兩個半圓環(huán)塊處的連接墊相互接觸，使兩條漆包線連接在一起[4]。為了便于電流傳感器飽和體的組裝，在底座的下方安裝連接塊，在第二連接塊上安裝連接孔。傳感器體與螺釘匹配，可以固定，并在底座的下面貼上橡膠墊（如圖2所示）。

圖2 電流互感器整體圖

另外，警報第單元檢測漆包線承受的電流負(fù)載，具體來講，在警報系統(tǒng)中，是蜂鳴器，蜂鳴器是關(guān)閉警報信號的噪音抑制按鈕。當(dāng)然，警報模塊可能是警告燈，警告燈的顏色取決于當(dāng)前負(fù)載大小[5]（如圖3、4所示）。

圖3 半圓環(huán)形

圖4 電流互感器側(cè)面圖

基于上述方案，警告第二單元包括安裝在安裝插槽中的顯示模塊和存儲模塊，存儲模塊包括連接到微處理器的。具體來講，存儲模塊、微處理器、顯示模塊從安裝插槽按從下到上的順序排列，警告模塊固定在安裝插槽一側(cè)的覆蓋件上方。存儲模塊、微處理器和顯示模塊用安裝版密封。

4 實施效果

本發(fā)明是一個帶警示功能的現(xiàn)場測試式電壓互感器，通過將電壓測量模組、微處理器和警示模組安裝在揭棋上，微處理器部分和電流測量模組、警示模組的電性聯(lián)接，并利用電壓檢驗功能測量漆包線卷導(dǎo)線上所接受的電壓負(fù)載，供于微處理器控制警示模塊進(jìn)行報警，作業(yè)人員可根據(jù)警示模塊發(fā)出的報警信號快速確定故障的位置，對故障位置進(jìn)行檢修，避免出現(xiàn)安全事故。

上述規(guī)定，僅是對本發(fā)明較佳的措施辦法，而對本發(fā)明的保護(hù)范圍也并不僅限于如此，凡是熟悉本技術(shù)范疇的科技人員，在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范疇內(nèi)，能輕松做到的變更或更新技術(shù)，均應(yīng)當(dāng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。

5 結(jié)語

通過對本發(fā)明分析可得知，由于絕緣問題發(fā)展中總有一定的潛伏時期，停電例檢試驗期一般較長，且持續(xù)時間也較為穩(wěn)定，因此無法及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的早期缺陷，而應(yīng)用在線測試技術(shù)可以做到及時、精確地反映電氣設(shè)備內(nèi)的絕緣情況，為安全工作提供了可靠保證。