互感器性能的技術(shù)分析指導(dǎo)

一、互感器的分類:

電力互感器分為電壓互感器和電流互感器兩類.

電壓互感器按原理分為電磁感應(yīng)式和電容分壓式兩類.前者多用于220千伏(kV)及以下各種電壓等級;后者則一般用于110kV以上的電力系統(tǒng),在330~765kV超高壓電力系統(tǒng)中應(yīng)用較多.按用途,電壓互感器又分為測量用和保護(hù)用兩類.①電磁感應(yīng)式電壓互感器.工作原理與變壓器相同.基本結(jié)構(gòu)也是鐵芯和原、副繞組.特點是容量很小且比較恒定,正常運行時接近于空載狀態(tài).

電壓互感器本身阻抗很小,一旦副邊發(fā)生短路,電流將急劇增加而燒毀線圈.為此,電壓互感器原邊接有熔斷器,副邊接地,以免原、副邊絕緣損壞時,副邊出現(xiàn)對地高電位而造成事故.電磁感應(yīng)式電壓互感器的等值電路與變壓器的等值電路相同.②電容分壓式電壓互感器.在電容分壓器的基礎(chǔ)上制成.電容式電壓互感器多與電力系統(tǒng)載波通信的耦合電容器合用,以簡化系統(tǒng),降低造價.此時,它還需滿足通信運行上的要求.

電流互感器按其功能分為測量用電流互感器和保護(hù)用電流互感器兩類;測量用電流互感器分為一般用途和特殊用途(S類)兩類.保護(hù)用電流互感器分為P類、PR類、PX類和TP類,TP類適用于短路電流具有非周期分量時的暫態(tài)情況.

二、互感器的構(gòu)造:

電流互感器和變壓器原理差不多,在構(gòu)造上也基本一樣,都是兩個繞組:一個匝數(shù)多、線徑細(xì),另外一個匝數(shù)少、線徑粗.

若匝數(shù)多、線徑細(xì)的繞組是作為一次繞組與被測量的電路并聯(lián)連接,而匝數(shù)少、線徑粗的繞組接測量儀表(電壓表),則該互感器就是一個電壓互感器.電壓互感器實際上就是一臺工作在空載狀態(tài)下的降壓變壓器(因為電壓表是高阻表,電流很小,所以是空載.又因為一次繞組匝數(shù)多、二次繞組匝數(shù)少,所以是降壓).

若匝數(shù)少、線徑粗的繞組是作為一次繞組與被測量的電路串聯(lián)連接,而匝數(shù)多、線徑細(xì)的繞組接測量儀表(電流表),則該互感器就是一個電流互感器.電流互感器實際上就是一臺工作在短路狀態(tài)下的升壓變壓器(因為電流表是低阻表,電流很大,所以相當(dāng)于短路.又因為一次繞組匝數(shù)少、二次繞組匝數(shù)多,所以是升壓,而之所以實際電流互感器的二次繞組電壓沒有升壓,是因為它工作在短路狀態(tài)).電流互感器工作時二次繞組不能開路,否則會感應(yīng)高電壓危及設(shè)備或人身安全,并因失去二次繞組的去磁磁勢,會使鐵心嚴(yán)重飽和而失去測量的準(zhǔn)確性.

三、互感器的工作原理:

1.電壓互感器的工作原理:

在測量交變電流的大電壓時,為能夠安全測量在火線和地線之間并聯(lián)一個變壓器(接在變壓器的輸入端),這個變壓器的輸出端接入電壓表,由于輸入線圈的匝數(shù)大于輸出線圈的匝數(shù),因此輸出電壓小于輸入電壓,電壓互感器就是降壓變壓器.

2.電流互感器的工作原理:

在測量交變電流的大電流時,為能夠安全測量在火線(或地線)上串聯(lián)一個變壓器(接在變壓器的輸入端),這個變壓器的輸出端接入電流表,由于輸入線圈的匝數(shù)小于輸出線圈的匝數(shù),因此輸出電流小于輸入電流(這時的輸出電壓大于輸入電壓,但是由于變壓器是串聯(lián)在電路中所以輸入電壓很小,輸出電壓也不大),電流互感器就是升壓(降流)變壓器.

3.電壓互感器和電流互感器在作用原理上有什么區(qū)別:

主要區(qū)別是正常運行時工作狀態(tài)很不相同,表現(xiàn)為:

1)電流互感器二次可以短路,但不得開路;電壓互感器二次可以開路,但不得短路;

2)相對于二次側(cè)的負(fù)荷來說,電壓互感器的一次內(nèi)阻抗較小以至可以忽略,可以認(rèn)為電壓互感器是一個電壓源;而電流互感器的一次卻內(nèi)阻很大,以至可以認(rèn)為是一個內(nèi)阻無窮大的電流源.

3)電壓互感器正常工作時的磁通密度接近飽和值,故障時磁通密度下降;電流互感器正常工作時磁通密度很低,而短路時由于一次側(cè)短路電流變得很大,使磁通密度大大增加,有時甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過飽和值.

四、互感器的技術(shù)監(jiān)督:

1.各級生產(chǎn)管理部門作為互感器技術(shù)監(jiān)督的歸口管理部門,應(yīng)審查各單位互感器的年度檢修計劃(包括預(yù)防性試驗計劃和缺陷消除計劃),并掌握執(zhí)行情況和存在問題;檢查和督促各單位做好互感器絕緣預(yù)防性試驗、設(shè)備維護(hù)和缺陷消除工作,參加重大事故調(diào)查分析,組織專題調(diào)查研究并制訂預(yù)防事故措施;檢查互感器試驗報告、設(shè)備臺賬和技術(shù)檔案;有計劃地開展技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)監(jiān)督工作經(jīng)驗交流.各級網(wǎng)、省(市)電力公司委托的技術(shù)監(jiān)督單位,協(xié)助生產(chǎn)管理部門做好技術(shù)監(jiān)督的有關(guān)具體工作.

2.運行維護(hù)單位應(yīng)積極貫徹執(zhí)行上級關(guān)于互感器技術(shù)監(jiān)督工作的規(guī)定和有關(guān)規(guī)程、制度以及有關(guān)技術(shù)措施,做好各項技術(shù)管理工作;建立、健全本單位互感器設(shè)備臺帳和技術(shù)檔案,按設(shè)備管理權(quán)限及時向上級主管部門提供有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù),掌握本單位互感器運行中的異常狀況,并采取措施,及時予以消除;組織制訂本單位互感器檢修計劃(包括預(yù)防性試驗計劃和缺陷消除計劃)和技改工程以及預(yù)防事故措施計劃,并檢查有關(guān)部門執(zhí)行情況;認(rèn)真按照互感器檢修規(guī)程,有關(guān)的預(yù)防事故措施和技術(shù)文件,針對設(shè)備缺陷或薄弱環(huán)節(jié),研究改進(jìn)措施,并組織實施.

3.各單位應(yīng)嚴(yán)格按國家電網(wǎng)公司《變電站管理規(guī)范(試行)》、《110(66)kV~500kV互感器運行規(guī)范》的要求,分別組織運行和檢修人員對互感器進(jìn)行xun視檢查和處理工作.發(fā)現(xiàn)異常時,應(yīng)予以消除,對存在的問題需按相關(guān)規(guī)定加強(qiáng)運行監(jiān)視.