互感器性能的技術分析指導

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)中應用較多.按用途,電壓互感器又分為測量用和保護用兩類.①電磁感應式電壓互感器.工作原理與變壓器相同.基本結構也是鐵芯和原、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、互感器的構造:

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

若匝數(shù)多、線徑細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,否則會感應高電壓危及設備或人身安全,并因失去二次繞組的去磁磁勢,會使鐵心嚴重飽和而失去測量的準確性.

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

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短路電流變得很大,使磁通密度大大增加,有時甚至遠遠超過飽和值.

四、互感器的技術監(jiān)督:

1.各級生產(chǎn)管理部門作為互感器技術監(jiān)督的歸口管理部門,應審查各單位互感器的年度檢修計劃(包括預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防性試驗、設備維護和缺陷消除工作,參加重大事故調查分析,組織專題調查研究并制訂預防事故措施;檢查互感器試驗報告、設備臺賬和技術檔案;有計劃地開展技術培訓和技術監(jiān)督工作經(jīng)驗交流.各級網(wǎng)、省(市)電力公司委托的技術監(jiān)督單位,協(xié)助生產(chǎn)管理部門做好技術監(jiān)督的有關具體工作.

2.運行維護單位應積極貫徹執(zhí)行上級關于互感器技術監(jiān)督工作的規(guī)定和有關規(guī)程、制度以及有關技術措施,做好各項技術管理工作;建立、健全本單位互感器設備臺帳和技術檔案,按設備管理權限及時向上級主管部門提供有關統(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(包括預防性試驗計劃和缺陷消除計劃)和技改工程以及預防事故措施計劃,并檢查有關部門執(zhí)行情況;認真按照互感器檢修規(guī)程,有關的預防事故措施和技術文件,針對設備缺陷或薄弱環(huán)節(jié),研究改進措施,并組織實施.

3.各單位應嚴格按國家電網(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行xun視檢查和處理工作.發(fā)現(xiàn)異常時,應予以消除,對存在的問題需按相關規(guī)定加強運行監(jiān)視.