通過對電力自動(dòng)化企業(yè)的了解,我們對互感器在使用過程出故障概率較高問題進(jìn)行分析,并介紹針對性的預(yù)防和解決方案。
一、有源類電流互感器、電壓互感器易開路損壞問題分析與解決方案
1.原因分析:
有源電流互感器、電壓互感器在體積縮小的同時(shí),也帶來了如下生產(chǎn)過程中的問題:
a.漆包線采用較細(xì)的規(guī)格(一般為0.08mm),較細(xì)的漆包線經(jīng)焊接后,抗拉強(qiáng)度低,易斷。
b.對環(huán)繞機(jī)要求提高,因磁芯較小,通常環(huán)繞機(jī)不能加工,需要特殊設(shè)備,有的廠家采用手工繞線方式,由于手汗,中間接頭等原因,極易造成事故隱患。
c.虛焊點(diǎn)較難檢驗(yàn)。
2.預(yù)防與解決方案
a.選擇美國或德國的環(huán)繞機(jī),不采用手工繞線方式生產(chǎn)。
b.采用可靠的焊接方式,即保證不出虛焊點(diǎn),又能保證焊接后漆包線抗拉強(qiáng)度不降低。
c.通過特殊的熱老化方式剔除不可靠產(chǎn)品。
通過我公司的上述預(yù)防與解決方案的實(shí)施。我公司實(shí)現(xiàn)了有源電流互感器、電壓互感器三年未發(fā)生質(zhì)量事故。
二、有源電流互感器、電壓互感器直接接電阻采樣時(shí)精確等級下降原因與解決方案。
1.原因分析
有源電流互感器、電壓互感器因體積較小,磁芯截面積很小,輸出能力較低,直接接電阻采樣時(shí)精確等級會(huì)明顯下降,而且最大輸出電壓也較低。
2.解決方案
有源電流互感器、電壓互感器直接接電阻采樣時(shí),采樣電阻盡量選小阻值電阻,一般不大于400Ω。接不同阻值電阻時(shí)精度差異
三、無源電壓互感器工作時(shí)發(fā)熱損壞問題分析與預(yù)防和解決方案。
1.原因分析
無源電壓互感器在繞線加工過程中,會(huì)造成漆包線針孔數(shù)量增加,使線卷匝間短路或存在匝間短路隱患,在無源電壓互感器工作時(shí),線卷會(huì)產(chǎn)生磁振動(dòng),造成匝間短路。無源電壓互感器出現(xiàn)匝間短路現(xiàn)象時(shí),原邊工作電流會(huì)急劇增加,電壓互感器會(huì)迅速發(fā)熱,燒壞電壓互感器。
2.預(yù)防與解決方案
a.在無源電壓互感器生產(chǎn)過程中,電壓互感器線卷浸漆充分能很好減弱線卷磁振動(dòng),使匝間短路機(jī)率大大降低。
b.以無源電壓互感器進(jìn)行電熱老化二分關(guān)鍵,它能有效地剔除無源電壓互感器前。
四、提高保護(hù)電流互感器抗直流分量能力解決方案
由于故障電流直流分量的存在,會(huì)使保護(hù)電流互感器迅速飽和,采樣值隨之迅速降低,使保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)作。
多數(shù)磁性材料由于飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和剩磁因素的影響,較小的直流成份便會(huì)使互感器飽和。
選擇高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和低剩磁的磁性材料是提高保護(hù)電流互感器抗直流能力的關(guān)鍵。
硅鋼磁芯雖然有較高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度,但其剩磁較高,所以用其制作的保護(hù)電流互感器并不理想。
通過增加硅鋼的截面積能提高抗直流能力,但提高不多,且會(huì)受到體積因素限制。
硅鋼開氣隙能大大提高抗直流能力,但由其制作的保護(hù)電流互感器相位差很大(一般在10°以上),且相位差隨溫度變化而變化。
伏安特性、變比、極性綜合測試儀是為繼電器保護(hù)試驗(yàn)電流互感器伏安特性;
變比測試及極性判別而設(shè)計(jì),還可作變壓器極性判別測試;
是一臺性能價(jià)格比,比較高的多功能試驗(yàn)儀器。
本儀器采用高效低耗優(yōu)材料和特殊繞法的升壓器,微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,分析和存儲(chǔ);
內(nèi)置微型打印機(jī)可打印測試數(shù)據(jù)和曲線,測CT變比時(shí),可自動(dòng)計(jì)算出變比值。
一人操作即可完成全部測試工作。本機(jī)具有重量輕、攜帶、操作方便。其性能獨(dú)特。
技術(shù)參數(shù)
⒈輸入電壓:交流220V或380V、50HZ、自動(dòng)識別輸入電壓。
⒉工作環(huán)境溫度:0~40℃。
⒊輸入電壓:輸入交流220V時(shí),輸出0-500V。
輸入交流380V時(shí),輸出0-1000。
電流:大瞬時(shí)電流,測變比時(shí)為600A。
輸入交流220V時(shí),輸出0-400A。
輸入交流380V時(shí),輸出0-600A。
伏安特性測試時(shí)為15A。
⒋數(shù)字電壓表測量范圍:0-9999V;分辨率:0.1V。
作電流顯示時(shí):0-9.9A;分辨率:0.1mA。
⒌數(shù)字電流表測量范圍:0~3000A;分辨率:0.01A。
⒍誤差:1≤2%,U≤2%。
⒎測CT變比時(shí),可自動(dòng)計(jì)算變比值,并打印數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果。
⒏測伏安特性時(shí),存儲(chǔ)并打印20組電流電壓值和伏安特性曲線。
⒐外型尺寸:長×寬×高=470×340×260mm3。
⒑重量:23Kg。
注意事項(xiàng)
⒈電流互感器二次線圈不應(yīng)有接地點(diǎn)。
⒉調(diào)壓器開關(guān)及輸出開關(guān)在斷開位置方向可接線和拆線。
⒊試驗(yàn)前本裝置應(yīng)可靠接地。
⒋做完試驗(yàn)后應(yīng)及時(shí)回零,嚴(yán)禁在高電壓,大電流下長時(shí)間停留。
互感器又稱為儀用變壓器,是按比例變換電壓或電流的設(shè)備及電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。
其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓(100V)或標(biāo)準(zhǔn)小電流(5A或1A,均指額定值),以便實(shí)現(xiàn)測量儀表、保護(hù)設(shè)備及自動(dòng)控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。
同時(shí)互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng),以保證人身和設(shè)備的安全。
普通電流互感器結(jié)構(gòu)原理:
電流互感器的結(jié)構(gòu)較為簡單,由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構(gòu)架、殼體、接線端子等組成。
其工作原理與變壓器基本相同,一次繞組的匝數(shù)(N1)較少,直接串聯(lián)于電源線路中,一次負(fù)荷電流通過一次繞組時(shí),產(chǎn)生的交變磁通感應(yīng)產(chǎn)生按比例減小的二次電流();二次繞組的匝數(shù)(N2)較多,與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負(fù)荷(Z)串聯(lián)形成閉合回路,由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數(shù),I1N1=I2N2,電流互感器額定電流比電流互感器實(shí)際運(yùn)行中負(fù)荷阻抗很小,二次繞組接近于短路狀態(tài),相當(dāng)于一個(gè)短路運(yùn)行的變壓器。
穿心式電流互感器其本身結(jié)構(gòu)不設(shè)一次繞組,載流(負(fù)荷電流)導(dǎo)線由L1至L2穿過由硅鋼片搟卷制成的圓形(或其他形狀)鐵心起一次繞組作用。
二次繞組直接均勻地纏繞在圓形鐵心上,與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負(fù)荷串聯(lián)形成閉合回路,由于穿心式電流互感器不設(shè)一次繞組,其變比根據(jù)一次繞組穿過互感器鐵心中的匝數(shù)確定,穿心匝數(shù)越多,變比越??;反之,穿心匝數(shù)越少,變比越大,額定電流比:式中I1——穿心一匝時(shí)一次額定電流; n——穿心匝數(shù)。
多抽頭電流互感器。這種型號的電流互感器,一次繞組不變,在繞制二次繞組時(shí),增加幾個(gè)抽頭,以獲得多個(gè)不同變比。
它具有一個(gè)鐵心和一個(gè)匝數(shù)固定的一次繞組,其二次繞組用絕緣銅線繞在套裝于鐵心上的絕緣筒上,將不同變比的二次繞組抽頭引出,接在接線端子座上,每個(gè)抽頭設(shè)置各自的接線端子,這樣就形成了多個(gè)變比,此種電流互感器的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)負(fù)荷電流變比,調(diào)換二次接線端子的接線來改變變比,而不需要更換電流互感器,給使用提供了方便。
不同變比電流互感器。這種型號的電流互感器具有同一個(gè)鐵心和一次繞組,而二次繞組則分為兩個(gè)匝數(shù)不同、各自獨(dú)立的繞組,以滿足同一負(fù)荷電流情況下不同變比、不同準(zhǔn)確度等級的需要,例如在同一負(fù)荷情況下,為了保證電能計(jì)量準(zhǔn)確,要求變比較小一些(以滿足負(fù)荷電流在一次額定值的2/3左右),準(zhǔn)確度等級高一些(如1K1.1K2為200/5.0.2級);而用電設(shè)備的繼電保護(hù),考慮到故障電流的保護(hù)系數(shù)較大,則要求變比較大一些,準(zhǔn)確度等級可以稍低一點(diǎn)(如2K1.2K2為300/5.1級)。
一次繞組可調(diào),二次多繞組電流互感器。這種電流互感器的特點(diǎn)是變比量程多,而且可以變更,多見于高壓電流互感器。其一次繞組分為兩段,分別穿過互感器的鐵心,二次繞組分為兩個(gè)帶抽頭的、不同準(zhǔn)確度等級的獨(dú)立繞組。
一次繞組與裝置在互感器外側(cè)的連接片連接,通過變更連接片的位置,使一次繞組形成串聯(lián)或并聯(lián)接線,從而改變一次繞組的匝數(shù),以獲得不同的變比。
帶抽頭的二次繞組自身分為兩個(gè)不同變比和不同準(zhǔn)確度等級的繞組,隨著一次繞組連接片位置的變更,一次繞組匝數(shù)相應(yīng)改變,其變比也隨之改變,這樣就形成了多量程的變比。
帶抽頭的二次獨(dú)立繞組的不同變比和不同準(zhǔn)確度等級,可以分別應(yīng)用于電能計(jì)量、指示儀表、變送器、繼電保護(hù)等,以滿足各自不同的使用要求。
組合式電流電壓互感器。組合式互感器由電流互感器和電壓互感器組合而成,多安裝于高壓計(jì)量箱、柜,用作計(jì)量電能或用作用電設(shè)備繼電保護(hù)裝置的電源。
組合式電流電壓互感器是將兩臺或三臺電流互感器的一次、二次繞組及鐵心和電壓互感器的一、二次繞組及鐵心,固定在鋼體構(gòu)架上,浸入裝有變壓器油的箱體內(nèi),其一、二次繞組出線均引出,接在箱體外的高、低壓瓷瓶上,形成絕緣、封閉的整體。
一次側(cè)與供電線路連接,二次側(cè)與計(jì)量裝置或繼電保護(hù)裝置連接。
根據(jù)不同的需要,組合式電流電壓互感器分為V/V接線和Y/Y接線兩種,以計(jì)量三相負(fù)荷平衡或不平衡時(shí)的電能。