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        1、變壓器試驗用互感器
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        1、變壓器試驗用互感器
        發布日期: 2018-08-08   來源:    點擊量: 2481  

        1.1新型二次切換量程電壓互感器(以下簡稱P.T.) 

          在互感器二次用轉換開關切換量程,避免一次換接線,有利于減輕試驗人員勞動強度并提高試驗效率,經濟效益顯著。

          我公司自1997年在全國率先推出二次切換量程互感器以來,深受廣大用戶歡迎,近來在這方面又取得了新進展。以220kV變壓器試驗站常用的P.T.為例,其電壓比為2.1變壓器試驗用互感器179.png2.1變壓器試驗用互感器180.png2.1變壓器試驗用互感器181.pngkV,要求0.01級。由于其kV檔二次匝數最多,只能達到0.05級。該檔用于三線圈變壓器中、低壓側間的負載試驗。我們知道,由于大型電力變壓器負載試驗的功率因數很低,要求互感器角差必須達到0.01級才能測準負載損耗,所以這檔0.05級是不夠的。

          也有人認為既然3kV檔達不到0.01級,干脆取消這一檔。實際上中壓繞組一般是38.5kV的,對10.5kV的低壓繞組的阻抗電壓一般是6%左右。從38.5kV側加壓作負載試驗應加38.5×6%=2.3kV,如加50%額定電流則只有1.15kV。如用6kV檔測量,電壓表指針偏轉不到20格,達不到有效刻度,所以3kV檔是不能取消的。為全部達到0.01級,以前曾不得已分割成兩臺,電壓比kV一臺。2.1變壓器試驗用互感器511.png2.1變壓器試驗用互感器512.png2.1變壓器試驗用互感器513.pngkV一臺。這當然使用上很不方便,造價也高。

          為解決這個問題,我公司開發了新型電壓互感器,是將上述P.T.比差降為0.1級,而角差全部達到0.01級。變壓器損耗測量中,功率表為0.5級,如用數字式功率分析儀也只有0.2級。經驗表明即使互感器相位差達到0.01級,相位差導致的損耗測量誤差也在0.5-1%范圍。故比值差為0.1-0.2級并不影響損耗測量的精度。要求比值差也達到0.01級并無意義。而角差全部達到0.01級則保證了負載損耗測量的準確性。此種大型變壓器損耗測量專用的P.T.日本用過。我公司獨立開發出具有自主知識產權的產品,填補了國內空白。并取得國家專利。比起分割成兩臺的方案,既省錢,又省事,一舉兩得。

          2004年以來,這種新型P.T.向天津供電公司、甘肅供電公司、上海供電公司、云南通變電器有限公司1套、泰國1套。出口印度(電壓30kV、50kV、100kV)、濟南西門子變壓器有限公司(電壓:110/kV)、天威保變(合肥)變壓器有限公司(電壓:40/kV)、特變電工衡陽變壓器有限公司(電壓:252/kV)、北京華天機電研究所有限公司(電壓:20/kV、110/kV)、常州太平洋電力設備(集團)有限公司(電壓:80/kV)、出口印度(,電壓100kV)、中國啟源工程設計研究院有限公司(電壓:120/kV)、白城電力鎮賚變壓器有限責任公司(電壓:110/kV)、出口印度(電壓100kV)、沈變、沈陽變壓器研究所(國家變壓器質量監督檢驗中心)、濟南西門子、山東達馳、天威保變(合肥公司)等單位供貨百臺以上,經使用一致認可,反應良好。采取比差、角差分離的作法是近年來國際上新開發的損耗測量系統的通常作法。奧地利Norma公司開發的D6100型變壓器損耗測量系統電壓通道(電容分壓器)比差為0.1級,角差為0.01級。瑞士Hafely—Treneh公司的TM580功率損耗測量系統,電容分壓器的比差是0.3級。

        表1:變壓器試驗常用電壓互感器型號規格(全部在二次切換量程)

        b1.jpg

        1.2變壓器試驗用電流互感器(以下簡稱C.T.) 

          油浸倒立式儀用電流互感器是我公司在國內首先推出的新產品。器身在上部油箱中,與油箱等電位。帶高電位的油箱由絕緣瓷套支撐并絕緣。一次出線在油箱蓋上,二次出線在底座上。與老式的絕緣筒式結構相比,倒立式的優點是:

          (1) 器身由油箱底承載,穩定可靠,而絕緣筒式的器身是由一次導線吊在筒蓋上,常有一次導線被拉斷現象。

          (2) 鋼板油箱比絕緣筒散熱好,溫升低。絕緣筒式的雖然油多但因發熱中心在最上端,油沒有對流,油多也無助于散熱。

          (3) 鋼板油箱有良好的屏蔽作用可以屏蔽相間干擾,而絕緣筒不能消除相間干擾引起的誤差。模擬試驗表明在大電流情況下,這個誤差比0.01級大得多,使互感器的準確性從根本上失掉了。

          (4) 全封閉油箱,上部留有充分的油膨脹空間,保證不溢油。

          典型產品的型號參數列于表2之中。所有產品可以選擇在一次繞組抽頭,也可以選擇一、二次繞組均有抽頭的量程變換方式,選擇后者時,0.1-0.2級產品一次繞組分2段,0.01-0.05級產品一次繞組分3段。表中所列產品為常用典型產品,參數可按用戶需要變動。

        表2:變壓器試驗常用電流互感器型號規格 

        變壓器試驗常用電流互感器型號規格

        1.3推薦一種新型儀用電流互感器 

          如所周知,為安全起見,變壓器試驗站中高電壓電流互感器多是置于中變和被試變之間的平臺上,由于平臺高度在2-4米之間,人工改接線變換量程要上、下平臺,非常不便。

          近年來,國內業界解決此問題的方法有如下幾種,都差強人意:

          (1)電流互感器作成一次分2-3段,二次分3-4段的。二次可以用分接開關切換。減少了一次切換次數,但終究還要上、下平臺進行一次換線,給試驗人員增加了不安全系數。

          (2)配作電動一次高壓分接開關。開關與電流互感器彼此獨立,用銅排連上。高壓開關造價高,故障率高,可靠性差。局部放電量在50pC以上。不能作到無局放。

          (3)有的廠家制造了電流互感器與分接開關一體化設備。看起來緊湊,但多數在質保期內就由于開關故障而損壞,造成生產廠家停產。

          近年來,我公司應國外用戶要求,開發一種新型電流互感器,其特點是:

          (1)完全在二次切換量程,有載切換,在二次電動控制切換,使用非常方便,省去了故障率相當高的一次切換開關。

          (2)與功率分析儀的適配性:二次額定電流為1A不是5A。使用功率分析儀,二次額定電流可以選用1A。以目前常用的W-3000型功率分析儀為例,說明此種電流互感器與功率分析儀的適配性:W-3000型功率分析儀電流通道有大、小兩個,選用小電流通道,額定電流:5mA、10 mA、20 mA、50 mA、100 mA、200 mA、500 mA、1A、2A,共9檔,隨輸入電流大小自動換擋。可與二次1A的電流互感器適配。

          W-3000功率分析儀小電流通道的輸入阻抗為0.5Ω,,加上二次回路阻抗最多為0.3Ω,應該選用額定輸出為0.6-0.8VA。

          (3)由于技術上的限制,額定電流范圍: Imax/Imin≤400,詳見表1、表2。

          (4)誤差:隨著電流量程增大,準確級也從0.2級很快增加到0.01級。這個特點剛好適合變壓器試驗的需要。如所周知,空載試驗時由于試驗的功率因數在0.2量級,并不需要高精度的互感器。這時用的是50A及以下的低量程段,精度也夠了。而負載試驗時功率因數很低(達0.02-0.01),要求互感器有高精度,此時用的是100A及以上的高量程段,正好精度很高,可達0.01級。

        當Imax/Imin≤400時,各種電流比的準確級,如表3、表2所示:


        表3

        a1.jpg


        表4 

        a2.jpg


          我們知道,變壓器損耗測量誤差的公式:ΔP%=0.0291δtgφ% (1)

          式中:δ為電流互感器與電壓互感器的角差之差(單位:分) φ為試驗時的功率因數角。

          小電流量程5/1A—50/1A主要用于空載試驗,空載試驗時cosφ在0.2左右,即tgφ為4.9。 最低檔0.2級的最大角差為±10,,配套的電壓互感器都可作到0.01級,最大角差±0.3,, 二者之差δ最大為±10.3,,將數值代入式(1)ΔP%=0.0291×( ±10.3,)×4.9%=±1.47%,這是0.2級檔可能的最大誤差,如果用0.1級檔,誤差還小一半。負載試驗使用的電流比在100/1A以上,準確級達到0.01級。 例如35/10kV,3150kVA變壓器,35kV側額定電流52A,應選100/1A檔。

        此種產品造價小于一次切換量程電流互感器及其分接開關之和。各種電壓等級均可采用。

          這一技術立足于電磁式電流互感器本身的革命性創新,而不是像瑞士Haefely—Trench公司那樣在二次采用電子放大器來變換量程。這個模式世界首創,獨家生產,別人不會。比起Haefely,我公司新型電流互感器優越性是:

          (1)性價比高。同樣可以在二次遠程切換量程,進行變壓器試驗,造價約是瑞士的1/10。

          (2)可靠性高。沒有電子放大器,可靠性高。電子設備在高壓試驗室環境下容易受過電壓損壞,壞了只能送瑞士修理,國內修不了。

          新型電流互感器國內用戶見下表:

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