特高壓電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)和分析

1、87 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) ScienceandTechnologyInnovationHerald 工程技術(shù)2009NO.21科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)1概述當(dāng)電流互感器的鐵心中磁通密度達(dá)到 一定數(shù)值時(shí), 將出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。 此時(shí)再要增 加 磁 通 密 度 時(shí) , 就 需 要 大 幅 度 的 增 加 勵(lì) 磁 電流。 此時(shí)的磁通密度稱為飽和磁通密度, 對(duì)應(yīng)的電流互感器二次端子感應(yīng)的對(duì)稱電 動(dòng) 勢(shì) 峰 值 稱 為 飽 和 電 動(dòng) 勢(shì) , 針 對(duì) 不 同 類 型 的保護(hù)用互感器, 又給出了不同的定義。 通 過(guò) 試 驗(yàn) , 核 驗(yàn) 電 流 互 感 器 的 飽 和 電 動(dòng) 勢(shì) 是 否滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行使用要求。 1100kVGIS

2、電流互感器按照斷路器的 布置分為T011和T012兩個(gè)部分, 其中配置 的 保 護(hù) 用 電 流 互 感 器 有 P 級(jí) 和 T P Y 級(jí) 兩 種 類型, 主要技術(shù)參數(shù)如表1。 2008年3月20日, 我們對(duì)該電流互感器 的 勵(lì) 磁 特 性 做 了 出 廠 前 的 見 證 試 驗(yàn) , 同年 10月, 將 試 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 與 出 廠 試 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 比 對(duì), 并 且 與 同 類 電 流 互 感 器 的 現(xiàn) 場(chǎng) 試 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 比 較 , 以 核 驗(yàn) 保 護(hù) 用 電 流 互 感 器 的 勵(lì)磁特性是否符合使用要求。 2試驗(yàn)方法 根 據(jù) 規(guī) 程 要 求 , 在 電 流 互 感 器 二

3、次 側(cè) 施加峰值電壓超過(guò)4.5kV而未達(dá)到飽和時(shí), 允 許 采 用 降 低 電 源 頻 率 的 方 法 測(cè) 量V-I曲 線, 以 降 低 電 源 施 加 在 電 流 互 感 器 二 次 側(cè) 的 勵(lì) 磁 飽 和 電 壓 , 避 免 繞 組 和 二 次 端 子 承 受不能允許的電壓。 在低頻下, 鐵芯渦流損 耗和繞組層間電容電流的變動(dòng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果 的影響較小, 可忽略不計(jì)。電流互感器勵(lì)磁特性原理試驗(yàn)接線如 下圖1所示。3試驗(yàn)結(jié)果的判斷依據(jù) 3. 1依據(jù)的檢定規(guī)程 GB16847-1997保護(hù)用電流互感器暫態(tài) 特性;國(guó)家電網(wǎng)公司 1000kV晉東南-南陽(yáng) -荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)

4、準(zhǔn) 。 3. 2判斷依據(jù) 電流互感器鐵心達(dá)到飽和后會(huì)出現(xiàn)畸 變, 為 了 避 免 互 感 器 出 現(xiàn) 交 流 下 的 穩(wěn) 態(tài) 飽和, 電 流 互 感 器 的 額 定 二 次 極 限 電 動(dòng) 勢(shì) E sl(穩(wěn)態(tài) (或 E al (暫態(tài) 必須滿足下式:(1 對(duì)于P 類 電 流 互 感 器 :(2對(duì) 于 T P Y 類 電 流 互 感 器 :(3 上式中:K pcf 為保護(hù)校驗(yàn)系數(shù); I sn 為額定 二次電流 (A , 取值1A; R ct 為二次繞組電阻 (, 為實(shí)測(cè)值; Z bn 為額定二次負(fù)荷(, 負(fù) 載功率因數(shù)取1, 取值10; K dlf 為準(zhǔn)確限值 系數(shù) (穩(wěn)態(tài) , 取值30; K t

5、d 為額定暫態(tài)面積系 數(shù), 取值31.9; K ssc 為 額 定 對(duì) 稱 短 路 電 流 倍 數(shù), 取值8.5。 K td 的計(jì)算:(3 3 式 按 照 C -O -C -O 工 作 循 環(huán) , 一 次 時(shí) 間常數(shù)為0.1s, 二次時(shí)間常數(shù)為7.4s, 無(wú)電 流時(shí)間 (t fr 0.5s, 保持準(zhǔn)確限值的時(shí)間 t 和 t 分別為0.1s、 0.04s4試驗(yàn)結(jié)果的判斷 試驗(yàn)結(jié)果 (以編號(hào)為0882-1和0882-2的互感器為例 。 對(duì)于5P30級(jí)的互感器, =30×1×(20.2+10 =906V 對(duì) 于 T P Y 級(jí) 的 互 感 器 , =31.9×8.5&#

6、215;1×(30.1+10 =10873V 參 見 表 2表 4, 或 者 將 伏 安 特 性 數(shù) 據(jù) 繪制成曲線圖, 可以看出, TPY級(jí)電流互感 器伏安特性曲線的非線性是從15000V開始 的, 5P30級(jí)電流互感器伏安特性曲線的非 線性是從2000V開始的。 依據(jù)IEC60044-6(或GB16847-1997保 護(hù)用電流互感器暫態(tài)特性 , 國(guó)家電網(wǎng)公司1000kV晉東南-南陽(yáng)-荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 。 電流互感器的二次極限電壓實(shí)際值大于其相應(yīng) 的 計(jì) 算 值 , 并 且 與 同 類 別 電 流 互 感 器 的 勵(lì)磁特性進(jìn)行比較, 符合運(yùn)行使用要求。

7、 5結(jié)語(yǔ) P類電流互感器互感器的準(zhǔn)確限值是由 一次電流為穩(wěn)態(tài)對(duì)稱電流時(shí)的復(fù)合誤差或勵(lì)磁特性拐點(diǎn)來(lái)確定的, 而TPY級(jí)則要求在 嚴(yán)重的暫態(tài)條件下不飽和, 復(fù)合誤差在規(guī)定的范圍之內(nèi)。 該類互感器的準(zhǔn)確限值是考慮 一次電流中同時(shí)具有周期分量和非周期分 量, 并按照某種規(guī)定的暫態(tài)工作循環(huán)時(shí)的峰 值誤差來(lái)確定, TPY級(jí)電流互感器的暫態(tài)面積 系 數(shù) (K t d 明 顯 地 受 二 次 回 路 時(shí) 間 常 數(shù)(T s 和無(wú)電流時(shí)間 (t fr 的影響。 保護(hù)用電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)和拐點(diǎn)電動(dòng)勢(shì) (E k , 都與互感器二次負(fù)荷有關(guān), 工程應(yīng)用中應(yīng)該盡量降低保護(hù)用電流互感器的實(shí)際二次負(fù)荷, 以減小二次感應(yīng)電動(dòng)

8、勢(shì), 以 提高電流互感器的抗飽和能力。 參考文獻(xiàn)1 保 護(hù) 用 電 流 互 感 器 應(yīng) 用 指 南 主 編 袁季修、 盛和樂(lè), 2004年1月, 中國(guó)電力出 版 社2互感器技術(shù)手冊(cè) 主編凌子恕, 2005年8月, 中國(guó)電力出版社3 保 護(hù) 用 電 流 互 感 器 暫 態(tài) 特 性 技 術(shù) 要求 GB16847-1997, 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.特高壓電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)和分析趙園蔚曉明劉志忠姚俊峰侯永亮 (山西電力科學(xué)研究院山西太原030001摘要:本文介紹了1000k V G I S 套管式電流互感器的勵(lì)磁特性試驗(yàn)方法, 以P 級(jí)和T P Y 級(jí)保護(hù)用電流互感器為被試對(duì)象, 將出廠前的 見證試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)安裝后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、 分析和判斷,