電流互感器設計

電流互感器設計\l“_TOC_250013“互感器設計目的及意義 2\l“_TOC_250012“電流互感器總體設計 2\l“_TOC_250011“電流互感器類型選取 3電流互感器各部件設計 3\l“_TOC_250010“鐵芯及繞組設計 3\l“_TOC_250009“外絕緣套管設計 3\l“_TOC_250008“復合絕緣子設計 4\l“_TOC_250007“出線套管內(nèi)絕緣設計 5\l“_TOC_250006“屏蔽設計 5\l“_TOC_250005“密封構造設計 5\l“_TOC_250004“互感器其他部件及標準件 51100KV電流互感器總體裝配圖 5\l“_TOC_250003“畫各部件三維圖 5\l“_TOC_250002“裝配體繪制及總質(zhì)量估算 5\l“_TOC_250001“裝配體材料清單 6\l“_TOC_250000“裝配體電場和機械性能模擬分析 6單件電流互感器組裝 6原材料的購置及檢驗 6原材料的處理 6線圈的纏繞 7環(huán)氧套管的澆注及修整 7電流互感器的裝配 7互感器設計目的及意義電流互感器是一種特地用作變換電流大小的特別變壓器。由于發(fā)電和用電的不同需上升，對電流互感器的電壓等級及設備技術參數(shù)提出了更高的要求。電流互感器總體設計確定設計條件↓最終構造確定符合要求 ↑確定設計條件↓最終構造確定構造選型構造選型↓否鐵芯和繞組設計↓外絕緣套管設計↓互感器試驗↑總質(zhì)量計算，相關性能模擬↑符合要求是復合絕緣子設計↓否總體裝配圖繪制↑出線套管內(nèi)絕緣設計↓其他部件及標準件出線套管內(nèi)絕緣設計↓其他部件及標準件↑屏蔽設計密封構造設計屏蔽設計密封構造設計電流互感器類型選取

電流互感器總體設計流程圖電流互感器分類：氣體絕緣電流互感器。按電流變換原理分為電磁式電流互感器和光電式電流互感器。和母線式電流互感器?！捕卫@組在產(chǎn)品下部〕和倒立式〔二次繞組在產(chǎn)品頭部。外型電流互感器〔35KV及以上電壓等級。〔保證電流在穩(wěn)態(tài)時的誤差〕和暫態(tài)特性型〔保證電流在暫態(tài)時的誤差〕6635KV~500KVSF電流互感器的型號，1100KV電1100KVSF套管式電流互感器且為暫態(tài)特性型。500KV電流互感器的一樣。66電流互感器各部件設計屏蔽、環(huán)氧支撐絕緣子、盆式絕緣子等組成，內(nèi)充有SF6氣體并配置密度繼電器在線監(jiān)測。下面介紹各組件的具體設計。鐵芯及繞組設計繞組設計一般步驟：b、選擇一次繞組導體和二次繞組導線電截面積及材質(zhì)，再按絕緣要求計算繞組包扎后的內(nèi)徑，最終確定鐵芯內(nèi)徑。d、設計二次繞組〔鐵芯通常為5~6個，通常包括測量級鐵芯、保護級鐵芯材料選取及鐵芯尺寸〔截面積、平均磁路長、二次導線質(zhì)量〕計算。外絕緣套管設計該局部設計可以參考SF6復合絕緣電流互感器和GIS進出線套管中絕緣套管的尺寸，除了保證必要的高度外，還應計算傘形及場強的設計。主要內(nèi)容有以下幾局部：傘裙材料的選用傘裙橡膠材料的根本要求：良好的力學和電學性能、極好的疏水特性、極好的抗爬電和抗電弧力量、良好的耐氣候影響和耐污穢力量等絕緣套管有效高度確實定度，取二者中的最大值得到有效高度值。計算套管總高度L=絕緣套管有效高度+套管機械夾持局部長度+套管高度公差爬電比距計算Lx外絕緣爬電比距Lx假設不滿足污穢等級的要求，重設置爬電距離以滿足污穢等級要求為止。3)12°~155°~7°。同時為了減小傘面沉積污物或避開暴雨時沿傘裙邊形成雨簾，常承受大小傘相間的設計。絕緣套管內(nèi)徑確實定復合絕緣子設計強度、剛度及密封等四方面的要求。機械強度設計內(nèi)壓強度設計要求D2p

(D2d2)[]44 2 4((D4d4)32D111MW法蘭粘結(jié)強度設計要求

1 1 n]W2D2pK 4 2 b 1 j式中 pb

—破壞水壓〔MPa； D1

、d—管外、內(nèi)徑mm；1D—O形圈外徑〔mm； M2

—破壞彎矩〔N.mm；l—法蘭粘結(jié)面高度〔mm；KK=2.。剛度設計f應掌握在不影響產(chǎn)品正常工作的允許范圍內(nèi)，復合絕緣子發(fā)生的彈性變形量計算公式：fFl33EI出線套管內(nèi)絕緣設計相比于35KV~500KV電流互感器，1100KV電流互感器套管僅用一只接地內(nèi)屏蔽是改善電場分布的效果很好，可以將這一閱歷移植到1100KV電流互感器設計中，承受中12的高度和直徑。屏蔽設計高壓屏蔽屏蔽罩長度，屏蔽罩圓角外形，屏蔽罩直徑及絕緣支柱的設計盆式屏蔽盆式絕緣子的設計計算有三項工作：a〕高壓電氣性能設計及電場計算；b〕絕緣物嵌件澆注應力計算；屏蔽球密封構造設計6SF6

氣體電流互感器的使用性能具有極重要的影響。氣體的O保證。另外還要考慮到密封部位的防水防腐蝕性能?；ジ衅髌渌考皹藴始惨罁?jù)二次繞組支撐尺寸來確定、一次導電桿、導電管、二次引線管、二次接線盒、基座、各種法蘭小帽、吊環(huán)、線夾、防爆片及密度繼電器。防爆片爆破壓力一般取0.7~0.8MPa，為了監(jiān)視SF6SF6SF6SF6漏氣到達肯定程度，內(nèi)部壓力到達報警壓力時，發(fā)出補氣信號。1100KV電流互感器總體裝配圖畫各部件三維圖依據(jù)電流互感器總體設計，分別繪制鐘罩形合金殼體、復合空心絕緣子、一次導電并畫出各部件的連接件：密封圈、螺釘、螺栓等，另外需要留意標準密封圈和螺釘?shù)膫€數(shù)及型號。裝配體繪制及總質(zhì)量估算部件之間的匹配及連接件的數(shù)目和類型。最終估算整個裝配體的重量及體積。裝配體材料清單裝配體電場和機械性能模擬分析裝配體電場計算及絕緣構造分析依據(jù)已繪制好的電流互感器構造圖，簡化構造模型，舍棄對電場影響小的局部，得ANSYS有限元軟件對構造簡化圖進展電場計算分析。該局部主要計算內(nèi)容包括：電流互感器的內(nèi)場和外場的電位分布；電流互感器內(nèi)部6電場中導電桿、二次引線管和屏蔽管、盆式絕緣子、二次繞組等與SF6

氣體交接面處的6電場分布；電流互感器外部電場中高電位殼體與大氣、引線管和屏蔽管與SF氣體等處的構造尺寸。6裝配體機械性能模擬、計算分析依據(jù)已繪制好的電流互感器構造圖，選取互感器套管支撐局部為爭論對象，并簡化ANSYS有限元軟件對構造簡化圖進展機械性能進展模擬分析。6由于公司系列產(chǎn)品各部件材料根本一樣，可以先對35KV~500KV全系列復合絕緣SFANSYS有限元模擬〔彈性模量，泊松比，剪切模量和極限強度等。在此根底上，對1100KV電流互感器套管進展抗彎、抗扭等機械強度模擬，得出在不同外載下的位移偏移量及套管樣品破壞時的最小載荷，為后續(xù)的機械負荷試驗供給參考。另外，依據(jù)模擬分析結(jié)果，可以改善樣品遭到破壞的構造，以提高產(chǎn)品的整體機械強度和剛度要求。6單件電流互感器組裝緣安全牢靠〔局部放電量測試、密封切實牢靠、溫度設計牢靠、動熱穩(wěn)定牢靠、運輸安裝便利、質(zhì)量穩(wěn)定牢靠。原材料的購置及檢驗依據(jù)裝配體材料清單對原材料及標準件進展購置，并檢驗材料是否合格。檢驗內(nèi)容其不漏氣；導電桿的垂直度；引線管的垂直度及裝配孔中心是否對齊。原材料的處理該局部主要是完成產(chǎn)品零配件的處理和套管法蘭的注膠裝配。由于零配件外表的毛線圈的纏繞依據(jù)對線圈的要求，纏繞所需要的線圈，包括一次繞組線圈和二次繞組線圈〔包括測量級、保護級、暫態(tài)級等〔0近似常數(shù)而又經(jīng)濟的方法，因此對于纏繞前的鐵芯需要進展氣隙檢測。環(huán)氧套管的澆注及修整1100KV完成對整個套管的注膠，