试论高压开关柜中电力互感器的运用论文_周世奇

(江苏鼎源电气有限公司 江苏盐城 224000)

摘要:在社会经济快速发展的背景下,我国的电力行业也得到了快速的发展,对于电力系统也提出了更高的要求。而互感器作为主要的元件在高压开关柜中得到了广泛的应用,其直接影响着高压开关柜的应用效率,因此就必须要对电力互感器的具体应用情况及维护工作进行足够的重视。笔者所在单位是江苏鼎源电气有限公司,是一家高、低压电气成套产品专业生产企业,主要经营项目包括“配电开关控制设备、其他输配电及控制设备、电气设备技术研究、开发等”。笔者结合多年工作经验,对高压开关柜中电力互感器的具体运用情况进行研究分析。

关键词:高压开关柜;电力互感器;运用

一、高压开关柜中的电力互感器的基本内容

互感器属于一种较为特殊的变压器类型,其主要有电压互感器及电流互感器两种所组成。电流互感器则是把一次系统中所具有的大电流,根据其实际的比例将其变化为能够满足仪表及继电器等一些二次设备需要的电流,其额定电流通常都是5A或者是1A的一种小电流。电力互感器则是作为高压开关柜中非常重要的一种一次元件,在对其进行维修的过程中,电力配电室中的人员就必须要根据电力标准开展相关的工作。互感器所具有的功能是要充分的隔离测量仪表、继电器等二次设备和高压,使得人身具有绝对的安全性,还可以防止电路中有短路电流的初选,对于测量仪表及继电器造成损害,同时也能够实现远距离测量的目的。

二、我国高压开关设备的实际情况

图1 KYN28-10kV高压开关柜基本结构

当前,我国的输配电系统经过数十年的发展,电力系统中的高压开关设备主要应用的是SF6断路器以及真空断路器。若将40kV电压等级作为界限,40kV以上的高压开关所应用的则都是SF6断路器,而40kV之下的高压开关所应用的则是真空断路器。SF6断路器则主要有两种结构所组成,分别是罐式与瓷柱式。其中罐式由于其所具有的较强的环境适应能力在252kV、363kV以及550kV中得到了普遍的应用,并且由于其具有较强的系统配套性与良好的运行可靠性,也获得了用户的普遍认可。而瓷柱式,其串接方式是极为灵活的,以此其能够获得各种电压额定值,另外由于其成本较低,因此在500kV以下的超高压中具有良好的应用优势。真空开关广泛则在不足40k V电压等级的电网中得到了较多的应用,其主要有真空断路器与真空接触器。

三、电流互感器所具有的极性与作用

图2 电流互感器的极性

电流互感器一般应用在交流回路里,随着时间的变化,其电流方向也在发生着变化。电流互感器中的极性所指的则是具体某一时刻中一次侧极性和二次侧某一端的极性是一致的,也就是说其同时为正或者同时为负,因此也叫此极性是同极性端或者同名端。根据相关规定,电流互感器的一次线圈首端要标程L1,尾端则需要标为L2。二次线圈的首端与尾端则分别是K1与K2。其中,接线中的L1和K1、L2与K2就是同极性端。而电流互感器的同极性端及耦合线圈的极性判别是一致的。一般在对其进行判断的过程中,所应用的简单方法有很多,比如使用1.5V的干电池进行一次线圈的连接工作,使用一高内阻以及大量程的直流电压表对二次线圈进行连接。若开关是闭合的,一旦电压表指针出现正向的偏转情况,则其1与2就属于同极性端。如果其电压表指针有反向偏转,则其二者就不是同极性端。

四、选择仪用互感器需要遵循的主要原则

在对电流互感器进行选用时,要遵循以下原则。首先,额定电压。要确保电流互感器所具有的额定电压等于或大于其实际的工作电压。其次,额定电流。电流互感器一般的工作电流为Ig≥0.2I1e,Ig≥0.5I1e是其最佳条件。根据这些要求所选择的电流互感器在进行非正式运行的过程中,就要确保其表计指示值有着良好的准确性。再者,安装条件。根据安装的场合需要选择不同的电流互感器,一般主要是户外型与户内型的电流互感器。此外,额定负荷。电流互感器所具有的工作负荷要小于等于其所使用的准确级次所具有的额定负荷。

电压互感器选择的基本原则。首先,额定电压。若其电压互感器所具有的一次额定电压是 U1e,其运行母线的电压是U1,那么1.1U1e>U1>0.9U1e。其次,额定容量。其所使用的电压互感器虽具有的额定容量要比回路中一般最大容量值要大。再者,安装地点。根据其安装场所的不同对户内型与户外型进行有效的选择。最后,准确级次。计量表计用的电压互感器要使用0.5 级,若其需要进行运行监视与估算电能表计用的,则需要选择1.0 级。

五、在运行过程中的互感器注意内容

(一)电流互感器

首先,在工作运行的过程中,其二次侧不能开路,这是由于电流互感器在进行工作的过程中,其二次负荷较小,所以与短路状态较为类似,根据磁动势平衡的基本原理,二次绕组侧能够对高电压危险情况进行感应,从而保障人员及设备的安全。其次,二次侧要有一端能够接地,这样能够避免其一二次的绕组绝缘在击穿的情况下,一次侧的高电压突然想二次侧窜入,对于人员及设备的安全造成威胁。最后,其电流互感器不能进行长时间的过载运行,不然会导致其铁芯出现严重的发热现象,使其出现绝缘老化的情况,导致设备的使用寿命不断缩短。

(二)电压互感器

首先,由于电压互感器以本身的绕组是在一次电路中进行并联的,因此其和电力变压器同样,绝不能出现二次侧短路的情况,不然会导致其有极大的短路电流的出现,导致电压互感器出现烧毁的现象。其次,电压互感器在进行连接的过程中,要对端子极性进行足够的重视,根据相关的规定进行有效的操作,从而确保相关工作人员及设备的安全性。

总结:

综上所述,对于电力系统而言,电流互感器所具有的功能,就是将大电流转变为小电流,把连接在继电器与测量仪器仪表中的二次回路及一次电流连接的高压系统进行有效的隔离,同时把一次电流转变5A或是1A的二次电流值。电流互感器所具有的极性则和电流保护之间有着密切的联系,尤其是在农电系统的运行过程中,电流保护具有主导性的作用,所以必须要对其进行足够的重视。

参考文献:

[1]罗卫洪.浅谈高压开关柜的设计与应用[J].中国高新技术企业,2017(06):39-40.

[2]安利军,李海燕.探讨在高压开关柜中电力互感器的运用[J].科技与企业,2012(19):342.

论文作者:周世奇

论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期

论文发表时间:2018/7/2

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