摘要：本文针对某水电厂机组中心点CT运行温度较高这一状况，通过对CT发热与散热详细分析，最后采用新材料、新工艺、新方法，成功解决了该厂机组中性点CT运行温度较高这一问题。为今后解决此类问题积累了宝贵的经验；该方法可供有类似情况的厂站解决此类问题做参考。
关键词：CT发热，CT散热，散热方法
Abstract: In this paper, aiming at the situation that the operating temperature of CT at the center of a hydropower station is relatively high, through the detailed analysis of the heating and cooling of the CT, and finally using new materials, new processes and new methods, the CT operation of the unit at the neutral point The problem of high temperature. It has accumulated valuable experience for solving such problems in the future; this method can be used as a reference for factories with similar situations to solve such problems.
Key words: CT fever, CT cooling, cooling method
1、问题产生的背景
电流互感器（CT）作为电力系统中的重要设备，其正常运行是保证电力系统安全稳定运行的前提。它将一次侧大电流转化为二次侧小电流以满足自动装置对测量、计量、保护等需求的使用，某水电厂由于机组中性点CT安装位置特殊，位于发电机机坑与电缆层之间的墙体中间，随着发电机机坑内冷风温度的升高CT的运行温度也会随着升高，要达到很高的温度（80℃）时才能保持稳定，而CT长期保持在较高温度环境下运行，将加速CT绝缘老化，降低设备运行生命周期，进而增加了设备发生事故的概率。
2、对问题的思考与分析
基于上述问题，技术人员对CT发热、散热有关问题进行了详细分析，
2.1、CT热量的产生
运行时CT二次绕组中电流产生铜损是CT产生热量的主要来源；发电机长时间运行后机坑内冷风温度能达到40多度，这也是CT温度上升的一个因素；CT的金属外壳在强电磁环境中产生铁损，这也事CT外壳温度上升的一个因素。
2.2、CT散热方式
CT散热方式主要为CT在空气中自然散热，在发热与散热达到动态稳定后保持温度的平衡，另外由于是中性点位置特殊，下方还有中性点接地变压器，发电机中性点端头及连接板、接地铜排都有裸露部分，因此电站设计时就用一个柜子密封在内部，中性点CT也处在这个柜子内部，柜子空间狭小进一步增加了CT散热的难度。
3、采取的措施
针对上述存在的问题，主要从CT发热与CT散热两个方面采取了措施。主要措施如下所述。
3.1、减少CT的发热能力
3.1.1、对CT绕组铜芯线径进行加粗
为了使CT运行时产生的热量尽可能减少，在保证CT容量、变比的同时（该CT变比为8000/1，容量为30VA）,根据欧姆定律应尽可能减小CT二次绕组的直流电阻，对CT二次绕组铜芯线径进行相应的加粗，使CT运行时绕组内阻的损耗降低，从而使产生的热量相应的减少。
改进前后CT二次绕组直流电阻如下表所示（直流电阻为多次测量后的平均值）：
改进前和改进后CT绕组材料相同，绕组匝数相等；因此根据直流电阻计算公式:R=ρ*L /S求出各自的导线截面积：
S1=1 /22.155；S2=1 /16.325；
（S1：改进前CT绕组导线截面积；S2：改进后CT绕组导线截面积）。
S2 /S1 =22.155 /16.325=1.357；
通过以上计算，改进后CT二次绕组导线截面积增大了35.7%。
3.1.2、减少CT本体金属材质的使用
由于CT外部环境为强电磁场环境，为防止涡流现象发生导致产一部分温升，在保证能承载受力强度的情况下应尽量减少使用金属材料，经过充分讨论研究后，技术人员决定将CT前后、面板及二次接线端子盒改成绝缘材质，以防止涡流现象发生导致的温升（详见上图）。
3.2、加强CT的散热性能
3.2.1、对CT外壳进行镂空处理
CT二次绕组产生的热量需通过外壳与周围环境进行热交换，为了方便CT能进行充分散热，在充分考虑机械强度的情况下,将CT外壳由金属全封闭外壳改成网孔结构（详见下图），以利于热交换。
3.2.2、增大CT与母线间间隙
另外，为方便CT本体散热，还增大了CT与母线间的间隙，中性点新CT与母线间的间隙增大了1cm，并重新设计、制作托架安装固定在发电机风洞墙体与中性点柜体中，满足了发电机中性点新CT的安装条件。
3.2.3、加强CT外装柜子的通风性能
因该厂机组中性点CT柜子为全金属封闭式，不利于内部环境与外界进行散热，因此，在考虑机械强度的前提下，将机组中性点CT柜盖板改为金属网状格栅，方便CT与外环境散热。
3.2.4、加强CT本体底部散热性能
因该厂机组中性点CT安装位置特殊，CT底部靠墙，为方便CT底部散热，在保证底部绝缘的同时，在位于金属托架上支撑CT底部的绝缘隔板上开孔，以利于CT底部散热。
4、改进后的效果
改进后的互感器经安装后投入运行，经满负荷24小时试运行，改进后的CT温度上升情况有了比较明显的改善。CT（B相）本体四周温度均在50度左右，只有底部托板处的一处温升较高，达到66.2度(详见下图)，与改造前老CT的运行温度有了较大变化（改造前老CT热像图见下图），单纯以热像图最高温度计算的话，改进后CT温度下降了14.2度。改进后的CT温度效果比较明显。
改进前CT热像图 改进后CT热像图
5、结论
针对CT散热困难致使温度升高这一情况，多方技术人员经过认真思考，从CT发热方面与散热方面寻找问题的解决办法，最后运用一系列新材料、新工艺、新方法，成功解决了该厂机组中性点CT运行温度较高这一问题。为今后解决此类问题积累了经验；上述方法可供有类似情况的厂站解决此类问题做参考，可在电力系统内推广运用。
参考资料:
1、 《电流互感器》 GB1208-2006
2、 《互感器运行检修导则》 DL/T 727-2000
3、 《35kV -500 kV 电流互感器状态评价导则》中国南方电网有限责任公司企业标准。
论文作者:李春朋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/30
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