新型电压及电流互感器在电力系统中的应用论文_刘正一,刘长亮,路瑶

新型电压及电流互感器在电力系统中的应用论文_刘正一,刘长亮,路瑶

(国家电投集团大连发电有限公司 116000)

摘要:随着时代的发展,科技水平的不断提升,我国的经济发展速度越来越快。同时与这相适应的是电网系统的高速运转,现在的电网系统越来越复杂,应用了越来越多的科技,如何正确的操作保障电网系统的安全运转成为重要的问题。近几年来,这个问题得到了广泛的关注,新型电压和电流互感器在电力系统中的作用是越来越重要。本文首先介绍了什么是新型电压和电流互感器以及调节电压的作用,然后又详细介绍了它们在电力系统中的应用情况。

关键词:新型互感器;电力系统应用

引言

改革开放以来,我国从西方引进了许多先进的技术和人才,同时也有许许多多的青年人走出去学习新的知识,回来报效祖国。这使得我国的科技水平快速提升,位居世界前列,令许多国家啧啧称赞。可是近年来,随着居民用电的增加、电器设备的广泛使用,出现了一些普遍的问题,例如超高压、重负荷等,这些问题给电网系统提出了严峻的挑战,而且一些地区还需要对高电压和大电流进行相应的转换,所以说电压的管理和电流互感器的应用在电力系统中就显得十分重要,关于这两个方面,我们进行统一的探讨。

一、新型电压及电流互感器的介绍

随着电力系统传输容量的增大和电压等级的提高,保护、控制、测量和数据通讯的一体化发展有了全新的未来。而传统电磁式电压或电流互感器不仅体积庞大而且重量惊人,在整个电力系统都提倡轻量化和高效率发展的当今时代,传统互感器显然不能适应电力系统的工作。而新型电压或电流互感器有小而轻的特点,同时在功能上有了较大的进步,比如光控无触点探测器(光PD)、光电式电流互感器(光CT)、线路保护TPY型等互感器等诸多类型。新型电压或电流互感器具有以往互感器不具备的高灵敏度计、测算功能。比如光学电流互感器根据构成传感头的形式不同进行区分可分为全光纤电流传感器和磁光电流传感器。其基于不同的物理学理论,并在发电、输电等电力系统的不同部门中有着重要的应用。

二、新型电压及电流互感器在电力系统中的应用

(一)磁光电流互感器在电力系统中的应用

磁光电流互感器是一种较新型的光电流互感器,按照传感头的构成不同,可分为带铁芯和不带铁芯的两种,带铁芯的CT在复杂的使用环境中仍然可能会存在高电流下的电流饱和、磁滞现象,同时由于其传感头的材料尚无法达到较高的使用精度,比如铁质材料受到高温或磁场作用下的非线性变化仍然是磁光电流互感器在使用中不能控制的意外情况。纵使其还具有一些问题和不完善的地方,但是其已经融入了现代大电网、高电压、大机组的电力时代,被广泛应用于超高压乃至更高电压的输变电线路中,通过发挥其绝缘性较好的光纤传感材料的作用可以实现光纤传光的应用,避免了一些普通电流互感器在应用中容易出现的问题。

目前,产品已经发展到第四代,称为无源型电子式电流互感器,它是继油浸式、气体绝缘式、有源型电子式电流互感器之后采用纯光结构,一次传感器为玻璃式且不需要电源供电的互感器。被广泛应用在特高压输电线路中。

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(二)TPY级电流互感器在保护大型发电机组中的应用

TPY级电流互感器能够满足暂态性能的要求,对于大型发电机组而言,应用电流互感器常出现的暂态饱和以及剩磁的问题都可以得到很好的解决。由于大型发电机组的重要设备构成较多,比如发电机、主变压器等都属于重要设备,同时由于其使用时的一次常数时间很大,因而迫切需要电流互感器能在发电机组发生短路故障时能够有效抑制短路电流中衰减较慢的非周期分量,防止暂态饱和。以防出现保护差电流太大造成误动的危险。目前,随着发电机组功率的不断提高,500KV同级别的电流互感器已经能够实现暂态特性的满足,这便是铁心带有气隙的TP(TPY)级电流互感器,该类型电流互感器能够为大型发电机组提供更加稳定的保护,不仅避免了暂态饱和与剩磁现象,同时因为其具有较高的励磁组,因而汲出电流较小,非常适用于电流互感器并接的场合。目前的TPY级电流互感器已经有多种类似产品可应用在电力系统中对大型发电机组进行良好的保护,比如华北电力设计院工程公司便对该型电流互感器进行了相应的评价,认为“300-600 MW发变组差动保护用电流互感器选择具有暂态特性和限制剩磁的TPY级是必要的,以保证保护区外不误动、保护区内正确动作。”

(三)新型电流互感器在自动化继电保护装置中的应用

继电保护装置是电力系统中不可缺少的一个组成部分,它能够在电力系统将要出现故障或是已经出现故障时,采取切实可行控制或解决的方法,并在较短的时间内进行切除故障设备,以保证电力系统能够在正常状态下工作。由于现在电网的自动化水平不断提升,故而继电保护装置也获得了不断创新发展的机会,其自动化发展水平在一定程度上代表着电力系统的综合自动化水平。而光电式电流互感器的应用对于实现继电保护自动化具有重要作用,恰当的选择电流互感器将会对电路中的一次和二次电流产生良好的引导,其可以防止电路中发生短路时的瞬时电流过大击穿电网或者导致继电保护不正确动作,因而可以发现选用一般的电流互感器可以针对电路中的瞬时电流情况做出良好的反应,提升线路的安全性。

总结

综上所述,电力系统关乎我国的经济发展,关乎我们国家的能源设施建设。做好新型电压管理和电流互感器的应用对于整个电力系统是有许多利处的。我国是能源大国,做好电力工作也是促进我国经济发展的重要保证。并且随着现在科学技术越来越发达,我国的电力系统也越来越复杂,越来越繁琐,诸如稳定电压、调整电流互感器等事情看似虽然很小,但是却对电力系统有着重要影响,所以要做好这类事情,保障电力系统的正常运行,为我国的经济建设和能源安全做出更大的贡献。虽然现在对于电力系统的操控还存在着一些问题,但是只要我们付出努力,积极的改正问题,那么未来的某一天我国的电网定会发展的越来越好。

参考文献

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[3]赵忠立,薛红艳. 电流互感器过电压保护装置在电力系统中的应用[J]. 内蒙古电力技术,2008,26(06):48-49.

论文作者:刘正一,刘长亮,路瑶

论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期

论文发表时间:2018/3/13

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