特高压电流互感器励磁特性试验和分析

1、87 科技创新导报 ScienceandTechnologyInnovationHerald 工程技术2009NO.21科技创新导报1概述当电流互感器的铁心中磁通密度达到 一定数值时, 将出现饱和现象。 此时再要增 加 磁 通 密 度 时 , 就 需 要 大 幅 度 的 增 加 励 磁 电流。 此时的磁通密度称为饱和磁通密度, 对应的电流互感器二次端子感应的对称电 动 势 峰 值 称 为 饱 和 电 动 势 , 针 对 不 同 类 型 的保护用互感器, 又给出了不同的定义。 通 过 试 验 , 核 验 电 流 互 感 器 的 饱 和 电 动 势 是 否满足现场运行使用要求。 1100kVGIS

2、电流互感器按照断路器的 布置分为T011和T012两个部分, 其中配置 的 保 护 用 电 流 互 感 器 有 P 级 和 T P Y 级 两 种 类型, 主要技术参数如表1。 2008年3月20日, 我们对该电流互感器 的 励 磁 特 性 做 了 出 厂 前 的 见 证 试 验 , 同年 10月, 将 试 验 数 据 与 出 厂 试 验 数 据 进 行 比 对, 并 且 与 同 类 电 流 互 感 器 的 现 场 试 验 数 据 进 行 比 较 , 以 核 验 保 护 用 电 流 互 感 器 的 励磁特性是否符合使用要求。 2试验方法 根 据 规 程 要 求 , 在 电 流 互 感 器 二

3、次 侧 施加峰值电压超过4.5kV而未达到饱和时, 允 许 采 用 降 低 电 源 频 率 的 方 法 测 量V-I曲 线, 以 降 低 电 源 施 加 在 电 流 互 感 器 二 次 侧 的 励 磁 饱 和 电 压 , 避 免 绕 组 和 二 次 端 子 承 受不能允许的电压。 在低频下, 铁芯涡流损 耗和绕组层间电容电流的变动对试验结果 的影响较小, 可忽略不计。电流互感器励磁特性原理试验接线如 下图1所示。3试验结果的判断依据 3. 1依据的检定规程 GB16847-1997保护用电流互感器暂态 特性;国家电网公司 1000kV晋东南-南阳 -荆门特高压交流试验示范工程电气设备交接试验标

4、准 。 3. 2判断依据 电流互感器铁心达到饱和后会出现畸 变, 为 了 避 免 互 感 器 出 现 交 流 下 的 稳 态 饱和, 电 流 互 感 器 的 额 定 二 次 极 限 电 动 势 E sl(稳态 (或 E al (暂态 必须满足下式:(1 对于P 类 电 流 互 感 器 :(2对 于 T P Y 类 电 流 互 感 器 :(3 上式中:K pcf 为保护校验系数; I sn 为额定 二次电流 (A , 取值1A; R ct 为二次绕组电阻 (, 为实测值; Z bn 为额定二次负荷(, 负 载功率因数取1, 取值10; K dlf 为准确限值 系数 (稳态 , 取值30; K t

5、d 为额定暂态面积系 数, 取值31.9; K ssc 为 额 定 对 称 短 路 电 流 倍 数, 取值8.5。 K td 的计算:(3 3 式 按 照 C -O -C -O 工 作 循 环 , 一 次 时 间常数为0.1s, 二次时间常数为7.4s, 无电 流时间 (t fr 0.5s, 保持准确限值的时间 t 和 t 分别为0.1s、 0.04s4试验结果的判断 试验结果 (以编号为0882-1和0882-2的互感器为例 。 对于5P30级的互感器, =30×1×(20.2+10 =906V 对 于 T P Y 级 的 互 感 器 , =31.9×8.5&#

6、215;1×(30.1+10 =10873V 参 见 表 2表 4, 或 者 将 伏 安 特 性 数 据 绘制成曲线图, 可以看出, TPY级电流互感 器伏安特性曲线的非线性是从15000V开始 的, 5P30级电流互感器伏安特性曲线的非 线性是从2000V开始的。 依据IEC60044-6(或GB16847-1997保 护用电流互感器暂态特性 , 国家电网公司1000kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程电气设备交接试验标准 。 电流互感器的二次极限电压实际值大于其相应 的 计 算 值 , 并 且 与 同 类 别 电 流 互 感 器 的 励磁特性进行比较, 符合运行使用要求。

7、 5结语 P类电流互感器互感器的准确限值是由 一次电流为稳态对称电流时的复合误差或励磁特性拐点来确定的, 而TPY级则要求在 严重的暂态条件下不饱和, 复合误差在规定的范围之内。 该类互感器的准确限值是考虑 一次电流中同时具有周期分量和非周期分 量, 并按照某种规定的暂态工作循环时的峰 值误差来确定, TPY级电流互感器的暂态面积 系 数 (K t d 明 显 地 受 二 次 回 路 时 间 常 数(T s 和无电流时间 (t fr 的影响。 保护用电流互感器的准确级和拐点电动势 (E k , 都与互感器二次负荷有关, 工程应用中应该尽量降低保护用电流互感器的实际二次负荷, 以减小二次感应电动

8、势, 以 提高电流互感器的抗饱和能力。 参考文献1 保 护 用 电 流 互 感 器 应 用 指 南 主 编 袁季修、 盛和乐, 2004年1月, 中国电力出 版 社2互感器技术手册 主编凌子恕, 2005年8月, 中国电力出版社3 保 护 用 电 流 互 感 器 暂 态 特 性 技 术 要求 GB16847-1997, 国家技术监督局.特高压电流互感器励磁特性试验和分析赵园蔚晓明刘志忠姚俊峰侯永亮 (山西电力科学研究院山西太原030001摘要:本文介绍了1000k V G I S 套管式电流互感器的励磁特性试验方法, 以P 级和T P Y 级保护用电流互感器为被试对象, 将出厂前的 见证试验获得的数据与现场安装后的试验数据进行比较、 分析和判断,