劉家然

摘 要：本文主要對(duì)比了220kV倒置電流互感器出廠(chǎng)試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)電容量與介質(zhì)損耗數(shù)據(jù)，最終得出現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)電容量增大的原因。

關(guān)鍵詞：倒置式電流互感器;結(jié)構(gòu);試驗(yàn)數(shù)據(jù)

0 前言

倒置式少油電流互感器自身有很多優(yōu)勢(shì)與優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用中可能遭受各種外部因素的干擾，從而產(chǎn)生不良影響。所以，為了確保所測(cè)一次繞組對(duì)介質(zhì)損耗與電容量和出廠(chǎng)值等數(shù)據(jù)可以對(duì)比，則要將一次引流線(xiàn)拆掉。

1 倒置式電流互感器結(jié)構(gòu)

220kV倒置式電流互感器一次繞組屬于貫穿式電桿構(gòu)造，一般來(lái)說(shuō)，一次繞組自二次繞組中心內(nèi)穿過(guò)，沒(méi)有漏磁的隱患，二次繞組將有機(jī)材料以灌注的方式添加在鋁制屏蔽罩中，二次引線(xiàn)則途徑套管來(lái)出線(xiàn)，套管一側(cè)和鋁制屏蔽罩連接，另一側(cè)則接地，套管中放置了電容屏，可以設(shè)置合適數(shù)目胡端屏來(lái)優(yōu)化內(nèi)部電場(chǎng)，也能讓外圍套管表層電場(chǎng)均勻地分布，套管末屏經(jīng)外引線(xiàn)接地。二次測(cè)量與保護(hù)回路狀態(tài)穩(wěn)定，不會(huì)遭受絕緣擊穿干擾，二次引線(xiàn)導(dǎo)管可以承載短路電流，任何頂端出現(xiàn)故障都可以讓短路電流接地，防止套管爆炸。倒置式電流互感器結(jié)構(gòu)圖如下圖1所示。

2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

2.1 一次繞組對(duì)整體電容量增大的原因

從上面的表格能看到，倒置式電流互感器實(shí)際運(yùn)行中，特別是在測(cè)量一次繞組對(duì)整體的電容量時(shí)，將現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)出廠(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，二者的誤差將近5%，根據(jù)電氣設(shè)備預(yù)防試驗(yàn)規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定，如果電容電流互感器胡絕緣電容量和出廠(chǎng)數(shù)據(jù)有上下5%的差距，則要查明成因，對(duì)此得出是由于電橋所選擇的接線(xiàn)方式的差異性所導(dǎo)致的一次繞組對(duì)整體電容量增大，出廠(chǎng)試驗(yàn)過(guò)程中電橋可選擇正接線(xiàn)測(cè)量，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中因?yàn)殡娏骰ジ衅鞅慌渲糜跇?gòu)架，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件相對(duì)受限，使得電流互感器的底座不能對(duì)地絕緣，電橋僅能采用反接線(xiàn)，此時(shí)，會(huì)存在一部分電流自高壓引線(xiàn)經(jīng)瓷套表層與空氣等流向大地，因?yàn)榭諝廨^大，此部分電流因?yàn)榭諝饨橘|(zhì)帶來(lái)的。若空氣較為干燥，電流互感器瓷套也處于清潔狀態(tài)時(shí)，則可將其視作純電容電流，增加電容量，不會(huì)對(duì)其他項(xiàng)目形成干擾。試驗(yàn)過(guò)程中必須要在設(shè)備場(chǎng)地胡外圍測(cè)出高壓介損，實(shí)際測(cè)量中，10kV電壓下測(cè)量了一次繞組對(duì)整個(gè)電流系統(tǒng)胡電容量與介損，電橋接線(xiàn)模式和出廠(chǎng)試驗(yàn)無(wú)太大出入，電容量和出廠(chǎng)值也大體相當(dāng)，這就意味著選擇電橋反接線(xiàn)測(cè)量一次繞組對(duì)電容量和出廠(chǎng)值誤差控制在5%是現(xiàn)實(shí)又合理的。一次繞組對(duì)末屏的介損與電容量、出廠(chǎng)試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn)電橋在10kV電壓下測(cè)出的數(shù)據(jù)大體一致。

2.2 高電壓tan δ的變化成因

高電壓模式下所測(cè)得的數(shù)據(jù)，僅僅一次繞組對(duì)末屏電容量、tan δ高電壓下的測(cè)量數(shù)據(jù)，其中缺少了一次繞組對(duì)整體高電壓的測(cè)量數(shù)據(jù)。這是因?yàn)殡娏骰ジ衅鞅慌渲糜跇?gòu)架，測(cè)量一次繞組對(duì)整體電容量時(shí)，盡可以選擇電橋反接模式，其試驗(yàn)電壓達(dá)到10kV最高水平。因此，要回避一次繞組對(duì)電容量與tan δ高電壓下測(cè)量。從上表數(shù)據(jù)看出：在一次繞組對(duì)末端的高電壓與10kV電壓會(huì)形成較大的差距，可能超出規(guī)程可接受范圍，和出廠(chǎng)試驗(yàn)過(guò)程中的高電壓介損對(duì)比起來(lái)，差距較大。參照相關(guān)規(guī)定，若tan δ能逐步上升，也就是驗(yàn)電壓自10kV升至Um時(shí)，tan δ的增量如果超出-0.3%～0.3%范圍，則要終止其運(yùn)行。此電流互感器即便非運(yùn)行設(shè)備，然而，他們的增量都超出了-0.3到0.3%的范圍。

要想深入分析，試驗(yàn)者將此電流互感器一次繞組對(duì)末屏高電壓的tan δ中出現(xiàn)的變化最大胡相轉(zhuǎn)至場(chǎng)地空間之外，并又一次開(kāi)展了高壓介損試驗(yàn)。最終數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

參照上表1可以看出：一次繞組對(duì)末屏高電壓tan δ的測(cè)量有場(chǎng)地內(nèi)和場(chǎng)地外之分，二者所形成的結(jié)果差距很大，場(chǎng)地外部所測(cè)出的高電壓tan δ和出廠(chǎng)值較為接近，這就意味著帶電體周?chē)鷾y(cè)量時(shí)，會(huì)收到外部電場(chǎng)的影響，從而讓測(cè)量值增大，而且根據(jù)倒立式電流互感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)能看到：末屏自靠近導(dǎo)桿的地方引出，導(dǎo)桿四周的電容屏、套管電容屏的高壓端都位于電容屏的外部，外部承擔(dān)著高電壓，內(nèi)部則接受著低電壓，末屏運(yùn)行過(guò)程中處于接地狀態(tài)，因?yàn)樘坠苡兄^為特殊的構(gòu)造，實(shí)際的高壓介損試驗(yàn)過(guò)程中，套管末屏因?yàn)樵馐芡獠侩妶?chǎng)的影響，在對(duì)高電壓介損測(cè)量時(shí)，即便試驗(yàn)電源反相、倒相也難以控制外部電場(chǎng)影響。

2.3 不拆除一次引流線(xiàn)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響

定期試驗(yàn)過(guò)程中，如果僅測(cè)一次繞組對(duì)末屏介損、電容量，忽視了一次繞組對(duì)介損與電容量的測(cè)量，為測(cè)出高壓屏和低壓屏二者間絕緣薄弱環(huán)節(jié)。如果要測(cè)出整體介損與電容量，電流互感器一次引線(xiàn)則要及時(shí)地拆掉，從而確保它能和初始數(shù)據(jù)做對(duì)比。然而，現(xiàn)實(shí)的檢修過(guò)程中，很難拆掉倒立式電流互感器一次引流線(xiàn)，因?yàn)檫@不僅需要有一定的技術(shù)，還會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間與精力，其中的安全度也難以確保，若不拆除引流線(xiàn)，來(lái)對(duì)應(yīng)測(cè)出一次繞組對(duì)介損與電容量數(shù)據(jù)，將其同原始數(shù)據(jù)對(duì)比能發(fā)現(xiàn)：介損值相差沒(méi)有太大差別，電容量上升了僅80-90pF。其中不拆除引流線(xiàn)的前提是要選擇優(yōu)良天氣條件，保證空氣相對(duì)干燥，濕度不超標(biāo)，從而控制外部環(huán)境影響下導(dǎo)致的介損值上升，此時(shí)則難以和初始數(shù)值對(duì)比。對(duì)不同的線(xiàn)路，即便同等氣候下，因?yàn)橐骶€(xiàn)長(zhǎng)度存在差異，在不拆除引流線(xiàn)情況下，對(duì)應(yīng)得到的介損、電容量與初始數(shù)值的變化等也不會(huì)徹底相同。所以，實(shí)際開(kāi)展試驗(yàn)過(guò)程中必須綜合全面研判。

參照互感器檢修與試驗(yàn)的相關(guān)規(guī)范、規(guī)程，因?yàn)樯儆偷怪檬诫娏骰ジ衅鳈z修與試驗(yàn)規(guī)范內(nèi)看出：因?yàn)樯儆偷怪檬交ジ衅鹘Y(jié)構(gòu)有著自身的特點(diǎn)，從而使得臺(tái)上試驗(yàn)過(guò)程中電容量的測(cè)量與介損的測(cè)量都將受到四周線(xiàn)路、電磁場(chǎng)等的干擾，形成很大的測(cè)量誤差?；诖?，驗(yàn)收試驗(yàn)過(guò)程中，要確保在沒(méi)有受到干擾的模式下開(kāi)展正、反接線(xiàn)的檢測(cè)，而且要將此數(shù)據(jù)肯出廠(chǎng)數(shù)據(jù)對(duì)比，若數(shù)據(jù)達(dá)到了合格數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，安裝后則要同驗(yàn)收相似的方法開(kāi)展一次測(cè)試，將這一數(shù)據(jù)當(dāng)作未來(lái)定期試驗(yàn)的參照性依據(jù)。根據(jù)互感器的技術(shù)規(guī)程規(guī)范，需要倒置式電流互感器的安全、平穩(wěn)運(yùn)輸，因?yàn)榇祟?lèi)互感器構(gòu)造較為特殊，場(chǎng)地外部試驗(yàn)過(guò)程中必須選擇安全防護(hù)措施，防止互感器的傾斜。

如果不拆除一次引流線(xiàn)測(cè)量一次繞組對(duì)整體電容量與介質(zhì)損耗因數(shù)，也將導(dǎo)致測(cè)量的電容量上升，而且tan δ不會(huì)因?yàn)樘鞖獠缓冒l(fā)生很大浮動(dòng)，因此可以參照引線(xiàn)長(zhǎng)度與天氣等來(lái)全面分析、綜合研判。不妨在出廠(chǎng)檢測(cè)前，測(cè)出一次繞組對(duì)電容量與介質(zhì)損耗因數(shù)，而且選擇反接線(xiàn)法來(lái)測(cè)出試驗(yàn)電橋。

3 結(jié)語(yǔ)

倒置式電流互感器是否可以在帶電裝置周?chē)鷾y(cè)得客觀(guān)的數(shù)據(jù)，需要進(jìn)一步探討和分析。目前，倒立式電流互感器高壓介損要接受測(cè)量，要和干擾源保持安全距離，這樣才能確保測(cè)量的準(zhǔn)確性，而且對(duì)于倒立式電流互感器一次繞組對(duì)整體介損與電容量的測(cè)量，可以不拆除一次引線(xiàn)，如果發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)實(shí)差距較大，則要全面綜合分析做出研判。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉延冰.電子式互感器原理、技術(shù)及應(yīng)用[M].科學(xué)出版社，2009.

[2] 羅承沐.電子式互感器與數(shù)字化變電站[M].中國(guó)電力出版社，2012.

[3] 全國(guó)電磁計(jì)量技術(shù)委員會(huì).測(cè)量用電流互感器：JJG 313—2010[S].北京：中國(guó)石化出版社，2010.

[4] 全國(guó)法制計(jì)量管理計(jì)量技術(shù)委員會(huì).測(cè)量不確定度評(píng)定與表示：JJF 1059.1—2012[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

[5] 羅超.電子互感器運(yùn)行故障診斷系統(tǒng)研究[D].湖北工業(yè)大學(xué)，2013.

[6] 朱金搖.電子式互感器在智能變電站中的應(yīng)用研究[D].湖南工業(yè)大學(xué)，2017.