
电流互感器概述及其工作原理
电流互感器是依据电磁感应原理运作的设备。它由闭合的铁芯和绕组组成。一次绕组匝数较少,串接于需要测量的电流线路中,因此常有线路的全电流流过。二次绕组匝数较多,串接在测量仪表和保护回路中。电流互感器工作时,其二次回路始终保持闭合状态。由于测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。
二、电流互感器的工作原理及应用
在电力系统中,电流大小差异巨大,从几安到几万安不等。为了便利测量、保护和控制,这些电流需要转换为较为统一的数值。线路上的电压较高,直接测量存在危险,电流互感器就起到了电流变换和电气隔离的作用。
三、电流互感器的结构
1. 正立式油浸电流互感器:一次绕组从上部引入,通过互感器全身呈U型或吊环型,最后从上部引出。二次绕组分布在互感器的中下部。这种结构重心低,易于满足抗震性能要求。一次绕组长,产生热量多,绝缘厚且长,散热困难,大电流温升和小电流高短路电流倍数的动稳定问题不易解决。
2. 倒立式油浸电流互感器:与正立式相反,一次绕组从互感器上部穿过,不经过互感器器身,重心高,抗震性能较差,需要具有高机械强度的瓷套。
3. SF6气体绝缘电流互感器:分为独立式和套装式两类。独立式大多采用倒立式结构,与其他配电装置配套使用,如GIS等。
4. 浇注绝缘电流互感器:通过一定比例混合的树脂、填料、固化剂等浇注到装有互感器一、二次绕组的模具内,固化后形成。广泛应用于10~35kV系统。
四、电流互感器的分类
按装设地点可分为户内式和户外式;按安装方式可分为穿墙式、支持式(支柱式)、装入式(套管式);按一次绕组匝数可分为单匝式和复匝式;按绝缘类型可分为干式、浇注式、油浸式、气体式(SF6)。
五、电流互感器的使用注意事项
电流互感器运行时,二次侧严禁开路。否则,由于一次被测电流磁势和二次测量仪表电流磁势在铁芯中产生相反方向的磁通,若二次开路,即会使铁芯磁通增强,可能烧坏绝缘并产生漏电,同时在二次线圈中产生高压,危及操作人员安全。电流互感器二次线圈一端需接地,以预防高压危险。
六、电流互感器的误差分析
电流互感器的误差主要包括电流误差(比值差)、相位差和复合误差。其中,电流误差用百分比表示;相位差指一次电流和二次电流相量的相位差;复合误差则是在过流和短路情况下,由于铁磁材料的非线性特征产生的误差,用一次电流方均根值的百分数表示。
七、电流互感器的检修维护项目
主要包括检查接线端子是否过热、松动,有无异声及焦臭味;检查油位及瓷质部分是否正常;定期检查绝缘情况;检查电流表指示值及二次侧接地线情况;具有呼吸器的互感器还需检查干燥剂是否受潮变色等。
八、电流互感器的常见缺陷及处理方法
主要包括密封件渗漏油、材质不良和焊缝渗漏油、二次小套管渗漏油、末屏接地装置放电、SF6气室漏气和微水量超标等问题。针对这些缺陷,需采取相应的处理方法,如调整密封件、堵漏胶堵漏、电焊修补等。
