1.1新型二次切換量程電壓互感器(以下簡稱P.T.)
在互感器二次用轉(zhuǎn)換開關(guān)切換量程,避免一次換接線,有利于減輕試驗(yàn)人員勞動(dòng)強(qiáng)度并提高試驗(yàn)效率,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
二次切換量程互感器,深受廣大用戶歡迎,近來在這方面又取得了新進(jìn)展。以220kV變壓器試驗(yàn)站常用的P.T.為例,其電壓比為kV,要求0.01級(jí)。由于其
kV檔二次匝數(shù)最多,只能達(dá)到0.05級(jí)。該檔用于三線圈變壓器中、低壓側(cè)間的負(fù)載試驗(yàn)。我們知道,由于大型電力變壓器負(fù)載試驗(yàn)的功率因數(shù)很低,要求互感器角差必須達(dá)到0.01級(jí)才能測準(zhǔn)負(fù)載損耗,所以這檔0.05級(jí)是不夠的。
也有人認(rèn)為既然3kV檔達(dá)不到0.01級(jí),干脆取消這一檔。實(shí)際上中壓繞組一般是38.5kV的,對(duì)10.5kV的低壓繞組的阻抗電壓一般是6%左右。從38.5kV側(cè)加壓作負(fù)載試驗(yàn)應(yīng)加38.5×6%=2.3kV,如加50%額定電流則只有1.15kV。如用6kV檔測量,電壓表指針偏轉(zhuǎn)不到20格,達(dá)不到有效刻度,所以3kV檔是不能取消的。為全部達(dá)到0.01級(jí),以前曾不得已分割成兩臺(tái),電壓比kV一臺(tái)。
kV一臺(tái)。這當(dāng)然使用上很不方便,造價(jià)也高。
為解決這個(gè)問題,我公司開發(fā)了新型電壓互感器,是將上述P.T.比差降為0.1級(jí),而角差全部達(dá)到0.01級(jí)。變壓器損耗測量中,功率表為0.5級(jí),如用數(shù)字式功率分析儀也只有0.2級(jí)。經(jīng)驗(yàn)表明即使互感器相位差達(dá)到0.01級(jí),相位差導(dǎo)致的損耗測量誤差也在0.5-1%范圍。故比值差為0.1-0.2級(jí)并不影響損耗測量的精度。要求比值差也達(dá)到0.01級(jí)并無意義。而角差全部達(dá)到0.01級(jí)則保證了負(fù)載損耗測量的準(zhǔn)確性。此種大型變壓器損耗測量專用的P.T.日本用過。比起分割成兩臺(tái)的方案,既省錢,又省事,一舉兩得。
2004年以來,這種新型P.T.向天津供電公司、甘肅供電公司、上海供電公司、云南通變電器有限公司1套、泰國1套。出口印度(電壓30kV、50kV、100kV)、濟(jì)南西門子變壓器有限公司(電壓:110/kV)、天威保變(合肥)變壓器有限公司(電壓:40/
kV)、、特變電工衡陽變壓器有限公司(電壓:252/
kV)、北京華天機(jī)電研究所有限公司(電壓:20/
kV、110/
kV)、常州太平洋電力設(shè)備(集團(tuán))有限公司(電壓:80/
kV)、白城電力鎮(zhèn)賚變壓器有限責(zé)任公司(電壓:110/
kV)、出口印度(電壓100kV)、沈變、沈陽變壓器研究所(國家變壓器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心)、濟(jì)南西門子、山東達(dá)馳、天威保變(合肥公司)等單位供貨百臺(tái)以上,經(jīng)使用一致認(rèn)可,反應(yīng)良好。采取比差、角差分離的作法是近年來國際上新開發(fā)的損耗測量系統(tǒng)的通常作法。奧地利Norma公司開發(fā)的D6100型變壓器損耗測量系統(tǒng)電壓通道(電容分壓器)比差為0.1級(jí),角差為0.01級(jí)。瑞士Hafely—Treneh公司的TM580功率損耗測量系統(tǒng),電容分壓器的比差是0.3級(jí)。
表1:變壓器試驗(yàn)常用電壓互感器型號(hào)規(guī)格(全部在二次切換量程)
1.2變壓器試驗(yàn)用電流互感器(以下簡稱C.T.)
油浸倒立式儀用電流互感器是我公司在國內(nèi)首先推出的新產(chǎn)品。器身在上部油箱中,與油箱等電位。帶高電位的油箱由絕緣瓷套支撐并絕緣。一次出線在油箱蓋上,二次出線在底座上。與老式的絕緣筒式結(jié)構(gòu)相比,倒立式的優(yōu)點(diǎn)是:
。1) 器身由油箱底承載,穩(wěn)定可靠,而絕緣筒式的器身是由一次導(dǎo)線吊在筒蓋上,常有一次導(dǎo)線被拉斷現(xiàn)象。
(2) 鋼板油箱比絕緣筒散熱好,溫升低。絕緣筒式的雖然油多但因發(fā)熱中心在最上端,油沒有對(duì)流,油多也無助于散熱。
(3) 鋼板油箱有良好的屏蔽作用可以屏蔽相間干擾,而絕緣筒不能消除相間干擾引起的誤差。模擬試驗(yàn)表明在大電流情況下,這個(gè)誤差比0.01級(jí)大得多,使互感器的準(zhǔn)確性從根本上失掉了。
。4) 全封閉油箱,上部留有充分的油膨脹空間,保證不溢油。
典型產(chǎn)品的型號(hào)參數(shù)列于表2之中。所有產(chǎn)品可以選擇在一次繞組抽頭,也可以選擇一、二次繞組均有抽頭的量程變換方式,選擇后者時(shí),0.1-0.2級(jí)產(chǎn)品一次繞組分2段,0.01-0.05級(jí)產(chǎn)品一次繞組分3段。表中所列產(chǎn)品為常用典型產(chǎn)品,參數(shù)可按用戶需要變動(dòng)。
表2:變壓器試驗(yàn)常用電流互感器型號(hào)規(guī)格
1.3推薦一種新型儀用電流互感器
如所周知,為安全起見,變壓器試驗(yàn)站中高電壓電流互感器多是置于中變和被試變之間的平臺(tái)上,由于平臺(tái)高度在2-4米之間,人工改接線變換量程要上、下平臺(tái),非常不便。
近年來,國內(nèi)業(yè)界解決此問題的方法有如下幾種,都差強(qiáng)人意:
。1)電流互感器作成一次分2-3段,二次分3-4段的。二次可以用分接開關(guān)切換。減少了一次切換次數(shù),但終究還要上、下平臺(tái)進(jìn)行一次換線,給試驗(yàn)人員增加了不安全系數(shù)。
(2)配作電動(dòng)一次高壓分接開關(guān)。開關(guān)與電流互感器彼此獨(dú)立,用銅排連上。高壓開關(guān)造價(jià)高,故障率高,可靠性差。局部放電量在50pC以上。不能作到無局放。
。3)有的廠家制造了電流互感器與分接開關(guān)一體化設(shè)備?雌饋砭o湊,但多數(shù)在質(zhì)保期內(nèi)就由于開關(guān)故障而損壞,造成生產(chǎn)廠家停產(chǎn)。
近年來,我公司應(yīng)國外用戶要求,開發(fā)一種新型電流互感器,其特點(diǎn)是:
。1)完全在二次切換量程,有載切換,在二次電動(dòng)控制切換,使用非常方便,省去了故障率相當(dāng)高的一次切換開關(guān)。
。2)與功率分析儀的適配性:二次額定電流為1A不是5A。使用功率分析儀,二次額定電流可以選用1A。以目前常用的W-3000型功率分析儀為例,說明此種電流互感器與功率分析儀的適配性:W-3000型功率分析儀電流通道有大、小兩個(gè),選用小電流通道,額定電流:5mA、10 mA、20 mA、50 mA、100 mA、200 mA、500 mA、1A、2A,共9檔,隨輸入電流大小自動(dòng)換擋?膳c二次1A的電流互感器適配。
W-3000功率分析儀小電流通道的輸入阻抗為0.5Ω,,加上二次回路阻抗最多為0.3Ω,應(yīng)該選用額定輸出為0.6-0.8VA。
。3)由于技術(shù)上的限制,額定電流范圍: Imax/Imin≤400,詳見表1、表2。
。4)誤差:隨著電流量程增大,準(zhǔn)確級(jí)也從0.2級(jí)很快增加到0.01級(jí)。這個(gè)特點(diǎn)剛好適合變壓器試驗(yàn)的需要。如所周知,空載試驗(yàn)時(shí)由于試驗(yàn)的功率因數(shù)在0.2量級(jí),并不需要高精度的互感器。這時(shí)用的是50A及以下的低量程段,精度也夠了。而負(fù)載試驗(yàn)時(shí)功率因數(shù)很低(達(dá)0.02-0.01),要求互感器有高精度,此時(shí)用的是100A及以上的高量程段,正好精度很高,可達(dá)0.01級(jí)。
當(dāng)Imax/Imin≤400時(shí),各種電流比的準(zhǔn)確級(jí),如表3、表2所示:
表3
表4
我們知道,變壓器損耗測量誤差的公式:ΔP%=0.0291δtgφ% (1)
式中:δ為電流互感器與電壓互感器的角差之差(單位:分) φ為試驗(yàn)時(shí)的功率因數(shù)角。
小電流量程5/1A—50/1A主要用于空載試驗(yàn),空載試驗(yàn)時(shí)cosφ在0.2左右,即tgφ為4.9。 最低檔0.2級(jí)的最大角差為±10,,配套的電壓互感器都可作到0.01級(jí),最大角差±0.3,, 二者之差δ最大為±10.3,,將數(shù)值代入式(1)ΔP%=0.0291×( ±10.3,)×4.9%=±1.47%,這是0.2級(jí)檔可能的最大誤差,如果用0.1級(jí)檔,誤差還小一半。負(fù)載試驗(yàn)使用的電流比在100/1A以上,準(zhǔn)確級(jí)達(dá)到0.01級(jí)。 例如35/10kV,3150kVA變壓器,35kV側(cè)額定電流52A,應(yīng)選100/1A檔。
此種產(chǎn)品造價(jià)小于一次切換量程電流互感器及其分接開關(guān)之和。各種電壓等級(jí)均可采用。
這一技術(shù)立足于電磁式電流互感器本身的革命性創(chuàng)新,而不是像瑞士Haefely—Trench公司那樣在二次采用電子放大器來變換量程。這個(gè)模式世界首創(chuàng),獨(dú)家生產(chǎn),別人不會(huì)。比起Haefely,我公司新型電流互感器優(yōu)越性是:
。1)性價(jià)比高。同樣可以在二次遠(yuǎn)程切換量程,進(jìn)行變壓器試驗(yàn),造價(jià)約是瑞士的1/10。
。2)可靠性高。沒有電子放大器,可靠性高。電子設(shè)備在高壓試驗(yàn)室環(huán)境下容易受過電壓損壞,壞了只能送瑞士修理,國內(nèi)修不了。
新型電流互感器國內(nèi)用戶見下表:
上一條:電子式互感器校驗(yàn)儀