互感器结构与原理课件.ppt
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- 互感器 结构 原理 课件
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1、ppt课件1互感器互感器 ppt课件2 互感器作用互感器作用 将电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小电流二将电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小电流二次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊变压器,是一次系统和二次系统的联络原件;变压器,是一次系统和二次系统的联络原件;将二次设备及二次系统与一次系统高压设备在电气方面隔将二次设备及二次系统与一次系统高压设备在电气方面隔离,保证设备及人身安全。离,保证设备及人身安全。ppt课件3第一部分 电流互感器 一、分类 1.按用途分:测量用电流互感器(或测量绕组),保护用电流互感器(或保护
2、绕组)2.按绝缘介质分:干式、浇注式、油浸式、气体绝缘。3.按电流变换原理分:电磁式、光电式。4.按结构型式分:正立式(二次绕组在下部)、倒立式(二次绕组在头部)5.按密封型式分:微正压(充油型)和全密封(气体)ppt课件4 二、油纸绝缘电流互感器结构 1、正立式ppt课件5 2、倒立式ppt课件63.3.油纸绝缘电流互感器的特点和运行维护要点油纸绝缘电流互感器的特点和运行维护要点 由其结构决定,倒立式油纸绝缘电流互感器有以下特点:由其结构决定,倒立式油纸绝缘电流互感器有以下特点:a.a.易渗漏油。特别是在密封工艺不良或者密封老化的情况下,易渗漏油。特别是在密封工艺不良或者密封老化的情况下,渗
3、漏油缺陷最易发生,导致本体绝缘受潮渗漏油缺陷最易发生,导致本体绝缘受潮b.b.一次绕组的主绝缘难以制作。工艺控制不良最容易发生局一次绕组的主绝缘难以制作。工艺控制不良最容易发生局部放电,严重者导致互感器发生爆炸。部放电,严重者导致互感器发生爆炸。c.c.运行维护相对复杂。运行维护相对复杂。ppt课件7三、气体绝缘电流互感器湖南电力电瓷电器厂生产的湖南电力电瓷电器厂生产的220kV220kV、500kV500kV倒立式倒立式SF6SF6气体绝缘电流互感器气体绝缘电流互感器ppt课件8 2.“三电”产气体绝缘互感器剖面图ppt课件93.500kV SF63.500kV SF6气体绝缘电流互感器的结
4、构气体绝缘电流互感器的结构 500kV SF6500kV SF6气体绝缘电流互感器的基本结构包括:一次线气体绝缘电流互感器的基本结构包括:一次线圈、二次线圈和铁芯、外壳、底座、硅橡胶复合绝缘套管、圈、二次线圈和铁芯、外壳、底座、硅橡胶复合绝缘套管、支撑绝缘子、二次线引出管、均压屏蔽筒、均压屏蔽支撑绝缘子、二次线引出管、均压屏蔽筒、均压屏蔽IIII支持支持绝缘子、密度继电器、防爆膜等部分组成。但对不同的生产绝缘子、密度继电器、防爆膜等部分组成。但对不同的生产厂家的产品,在内部结构的具体细节上又有不同之处。厂家的产品,在内部结构的具体细节上又有不同之处。ppt课件10 4.气体绝缘互感器特点a.a
5、.外绝缘套管为硅橡胶复合空心绝缘套管,提高了产品整体绝缘性能。外绝缘套管为硅橡胶复合空心绝缘套管,提高了产品整体绝缘性能。b.b.采用了高绝缘性能的采用了高绝缘性能的SF6SF6气体气体 SF6气体具有很强的吸附电子的能力,称为负电性,比空气高几十倍,SF6气体另一个特征是较低温时(2000K)的高导热性,具有很强的息弧能力,是空气的100倍。这是SF6气体作为高压电器绝缘介质的主要原因。c.c.安装了防爆膜,在设备发生内部放电故障和事故时,外壳不发生炸裂,不会损安装了防爆膜,在设备发生内部放电故障和事故时,外壳不发生炸裂,不会损伤其周围的设备伤其周围的设备d.d.运行维护简单运行维护简单1)
6、不需要做大量的维护工作,规程规定的维护项目少。每周巡视一次,记录产品气体压力,发现异常,及时处理。2)每年测水份一次,运行产品水份不能超过25010-6(V/V)(20)。3)当产品SF6气体泄漏率较高时,应通知厂家派人处理或返厂检修。ppt课件115.气体绝缘互感器的缺陷和事故虽然SF6气体绝缘电流互感器具有优良的电气性能,但由于各种原因,在实际运行中还是发生了一些缺陷和事故,主要有以下几种:a.a.漏气漏气本体密封漏气。本体密封漏气。密度继电器漏气。密度继电器漏气。防爆膜破裂漏气。防爆膜破裂漏气。b.b.密度继电器损坏,指示不准确。密度继电器损坏,指示不准确。c.c.新互感器送电时或运行后
7、内部发生绝缘事故。新互感器送电时或运行后内部发生绝缘事故。互感器本体内部发生支持绝缘子断裂,送电时造成内部绝缘事故互感器本体内部发生支持绝缘子断裂,送电时造成内部绝缘事故。互感器本体内部发生支持绝缘子在运行中表面爬电,产生放电炭化通道击互感器本体内部发生支持绝缘子在运行中表面爬电,产生放电炭化通道击穿主绝缘。穿主绝缘。该种类型的事故拒统计占整个该种类型的事故拒统计占整个SF6SF6气体绝缘互感器事故的气体绝缘互感器事故的85%85%,且全部为,且全部为制造质量不良造成。制造质量不良造成。ppt课件12二、几个参数技术要求二、几个参数技术要求 1.1.额定短时热电流额定短时热电流IthIth、额
8、定动稳定电流、额定动稳定电流IdynIdyn Ith Ith 二次绕组短路,电流互感器在短时间内所能承受而二次绕组短路,电流互感器在短时间内所能承受而无损伤的一次电流方均根值。无损伤的一次电流方均根值。IdynIdyn二次绕组短路,电流互感器所能承受其电磁力作用二次绕组短路,电流互感器所能承受其电磁力作用而无电或机械损伤的一次电流峰值。而无电或机械损伤的一次电流峰值。标准要求值见下表标准要求值见下表ppt课件13额定一次电压kV或一次电流A Ith(kA)(方均根值)Idyn(kA)(峰值)承受热电流时间(S)66110kV或300A 2531.5(串并联)63(串并联)3110220kV或1
9、000A40(串并联)100(串并联)3220330kV或1000A 50(串并联)125(串并联)3500kV或4000A 63 1603ppt课件142.电容和介质损耗因数(油浸式电流互感器)电容式电流互感器初级绕组和次级绕组之间存在着主电容屏,主电容屏间有若干端屏。一般来说,110KVTA有6个主屏,220KVTA有10个主屏,最外面的叫末屏,运行中接地。为改善主屏端部的电场分布,又设有端屏。如果例行试验中发现介损超标或电容量变大,很有可能已经发生了主屏或端屏击穿。不同标准要求值见下表ppt课件15不同标准对电容型不同标准对电容型TATA介损要求值介损要求值110-500kV110-50
10、0kV互感互感器技术标准器技术标准GB50150GB50150交规交规Q/GDW1168-2013Q/GDW1168-2013110kV110kV0.5%0.5%0.8%0.8%1%1%220 kV220 kV0.5%0.5%0.6%0.6%0.0.8 8%500 kV500 kV0.4%0.4%0.5%0.5%0.0.7 7%此外,规程规定:此外,规程规定:10kv Um/310kv Um/3电压下,介损增量不超过电压下,介损增量不超过0.2%0.2%(交规)或(交规)或0.30.3(状态检修试验规程),电容变化不超过(状态检修试验规程),电容变化不超过0.5%0.5%电容量与初始值超过电容
11、量与初始值超过5%5%时时应查明原因:进水受潮、主屏或端屏击穿。应查明原因:进水受潮、主屏或端屏击穿。ppt课件163.3.污秽与爬电距离污秽与爬电距离污秽等级污秽等级相对地之间最小标称爬电距离相对地之间最小标称爬电距离(mm/kVmm/kV)爬电系数(爬电距离/干弧距离)I I1616(1717)3.5 3.5 IIII20203.5 3.5 IIIIII25254.0 4.0 IVIV31314.0 4.0 我省新投互感器至少应满足我省新投互感器至少应满足IIIIII级防污要求。级防污要求。ppt课件17SF6SF6气体绝缘互感器要求气体绝缘互感器要求 年泄漏率年泄漏率0.5%0.5%(交
12、规、预规、反措(交规、预规、反措1%1%)气体含水量气体含水量250ppmV250ppmV(交规(交规250250、反措、反措300300)应配备气体检测装置(带压力指示的密度继电器)应配备气体检测装置(带压力指示的密度继电器)零表压耐压试验:零表压耐压试验:Um/3Um/3电压下耐压电压下耐压5min5min(型式试验)(型式试验)ppt课件18互感器运输要求互感器运输要求 220/500kV220/500kV油浸式及油浸式及SF6SF6绝缘互感器应在卧倒状态下运绝缘互感器应在卧倒状态下运输,并装设冲撞记录器。对于输,并装设冲撞记录器。对于SF6SF6绝缘互感器,还应减压绝缘互感器,还应减压
13、运输,到达现场后,及时补气并重新加压进行老练试验。运输,到达现场后,及时补气并重新加压进行老练试验。ppt课件19第二部分第二部分 电压互感器电压互感器 一、分类一、分类 按结构型式分:电磁式、电容式按结构型式分:电磁式、电容式 内绝缘型式:通常为油浸式(内绝缘型式:通常为油浸式(110110及以上)及以上)外绝缘型式:瓷套(表面稳定性能好)、硅橡胶(抗外绝缘型式:瓷套(表面稳定性能好)、硅橡胶(抗污闪和抗震性好)污闪和抗震性好)二、选型原则二、选型原则 220kV220kV及以下的:低磁密的电磁式或电容式及以下的:低磁密的电磁式或电容式 电磁型谐振条件:空母线、断路器断口电容、隔离开关电磁型
14、谐振条件:空母线、断路器断口电容、隔离开关 330kV330kV及以上:电容式及以上:电容式 三、污秽等级(与电流互感器相同)三、污秽等级(与电流互感器相同)ppt课件20一、电磁式电压互感器1.结构图ppt课件212.油纸绝缘电磁式电压互感器的结构特点油纸绝缘电磁式电压互感器的结构特点 a.a.高压绕组首端和末端绝缘水平不一致,采用了分级绝缘方式(首端的绝高压绕组首端和末端绝缘水平不一致,采用了分级绝缘方式(首端的绝缘等级与系统相同,末端的试验电压为交流缘等级与系统相同,末端的试验电压为交流2000V2000V)。)。b.b.一次绕组采用串级式宝塔形结构,四个绕组自上而下所承受的系统对地一次
15、绕组采用串级式宝塔形结构,四个绕组自上而下所承受的系统对地电压逐步降低。电压逐步降低。c.c.内部绝缘支撑架在运行中承受电压作用。其中上铁芯固定点承受内部绝缘支撑架在运行中承受电压作用。其中上铁芯固定点承受3/43/4相对相对地电压,下铁芯固定点承受地电压,下铁芯固定点承受1/41/4相对地电压。相对地电压。ppt课件223.3.油纸绝缘电磁式电压互感器的常见故障和缺陷油纸绝缘电磁式电压互感器的常见故障和缺陷a.因内部绝缘支架材质不良或内部进水受潮,导致绝缘支架介质损耗升高,最终发生绝缘击穿爆炸事故,这样的事故在上个世纪的80年代末期发生的较多。b.内部进水受潮或者与绝缘油接触的金属部件加工工
16、艺不良,造成互感器运行后绝缘油中微量水分和色谱时氢气超标。c.密封不良或密封老化造成渗漏油缺陷。d.使用油纸绝缘电磁式电压互感器的系统,在系统进行操作或发生故障时,易引发铁磁谐振,引起谐振过电压,损坏互感器或与系统相连接的其它设备,导致绝缘事故发生。(铁磁谐振条件:空母线、开关带断口电容、隔离开关在合位)ppt课件234.油纸绝缘电磁式电压互感器的电气试验技术要点 按照国家电网公司电力设备预防性试验规程要求,油纸绝缘电磁式电压互感器在预防性试验中应该进行绝缘电阻绝缘电阻测量、绕组绝缘和支架绝缘的介质损耗测量、油中溶解气体测量、绕组绝缘和支架绝缘的介质损耗测量、油中溶解气体色谱分析色谱分析项目。
17、多年的实践证明,通过测量绕组绝缘和支架绝缘的介质损耗,加强绝缘油的色谱分析,是能够及时发现互感器内部的支架绝缘缺陷、受潮、内部局部放电等缺陷的,特别是绝缘油的色谱分析,对于缺陷产生初期的发现,预控缺陷的发展过程、了解缺陷的性质,及时采取有效的技术措施,防止缺陷的扩大和事故的发生,能起到重要的作用,但在进行以上试验时,要把握以下技术要点:ppt课件24a.对绝缘油进行色谱分析时,要严格按照色谱规程的要求进行,取样器皿的准备、取样的过程、油样的保存和运输、脱气及检测、含气量的计算要规范化,避免出现某一过程失误造成的测量误差,必要时采取多样分析核对的手段,确保测试结果准确,为缺陷或故障判断打好基础。
18、在在发现实验数据异常时,要适时缩短实验周期,或者辅助以绝缘油耐压和微水实验项目,增加对故障判断的判据。b.绕组绝缘和支架绝缘的介质损耗的测量,要充分考虑互感器的绝缘结构对测量结果的影响(被测绝缘的电容量大小、二次接线端子的脏污、空间电磁场的干扰等),并根据被测量绝缘部位选择正确的接线方式。ppt课件255.串级式电压互感器介损测量 1.常规反接法:一次首尾短接加压,二次绕组短路接地。这种接线方式测出的主要是以下三部分的介损:一次绕组静电屏对二次绕组的介损;一次绕组对二绕组端部的介损;绝缘支架对地的介损。相对于2、3来说,一次静电屏对二次绕组的电容值要大得多,所以,这种接线方式难以反映2、3两部
19、分的绝缘情况。此外,由于一次绕组尾端的绝缘较低,所以,这种试验方法所能施加的电压也较低,一般,不允许超过2KV,影响了试验的精确度。而且,容易受一次尾端引出端子板、引出线小磁套脏污的影响。ppt课件26 2.2.自激法:互感器的二次绕组励磁感应出高压来进行试验。自激法:互感器的二次绕组励磁感应出高压来进行试验。这种方法的优点:试品上的电压分布与其工作时的一致,且这种方法的优点:试品上的电压分布与其工作时的一致,且一次尾端对地的介损被屏蔽,测量的是一次绕组对二次绕组端一次尾端对地的介损被屏蔽,测量的是一次绕组对二次绕组端绝缘以及绝缘支架对地的介损。主要缺点有:绝缘以及绝缘支架对地的介损。主要缺点
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