該電源互感器的結(jié)構(gòu)如圖1所示,主要由一次繞組、聯(lián)接器、二次繞組和外殼等部分組成。
一次繞組由載流體、接線(xiàn)端子、骨架、絕緣層、電容屏、外護(hù)套、傘裙及地屏引出線(xiàn)構(gòu)成。載流體是用銅線(xiàn)或鋼棒制成,可以是單匝或多匝結(jié)構(gòu),其導(dǎo)電截面應(yīng)滿(mǎn)足額定電流和短路電流的要求。接線(xiàn)端子與載流體連接,并用來(lái)連接外導(dǎo)線(xiàn),可選用與額定電流相適應(yīng)的定型產(chǎn)品。骨架是由不導(dǎo)磁的剛性管狀材料制成,彎成“U”形。絕緣層由聚四氣氟乙稀薄膜纏繞而成,電容屏用金屬箔鋪設(shè)在絕緣層上作為極楹,兩者多次交替包繞形成同軸圓形形電容結(jié)構(gòu),使沿徑向和軸向的電場(chǎng)分布均勻,提高了一次繞組的擊穿電壓和沿面放電電壓。外護(hù)套及傘裙構(gòu)成一次繞組的外絕緣,傘裙的直徑及個(gè)數(shù)由使用地點(diǎn)的環(huán)境污穢程度決定。地屏引出線(xiàn)是與最末一層電容屏相連的金屬線(xiàn)或金屬片,把它與地電位連接,使最末層電容屏處于地電位,并被稱(chēng)為地屏。
聯(lián)接器是連接電壓引線(xiàn)的2個(gè)端子之間的構(gòu)件,用于增強(qiáng)電流互感器的機(jī)械強(qiáng)度,它還具有一定的絕緣強(qiáng)度,以阻止電流分流。對(duì)于多匝的電流互感器,在聯(lián)接器的空心內(nèi)裝設(shè)接線(xiàn)板,通過(guò)改變線(xiàn)圈的串并聯(lián)關(guān)系,改變互感器的變化。
二次繞組繞在環(huán)形鐵心上,套裝在一次繞組的地屏范圍內(nèi),處于地電位。二次繞組的個(gè)數(shù)由用戶(hù)提出。每個(gè)二次線(xiàn)圈都做了防潮處理,以防潮氣侵入。
外殼由支架和箱體組合而成,用來(lái)包裹低壓繞組,防止雨、雪、風(fēng)、沙侵入其中,并起到固定支撐一次繞組和二次繞組的作用。
在結(jié)構(gòu)和性能方面,該電壓電流互感器具有以下顯著特點(diǎn):
(1)無(wú)油、無(wú)瓷、無(wú)氣、一次繞組絕緣全部采用有機(jī)絕緣材料構(gòu)成。
(2)體積小、質(zhì)量輕(110KV樣機(jī)質(zhì)量為170KG),結(jié)構(gòu)新穎、外形美觀;
(3)外護(hù)套緊裹在具有電容屏的絕緣層外,使得外護(hù)套表面電位被鉗制,因而沿面電壓分布均勻,提高了沿面污閃放電電壓。
(4)二次繞組及底臺(tái)、支架結(jié)構(gòu)牢固,能承受80KA短電路電流及2000N的彎矩試驗(yàn);
(5)一次繞組、二次繞組及二次引線(xiàn)均為防水結(jié)構(gòu),因此對(duì)箱體密封要求不高;
(6)外護(hù)套傘裙用硅橡膠材料制成,可提高外表面的憎水性、抗老化能力和抗紫外線(xiàn)能力。
(1)目前在國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)上使用的充油或充氣電流互感器的一次繞組與二次繞組裝在同一個(gè)充滿(mǎn)絕緣油SF6或氣體的容器中,而LRGBJ干式電流互感器則不同,它實(shí)質(zhì)上是將“U”形干式高壓套管與低壓貫穿式電流互感器通過(guò)箱體和機(jī)械構(gòu)件聯(lián)結(jié)在一起的組合電器。該電流互感器中的一次繞組(干式高壓套管)結(jié)構(gòu)新穎、技術(shù)先進(jìn),并有非常好的安全運(yùn)行記錄。
(2)一次繞組的特點(diǎn)是:用若干個(gè)均壓屏與有機(jī)絕緣薄膜的組合絕緣構(gòu)成絕緣體,用熱縮材料及硅橡膠材料緊固附著在絕緣體體外構(gòu)成外護(hù)套及傘裙。其均壓屏使絕緣體的沿面及徑向電壓公布均勻,其外護(hù)套緊貼絕緣體,使外護(hù)套表面的電位因受均壓屏電位的鉗制而分布均勻,從而提高了沿面放電電壓,污閃電壓也得到了大大提高。例如,66KV的電壓穿墻套管在0.3mg/mm2的鹽密下其污穢耐受電壓可達(dá)69KV,而普通瓷套管在0.1mg/mm2的鹽密下其污穢耐受電壓僅為40KV。
(3)有機(jī)絕緣薄膜的組合絕緣具有極好的局部放電特性,這一點(diǎn)是我們?cè)陂_(kāi)發(fā)這種新型高壓之初末料及的。一般說(shuō)來(lái),油紙絕緣的高壓電器其局部放電的發(fā)生隨著施加電壓的增高和時(shí)間的延長(zhǎng)而變得愈益嚴(yán)重。但此有機(jī)絕緣薄膜組合絕緣的局部放電特性卻與油紙絕緣的正好相反,在一定范圍內(nèi)它隨著施加電壓的升高和時(shí)間的加長(zhǎng)越來(lái)越好,局部放電量降低、局部放電起始電壓提高。大量的運(yùn)行和試驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)了這一結(jié)論。我們?cè)鴮?duì)最早投入電網(wǎng)運(yùn)行的大連老虎灘變電站的3號(hào)STB套管進(jìn)行了試驗(yàn)、解剖,試驗(yàn)結(jié)果與4年前出廠時(shí)相同,內(nèi)部絕緣及所有材料、元件都完好如初,也進(jìn)一步證實(shí)了這一結(jié)論。1996-1997年,我們與哈爾濱理工大學(xué)電力系絕緣專(zhuān)業(yè)的胡似徽教授合作進(jìn)行了研究,從理論上證明了這一結(jié)論。這一極好的局部放電特性將使有機(jī)絕緣薄膜組合絕緣有可能在高壓電器的更大領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用,為其開(kāi)辟了更為廣闊的市場(chǎng)前景。
(4)有機(jī)絕緣薄膜的組合絕緣的介質(zhì)損耗也比油瓷絕緣、油紙絕緣或膠紙絕緣為好。我們開(kāi)發(fā)的有機(jī)絕緣薄膜的組合絕緣的高壓電器,其介質(zhì)損耗因數(shù)(tgδ)小于0.002,這一次優(yōu)良的特性將有利于延長(zhǎng)套管的壽命。我們?cè)?jīng)對(duì)一只66KV的水平進(jìn)行了加速老化試驗(yàn),即在2U0下,通入額定電流IN,1000h后,又用此套管按110KV的水平進(jìn)行了加速老化試驗(yàn),連續(xù)2個(gè)老化試驗(yàn)后的套管不僅沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何損壞,甚至連局部放電量及介質(zhì)損耗因數(shù)都沒(méi)有變化,并又通過(guò)了工頻耐壓試驗(yàn)。
(5)該電流互感器的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),其中的某些指標(biāo),如局部放電水平、介質(zhì)損耗因數(shù)水平、熱穩(wěn)定試驗(yàn)水平均優(yōu)于有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),見(jiàn)表2。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及IEC標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)熱穩(wěn)定試驗(yàn)的試驗(yàn)時(shí)間定為1s,我們?cè)囼?yàn)的時(shí)間為4s。在熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定試驗(yàn)之后,不僅電流互感器的結(jié)構(gòu)沒(méi)有受到破壞,甚至連局部放電和介質(zhì)損耗因數(shù)特性都沒(méi)有發(fā)生任何變化。
戶(hù)內(nèi)外均可使用
環(huán)境溫度:最高溫度+40℃,最低溫度-40℃
海拔高度:≤1000m(超過(guò)1000m時(shí),供需雙方協(xié)定)
環(huán)境污穢等級(jí):Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)(如果用戶(hù)有特殊要求,可以在合同上注明)
每臺(tái)電流互感器出廠前一次繞組均進(jìn)行了交流耐壓、局部放電、介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量及末屏耐壓試驗(yàn),二次繞組進(jìn)行了標(biāo)志檢驗(yàn)、絕緣試驗(yàn)及誤差檢定。到現(xiàn)場(chǎng)后,可以按DL/T-596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》進(jìn)行。
電流互感器基本不需維護(hù),每2~3年測(cè)量一次繞組的電容量及介質(zhì)損耗因數(shù)即可(由于現(xiàn)場(chǎng)濕度對(duì)外絕緣表面的影響,測(cè)量介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ可能增大,并非產(chǎn)品內(nèi)部tanδ增大,可用熱風(fēng)吹干或曬干后試驗(yàn))。
運(yùn)行中二次繞組不得開(kāi)路,否則會(huì)產(chǎn)生高壓危及安全。一次繞組末屏及二次繞組一個(gè)端子應(yīng)接地。