电磁式电压互感器励磁特性测量

浅谈电磁式电压互感器的励磁特性测量摘要：通过电磁式电压互感器励磁特性测量中发现的问题，阐述了电磁式电压互感器励磁特性测量的意义和方法，以及相关标准和测量时的注意事项，对高压试验工作有一定参考作用。关键词：电压互感器；励磁特性；空载电流；测量中图分类号：tm451文献标识码：a文章编号：1测量的意义电压互感器又称仪用变压器，是一种电压变换装置；电压互感器的容量很小，通常只有几十到几百伏安；电压互感器一次侧电压即电网电压，不受二次负荷影响，并且大多数情况下其负荷是恒定的；二次侧负荷主要是仪表、继电器线圈，它们的阻抗很大，通过的电流很少。如果无限期增加二次负荷，二次电压会降低，造成测量误错增大；用电压互感器来间接测量电压，能准确反映高压侧的量值，保证测量精度；电压互感器常用于变配电仪表测量和继电保护等回路。电磁式电压互感器（tv）的构造原理、接线图和工作特点与电力变压器相同。它和变压器的主要区别是tv的容量很小，它的负荷是恒定的。tv二次测的负荷是仪表或继电器的电压线圈，它们的阻抗很大，通过的电流很小，tv的工作状态接近于空载，设计和使用都要以能达到一定的精度为前提。由于tv的特殊用途，所以对tv的抗饱和能力和精度都要有一定的要求。tv的励磁特性试验就是检查tv的励磁特性和抗饱和的能力。2测量方法2.1试验接线电压互感器进行励磁特性和励磁曲线实验时，一次绕组、二次绕组及辅助绕组均开路，非加压绕组尾端接地，特别是分级绝缘电压互感器一次绕组尾端更应注意接地，铁芯及外壳接地，二次绕组加压。2.2实验步骤对电压互感器进行放电，并将高压侧尾端接地，拆除电压互感器一次、二次所有连线。加压的二次绕组开路，非加压绕组尾端、铁芯及外壳接地。试验前应根据电压互感器最大容量计算出最大允许电流，合上电源开关后应调节调压器缓慢升压，读取电流后立即降压，电压降至零后切断电源，将被试品放电接地。注意在任何实验电压下电流均不能超过最大允许电流。tv励磁特性测量接线原理如图1所示。励磁曲线测量点为额定电压的20%、50%、80%、100%、120%，或者再多一些，开始励磁电流是毫安级，超过额定电压后励磁电流逐渐升至安培级，测量时要及时变换电流表的挡位，保证测量的精度。在进行电流表挡位变换时要将电压降下来再进行变换，以免发生事故。tv励磁特性测量是高电压试验，在进行tv励磁特性测量时要做好安全措施，防止人身触电。3测量标准3.1gb50150—2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》规定tv的励磁曲线测量，应符合下列要求：(1)用于励磁曲线测量的仪器为方均根值表，若发生测量结果与出厂试验报告和型式试验报告有较大出入(＞30%)时,应核对使用仪器种类是否正确;(2)一般情况下，励磁曲线测量点为额定电压的20%、50%、80%、100%、120%。对于中性点直接接地的tv（n端接地），电压等级35kv及以下电压等级的tv最高测量点为190%；电压等级66kv及以上的tv最高测量点为150%；（3）对于额定电压测量点（100%），励磁电流不宜大于其出厂试验报告和型式试验报告的测量值的30%，同批次、同型号、同规格tv此点的励磁电流不宜相差30%[３]。3.2华北电网有限公司《电力设备交接和预防性试验规程》规定tv空载电流测量，在额定电压下的空载电流与出厂值或初始值比较应无明显差别。在下列试验电压下，空载电流不应大于最大允许电流。中性点非有效接地系统为1.9um/√3，中性点有效接地系统为1.5um/√3。说明中指出，从二次绕组加压试验，同时测量一次和二次绕组工频空载电流，且一次绕组空载电流不应大于10ma［2］。um为设备的最高电压有效值［2］。3.3《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》规定tv在交接试验和投运前，应进行1.5um/√3（中性点有效接地系统）或1.9um/√3（中性点非有效接地系统）电压下的空载电流测量，其增量不应大于出厂试验值的10%［6］。3.4dl/t596-1996《电力设备预防性试验规程》规定tv空载电流测量，在额定电压下的空载电流与出厂值或初始值比较应无明显差别。在下列试验电压下，空载电流不应大于最大允许电流。中性点非有效接地系统为1.9um/√3，中性点有效接地系统为1.5um/√3［7］。3.5《河北省电力公司输变电设备生产验收细则》规定《河北省电力公司输变电设备生产验收细则》颁发于2006年7月。引用的主要规程、标准和参考资料，有关tv高压试验的标准有，gb50150—1991（最新颁发gb50150—2006），《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》；国家电网生计[2005]400号，《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》；dl/t596-1996《电力设备预防性试验规程》。3．6测量时电流不超过最大允许电流在最高测量点时的电流不应超过最大允许电流，在故障时互感器铁芯过饱和，易产生铁磁谐振过电压，发生互感器过热烧毁的事故。互感器最大允许电流计算式为：i=s/u式中i---最大允许电流，a；s---互感器最大容量,va；u---互感器二次额定电压,v。如互感器铭牌或技术资料无最大容量，一般可按额定容量的5倍计算。4发现的缺陷惠兰110kv变电站大修改造工程时，我们在对某厂家生产的jdzx17—35w型35kvtv，进行励磁特性测量时发现该产品存在质量问题，试验数据见表1，励磁特性曲线如图2所示。该产品tv极限输出容量400va，极限输出电流是6.93a。从表1可以看到该产品在1.9um/√3试验电压下的励磁电流最大达到18a，该tv的励磁特性不佳，与厂家联系后进行了退货更换。该厂同型号tv不是一批产品，励磁特性就有较好的产品，试验数据见表2所示，励磁特性曲线如图3所示。表1jdzx17—35w型35kvtv励磁特性测量数据（励磁特性欠佳产品）表2jdzx17—35w型35kvtv励磁特性测量数据（励磁特性较好产品）电磁式tv励磁特性优良与否，即在磁路方面，应采用优质的冷轧矽钢片，设计时磁通密度要取得低些，一般只取0.1～1.1t（1000～11000gs），三相五柱取0.8～0.9t（8000～9000gs）［变压器的最大磁通密度可达1.4t(14000gs)］。在线圈方面，tv所用的导线要比变压器粗，其电流密度一般只取0.4～0.8a/mm2(变压器的电流密度则为3.5～4.5a/mm2)，而且还要采用匝补偿［５］。目前生产电磁式tv的厂家众多，但产品质量良莠不齐，有的厂家生产的tv励磁特性就比较好，我们列举两台tv励磁特性测量数据见表3。励磁特性曲线如图4所示。表3励磁特性测量数据较好的35kvtv5总结5.1tv励磁特性测量是非常重要的一项工作，要严格按照标准进行，确保电力设备上网的安全运行。5.2按照省公司的要求，交接试验执行gb50150—1991（最新颁发gb50150—2006），《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》；同时也要执行，国家电网生计[2005]400号，《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》；其实这并不矛盾，国家电网公司标准要高于国家标准，作为国网公司下属单位应该首先执行国家电网公司标准。参考文献：［1］华北电网有限公司.高压试验作业指导书[m].北京：中国电力出版社，2004.［2］华北电网有限公司.电力设备交接和预防性试验规程[m].北京：中国电力出版社，2005.［3］gb50150—2006，电气装置安装工程电气设备交接试验标准[s].［4］西南电业管理局试验研究所.高压电气设备试验方法[m].北京：水利水电出版社，1984.［5］中国电力企业家协会供电分会．电气试验与油化验．北京：中国电力出版社，1999．5［6］国家电网公司，国家电网公司十八项电网重大反事故措施（试行）：2005.6［7］dl/t596-1996，电力设备预防性试验规程.北京：中国电力出版社，1997.4［8］国家建设部、国家质量监督检验检疫总局，电气装置安装工程电气设备交接试验标准，北京：中国计划出版社出版2006.10