CN2137817Y

CN2137817Y - 带电容补偿的高压电流互感器

Info

Publication number: CN2137817Y
Application number: CN 92218871
Authority: CN
Inventors: 虞育号
Original assignee: NANJING ELECTROCERAMICS GENERAL FACTORY
Current assignee: NANJING ELECTROCERAMICS GENERAL FACTORY
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1993-07-07
Anticipated expiration: 2002-09-30

Abstract

本实用新型涉及一种带电容补偿的高压电流互感器，在其测量绕组出线端子间并上一个电容器，利用电容电流与电感电流相位相反的原理，用电容电流来补偿铁芯的励磁电流。它广泛地用于110KV及以上的交流电流互感器，当成品超差时，无需解体更换绕组，即能使误差指标合格，对容易超差的该类产品来说是个切实可行的方法。

Description

本实用新型涉及一种带电流补偿的高压电流互感器

现有的110KV及以上高压的电流互感器是由一次绕组、二次绕组、油箱、油框、绝缘瓷套等组成，其二次绕组的测量绕组均采用磁分路补偿及匝数补偿法，它不仅要求铁芯磁性能控制在一定范围内，而且对磁分路补偿片的制作、绕组绕线都提出较高要求，而即使经过严格的铁芯磁性能、半成品控制，仍有可能成品超差，必须将产品内压器油放掉，将器身吊出更换绕组，才能使误差合格，这样既浪费变压器油、又费工时。电容补偿互感器误差的方法尽管在仪用互感器中已广泛应用，但一般认为它补偿范围小，只适用于高精度的互感器中。

本实用新型的目的是针对上述问题，根据高压电流互感器二次输出负荷大，二次绕组带有抽头且抽头易超差、成品超差时返工极其困难等情况，辅以减匝补偿及磁分路补偿，使电容补偿的范围得以扩展，适用于0.2级及0.5级高压电流互感器，用这种方法即使成品超差时也无需解体返工，具有十分明显的经济效益。

本实用新型技术解决方案的关键在于利用电容电流与电感电流相位相反的原理，用电容电流来补偿铁芯的励磁电流。若在电流互感器测量绕组抽头端子K₁～K₂间并上一个电容C，即可获得补偿用的电容电流，其补偿值正比于二次负荷、电容量及二次匝数。即△

＝－jZ₁WC。同样，若将电容并在满匝端子K₁～K₃间，其补偿值可增大四倍。下面参照附图对本实用新型进行详细说明。

图1为本实用新型电流互感器电容器并在二次出线端子2（K₁～K₂端子）上的示意图。

图2为本实用新型电流互感器电容器并在二次出线端子2（K₁～K₂端子）上的示意图。

如图1所示，当一次电流通过一次绕组1时，由一次绕组5感应出励磁电流ⅰ₂，这时补偿电流△ⅰ_C，即通过补偿电容器4上的电流为：

△ⅰ_C＝－jⅰ₂Z₁WC，其中Z₁为抽头二次负荷阻抗3。

并联电容对误差的补偿值为

△ ＝－jⅰ₂Z₁WC／ⅰ₂＝－jZ₁WC

并联电容对比差的补偿值为：

△f_C＝WCZ₁COSφ×100％

并联电容对角差的补偿值为：

△δ_C＝－WCZ₁COSφ×3448（′）

在25％负荷时，并联电容对比差、角差的补偿值为：

△f_C′＝1／4WCZ₁Sinφ％

△δ_C′＝－1／4WCZ₁COSφ3448％（′）

由以上计算可知，对比差的补偿为正值，对角差的补偿为负值，25％负荷下的补偿为100％负荷下的补偿值的1／4，因此，使满负荷下的误差曲线与25％负荷下的误差曲线相接近。

如图2所示，当一次电流通过一次绕组1时，由一次绕组5感应的励磁电流ⅰ₂，这时补偿电流△ⅰ_C即通过补偿电容器4上的电流为：

△ⅰ_C＝－jⅰ₂Z₂WC其中，Z₂为满匝二次负荷阻抗3。

并联电容对抽头误差的补偿值为：

△

＝－△ⅰcN₂／I₂·1／2N₂＝－2jZ₂WC

并联电容对抽头比差的补偿值为：

△f_C＝2WCZ₂Sinφ×100％

并联电容对抽头角差的补偿值为：

△δc＝－2WCZ₂Cosφ×3438（′）

一般Z₂＝2Z₁，因此当电容接在K₁～K₃时的误差补偿值为接在K₁～K₂时的4倍。

采用本实用新型发明的结果是电容补偿法相比于现有的磁分路补偿和匝数补偿具有稳定可算、补偿值任意可调等优点，且能减小因负荷变化及功率因素变化对误差带来的影响。其最大的优点是当成品超差时，无需解体更换绕组，只需在出线端子上并上一个小电容，即能使误差指标合格。

实施例：

生产工频0.5级电流互感器，额定电压为220KV，电流比为2×600／5，Z₁＝1.6Ω，Z₂＝2.4Ω， Cosφ＝0.8（滞后），测量级铁芯的内外径及宽为φ209／φ256×50，采用Z₁－0.35硅钢板卷绕，采用减匝补偿及磁分路补偿，K₁－K₂为119匝，K₁－K₃为239匝，用φ1.81漆包圆铜线均匀密绕，K₁－K₂在没有电容补偿时误差为：

In%		5	20	100	120
						1.6Ω(40VA)	fi(%)	-13.5	-0.83	-0.48	-0.48
δi(%)	+2	+3	+2	+2
					0.4Ω(10VA)		fi(%)	+0.27	+0.25	+0.15	+0.15
δi	-22	-9	-8	8

按图1实施时，C＝4uf，补偿后的误差值为

In%		5	20	100	120
						1.6Ω(40VA)	fi(%)	-1.18	-0.63	0.32	-0.32
δi(%)	0	-3	-15	-15
					0.4Ω(10VA)		fi(%)	+0.24	+0.21	+0.19	+0.19
δi(%)	-22	-10	-9	-9

按图2实施时，C＝2uf，补偿后的误差值为

In%		5	20	100	120
						2.4Ω(60VA)	fi(%)	-1.03	-0.52	-0.16	-0.16
δi(%)	-6	-5	-6	-6
					0.6Ω(35VA)		fi(%)	+0.35	+0.33	+0.23	+0.23
δi(%)	0	+1	0	0

Claims

1、一种带电容补偿的高压电流互感器，其结构与现有的高压电流互感器基本相同，由一次绕组、二次绕组、油箱、油框、绝缘瓷套等组成，其特征是在二次出线端子上并上一个电容器，由此产生一个电容电流补偿励磁电流中的无功分量，从而取得良好的误差补偿效果。

2、根据权利要求1所述的带电容补偿高压电流互感器，其特征在于补偿用电容器并联在出线端子的抽头K₁～K₃之间。

3、根据权利要求1所述的带电容补偿高压电流互感器，其特征在于补偿用的电容器并联在出线端子的抽头K₁～K₂之间。