CN2170567Y - 带有专用线圈的电力电流互盛器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种带有专用线圈的电力电流互 感器，属输变电设备领域。为克服现有的电力电流互 感器现场误差校验及升大电流的困难。本实用新型 在电力电流互感器的铁芯上增加一个由金属导线均 匀绕制的，一次线圈和二次线圈以外的电力电流互感 器误差校验专用线圈。专用线圈的额定电流与匝数 之乘积等于一次线圈额定电流与匝数的乘积，在专用 线圈上加数值较小的专用线圈额定电流与在一次线 圈上加一次额定大电流进行互感器校验是等效的，即 不用升大电流就可对电力电流互感器进行误差校 验。

Description

本实用新型提出的是一种带有专用线圈的电力电流互感器。属输变电设备领域。

电力电流互感器是电力生产和电力用户大量使用的电力设备。在现有技术中，电力电流互感器是由一次线圈、二次线圈和铁芯、外壳所构成。电力电流互感器的一次电流与二次电流成一定比例关系。这个比例在理论上等于二次线圈匝数与一次线圈匝数之比。

由于结构、材料等方面的原因，制成的电力电流互感器一、二次电流之比并不严格等于一、二次线圈匝数之比，而是存在一定的电流转换误差，一、二次电流之间还存在一定的相位移。比例误差和相位移一起被通称为电力电流互感器的误差。为了确定电力电流互感器误差的大小，应定期或不定期地对电力电流互感器进行误差校验。这需要将电力电流互感器的一次线圈电流升至一次额定电流值的120％或更高。由于电力电流互感器的结构和一次电流大等原因，电力电流互感器现场试验升电流和校验需配备体积大且笨 重的升流、试验设备和很粗长的一次导线。且一次导线的连接十分困难，有些场合下无法穿心连接。另外，对于一次导线可以穿心连接的情况，还会出现一次导线偏心，铁芯产生局部饱和等现象。这些因素严重地影响了电力电流互感器的误差现场校验及校验数据的可靠性。到目前，尚未形成一种合理可靠且简便的电力电流互感器现场校验方法。

本实用新型的目的是针对上述背景技术存在的问题，提出一种带有校验专用线圈的电力电流互感器。所述的这种电力电流互感器，不用升大电流就能够进行电力电流互感器现场误差校验。使得电力电流互感器现场校验比较简便。

本实用新型的技术关键在于：根据电力电流互感器误差大小由一次电流与其匝数之乘积决定而不是仅由一次电流值大小决定这一原理，在现有的电力电流互感器结构基础上，在其铁芯上增加一个沿铁芯均匀绕制的校验用专用线圈。对于电力电流互感器，该线圈属于低压线圈。本实用新型提出的电力电流互感器由一次线圈、二次线圈，专用线圈和铁芯、外壳所构成。电力电流互感器正常运行时，专用线圈呈开路状态并有一点接地。增加的专用线圈不影响电力电流互感器的准确度和安全运行。只是在电力电流互感器停电进行误差校验时才使用。校验专用线圈的技术特征在于：专用线圈的额定工作电流与其匝数之乘积等于一次线圈的额定工作电流与一次线圈匝数的乘积。因此，只要将专用线圈的匝数绕制成大于一次线圈匝数的若干倍，则一次线圈的额定工作电流为专用线圈额定工作电流同一倍数。通过这一方法可将专用线圈的额定工作电流控制在较小电流的水平。在进行电力电流互感器现场校验时，将一次线圈开路，由专用线圈、二次线圈和铁芯一起组合为新的电流互感器作为被校验电流互感器。专用线圈的额定工作电流可以在铁芯上产生和一次电流完全相等的激磁磁势。理论上，由专用线圈、二次线圈和铁芯构成的被校验电流互感器的误差与由一次线圈、二次线圈和铁芯构成的被校电流互感器的误差相等。在专用线圈上加较小的试验电流所测得的误差数据与现有的在一次线圈上加额定大电流的校验方法所测得的误差数一致。所以，对于本实用新型提出的电力电流互感器，可以利用专用线圈进行误差校验并认定校验结果就是电力电流互感器在运行状态下的误差。从而实现不用升大电流就能实现对电力电流互感器进行误差校验的目的。此种技术适用于0.2级及以下精度的电力电流互感器。

本实用新型采用的技术方案为，在由一次线圈、二次线圈、铁芯和外壳所构成的电力电流互感器的铁芯上，增加一个用金属导线均匀绕制而成的误差校验专用线圈，专用线圈的额定工作电流与匝数的乘积等于一次线圈的额定工作电流与匝数的乘积。

下面结合附图来对本实用新型详细说明：

图1是电流互感器误差校验原理图。其中，［1］是被校电流互感器，精度为0.2级，变比是8000安培比5安培。1代表被校电流互感器一次线圈，额定一次电流是8000安培，匝数为穿心一匝。2代表被校互感器的二次线圈，理论上，额定二次电流是5安培，误差不应超出0.2级互感器精度允许范围，匝数为1600匝。3代表被校互感器的铁芯。［2］代表标准互感器，变比也是8000安培比5安培。精度为0.01级。按电流互感器检定规程规定，在校验中其误差可忽略不计，即误差视为零。（1）代表标准电流互感器一次线圈，其中通过的额定一次电流为8000安培，与线圈1中电流完全相等。（2）代表标准电流互感器二次线圈，其中通额定二次电流5安培。（3）代表标准电流互感器的铁芯。4代表被校电流互感器［1］所带负荷。5代表［1］的误差电流，误差电流等于线圈2中电流与线圈（2）中电流之差。6代表电源及升流设备，可向试验线路提供额定一次5％～120％的电流。7代表误差测试装置，其作用是定量给出电流互感器在指定工作电流下的误差值。图1给出的试验线路存在如下缺点：第一，试验升流设备6体积大且笨重，难以搬运。第二，标准电流互感器［2］体积大且笨重，难以搬运。第三，连接线圈1、（1）和设备6的导线截面大，重量大，难以连接。特别是现场校验时，由于被校电流互感器一次导线已固定，无法利用和拆除。只能利用原一次导线在电流互感器［1］的穿心窗口的剩余空间另外穿装一根一次导线。从而带来新的问题：其一，每次试验穿心位置不能处于电流互感器［1］窗口中心部位，造成一次导线偏心，有可能影响误差校验结果的可靠性。其二，剩余空间太小甚至根本不存在，试验一次导线无法穿过，使校验无法实现。其四，一次电流太大，现场无法将电流升至要求值。

图2是本实用新型提出的带有专用线圈的电力电流互感器原理图。图中［3］代表带有专用线圈的电力电流互感器本体。1，2，3和4含义同图1。8代表专用线圈，9代表电源。线圈8的技术特征在于：线圈8的额定工作电流与其匝数之乘积等于线圈1额定工作电流和匝数的乘积。其结构上的技术特点在于：线圈8均匀绕制在铁芯上。线圈8作为电力电流互感器的低压绕组，线圈8与线圈1之间的绝缘强度不应低于相同电压等级的电力电流互感器一、二次线圈之间绝缘水平的规定要求。线圈8与线圈2和铁芯3之间的绝缘水平不应低于有关测量电流互感器一、二次线圈、铁芯间绝缘强度的规定要求。电力电流互感器［3］投入电力电流运行时，线圈8开路并有一点10接地（如图2所示）。电力电流互感器［3］退出运行，进行校验时，一次线圈1开路，线圈8替代一次线圈作为被校电流互感器的一次线圈（见图3所示）。

图3是带有专用线圈的电力电流互感器校验原理图。［4］是标准电流互感器，10代表标准电流互感器［4］的一次线圈，11代表标准电流互感器［4］的二次线圈，12代表标准电流互感器［4］的铁芯。线圈1的额定电流为8000安培，匝数为1匝。线圈8的匝数为40匝，额定工作电流为200安培。在线圈1中通过8000安培电流和在线圈8中通过200安培电流，都可以在线圈2中产生近似5安培的相同电流和相同的误差。不同的是线圈（1）与线圈（2）的电流之比为8000安比5安，而线圈8与线圈2的电流变比也应选择200安比5安。图1试验线路存在的缺点在图3的试验线路中都得到了克服。用小变比200安比5安的标准电流互感器可对大变比的电流互感器进行校验。

使用本实用新型提出的带有专用线圈的电力电流互感器，可以达到以下效果：

第一、校验试验电流大为减小，相应的试验设备和导线体积和重量大为减小，试验变得十分简便；

第二、由于标准电流互感器变比相应减小，可用小变比的标准电流互感器校验大变比的电力电流互感器，同时标准互感器的体积和重量大为减小，可做成便携式标准。

第三、由于专用线圈固定在铁芯上，一次导线偏心现象消除了。各次校验数据可复现性得到改善。

第四、不存在一次导线无法穿心导致校验不可实现的情况。

实施例：

利用本实用新型已绕制了一台发电机出口电力电流互感器。额定电流变比为8000安比5安。专用线圈为40匝，额定工作电流为200安培。按照图1线路（专用线圈开路）和图3线路分别对8000安比5安和200安比5安变比进行了校验。所测得的误差数据在0.2级精度要求范围内完全吻合。验证本实用新型提出的技术方案及其优点，解决了现场校验电力电流互感器遇到的问题。

Claims (2)

1、一种由一次线圈、二次线圈、铁芯和外壳所构成的带有专用线圈的电力电流互感器，其特征在于：在电力电流互感器的铁芯上增加一个匝数大于电力电流互感器一次线圈匝数的误差校验专用线圈，专用线圈的额定工作电流与匝数的乘积等于一次线圈的额定工作电流与匝数的乘积。

2、如权力要求书1中所述带有专用线圈的电力电流互感器，其特征在于所说的专用线圈，它是由金属导线在铁芯上均匀绕制而成。

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