CT极性问题 下载本文

CT极性问题。

电流互感器一次绕组的头尾出线端分别用P1和P2表示;二次绕组的头尾出线端分别用S1和S2表示。则P1和S1为同极性;P2和S2为同极性。如果一次电流从P1流入,P2流出;二次电流从S1流出,S2流入;则该电流互感器为减极性

1 问题的提出

在电气试验中,经常需要对已组装的变压器复测其套管式电流互感器的极性,常规的方法是在变压器出线与中性点之间加3V直流电,加电瞬间,在电流互感器二次侧用指针万用表毫伏档测量的“直流感应法”。但容量较大的变压器当套管安装完毕以后,由于变压器线圈具有很大的电感,利用“直流感应法”无法测量套管式电流互感器的极性(对于容量240MVA以上的变压器,即使用24V直流电压也测不出来,若继续升高电压,变压器规程不允许)。我们在工作中,利用将变压器高压侧A、B、C三相短路起来消除变压器线圈合成磁通方法,对其中性点加1.5V的直流电压来测定电流互感器的极性。这种“消除电感作用测量法”经实践证明,是可行的,测量结果准确无误,给工作带来了很大方便。 2 原理分析

以三心三柱的变压器(三心五柱变压器的分析结果与三心三柱变压器是一致的)为例进行分析。 2.1一相线圈加电

在某一相上加电时(以B相为例,见图1),

当开关K闭合的瞬间,有增加的电流流过变压器线圈,产生变化的磁通链ψ,产生感应电动势eL。根据电磁感应定律和楞次定律eL=—dψ/dt,由于变压器铁心中有较大空气隙,且在非饱和状态下工作,可以认为电感是线性的。由此可得eL=-(dI/dt)。自感电动势的实际方向总是企图阻止电流变化。由于变压器中的铁心作用,电感大大增强,即单位电流产生的磁通链剧增,从而使eL更高。从物理意义上讲,必须外加一个高电压来克服fi,但在现场实际测试中是不允许的。因此,流经线圈的电流很小,感应到电流互感器二次的电流更小,从测量表计上无法看出指针偏转方向,无法正确判断互感器的极性。 2.2三相线圈短路加电

三相线圈短路后对中性点加电(见图2),

图2 三相短路加电测量电流互感器极性的原理接线图

即可使各相产生的磁通链相互抵消(漏磁通忽略不计),从而消除线圈的自感电动势,达到增大回路电流的目的。

假设变压器铁心截面处处相等,每相的漏磁通为零。这样,当K合闸瞬间,A、B、

C三相线圈通过的电流是相等的,电流产生的磁通链也是相等的。磁通链的方向如图2所示,最终表现在每一相上的磁通链为0,自感电动势也就为0。因此,外加电压无需克服自感电动势的影响,整个回路可以理解为一个纯电阻电路,I=V/R,R及为三个线圈的并联电阻和电源内阻之和。

这个电流的大小只取决于电源电势和回路电阻的大小,电流值要比单相线圈加电时大得多。

由于一次电流的增加,电流互感器二次的感应电势也相应增大,因此,从测量表计上可以准确地判断互感器的极性。 3 小结

采用“消除电感作用测量极性”的方法,解决了当变压器套管与变压器本体组装后,测量套管式互感器极性的问题。这种方法准确可靠,简单易行,从操作程序上与“直流感应法”没有差别。适用于有中性点引出的各种变压器。