[實用新型]改進型套管式電流互感器

無效

• 申請號: 94207941.8
• 申請日: 1994-03-28
• 公開（公告）號: CN2192073Y
• 公開（公告）日: 1995-03-15
• 發明（設計）人: 錢永強;白綏照
• 申請（專利權）人: 錢永強;白綏照
• 主分類號: H01F40/06
• 分類號: H01F40/06
• 代理公司: 榆林地區專利事務所
• 代理人: 賀建斌,柴向榮

本實用新型屬于電力系統計量裝置，具體涉及一種改進型套管式電流互感器。

目前我國電力系統一直沿用30年代生產的裝入式35KV油斷路器用的套管式電流互感器，在小電流比時，準確度低，一般200／5以下均為10級，200／5以上均為3級，均不能作為電度計量用，只能應用于保護，根據國家計量等級要求對35KV的用戶計量互感器為0.2級精度。現有套管式電流互感器無法作為計量使用，只能使用戶外式獨立電流互感器作計量用，該設備具有投資高每臺約6500元，兩臺為一組計量用共計13000元，還需增加戶外安裝設備費用2000元，以及占用戶外場地等諸多問題。

本實用新型的目的就在于克服上述之不足，設計出了一種體積小、成本低廉，使用安裝方便的改進型套管式電流互感器。

本實用新型的技術解決方案如下：首先分析了現有套管式電流互感器由于受到結構限制，鐵心尺寸固定（35KV油斷路器主體結構限制），一次線圈匝數只能為一匝（一次為穿芯式套管），以致使互感器誤差大、等級低。可由下列公式得知誤差原因：

比差f₁＝ (4.5×10⁵L(Z₂+Z_b))/(u N₂²s) Sin（α＋φ）×100（％）

角差δ_b＝ (4.5×10⁵L(Z₂+Z_b))/(u N₂²S) COS（α＋φ）×3438

式中：S——鐵芯有效截面積

L——鐵芯平均磁路長度

μ——導磁率

N₂——二次線圈匝數

Z_b——二次回路負截阻抗

Z₂——二次線圈阻抗

由上述兩式表明比差，角差與鐵芯導磁率μ及截面積S、二次線圈匝數N₂的平方成正比，而磁路長度L、二次線圈阻抗Z₂及二次回路負截阻抗Z_b成正比，并受角α與φ的影響，若增加N₂，將增大阻抗Z₂，N₂增加，N₁也隨之增加，將增大鐵芯窗口，導致加長磁路長度L，無法降低比差、角差。因此，本實用新型設計的結構由主鐵芯、磁分器、繞在主鐵芯和磁分器上的線圈組成，其中主鐵芯上繞有補償線圈，二次線圈補償差值合繞在主鐵芯和磁分器上；主鐵芯和磁分器都由優質硅鋼片卷制成園環形，磁分器裝在主鐵芯外。

本實用新型設計原理如下：

1、增大導磁率來降低比差、角差，該設計采用優質硅鋼片用以減小其歷磁損耗，在退火上采用經篩洗后的最佳退火工藝取得較高的導磁率，降低比差、角差；

2、采用單線加分數匝磁分路法，根據上述結構線圈繞法，可使主鐵芯的部分磁通轉移到磁分路中，適當選擇補償匝數，使得當在20％額定電流時，即互感器誤差最大時，磁 分路的導磁率和損耗角都達到或接近最大值，以使此時的比差和角差補償數值最大；

3、采用不相等阻抗導線并繞法，將二次線圈及補償線圈采用6根線經不相同并繞法以補償比差和角差，二次線圈和補償線圈中將形成不相等的阻抗電流，相當于少繞了匝數，補償了激磁電流引起負的比差，而對角差影響極小；

4、采用額定二次負載阻抗，降低角差和比差，由于電流互感器誤差是由一次電流和一次線圈這個激磁電流所造成的，而一次電流和一次線圈的大小與二次回路總阻抗成正比關系，二次回路總阻抗的增加會使角差與比差增大，因此采用二次回路總阻抗在定值的情況下來確定角差、比差的允許值范圍內達到準確精度，保證在額定阻抗下滿足各檔變化誤差精度，這樣雖然當負載功率因數增加引起α角增大時，使比差和角差稍有變化，影響很小。

本實用新型具有以下優點和積極效果：一是具有較高的準確度，在200／5以下計量級數為0.2級；二是體積小成本低，與戶外式獨立電流互感器相比不需占戶外場地，并以計量一組兩只計算，可節省13400元；三是它直接接于35KV油斷器套管內部浸泡在開關油中，無需每年單獨對互感器進行維護、檢修、試驗工作，減少了工作量；四是該產品具有一定的可靠性、實用性、推廣應用性，是電力系統35KV計量中重大技術突破，屬國內首創，填補了國內空白。

下面結合附圖進一步說明本實用新型。

圖1是本實用新型結構示意圖。

如圖1所示，它由主鐵芯（1）、磁分器（2）、補償線圈（3）和二次線圈補償差值（4）組成，其中磁分器（2）和主鐵芯（1）都由優質硅鋼片卷成圓環形，磁分器（2）裝在主鐵芯（1）外，主鐵芯（1）上繞有補償線圈（3），二次線圈補償差值（4）合繞在主鐵芯（1）和磁分器（2）上，上面所述的磁分器由二片優質硅鋼片卷成。