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          返回導體對電流互感器復合型誤差的干擾及降低干擾的對策

          發布時間:2020-08-28 17:38:41


          文中科學研究的返回導體就是指電流互感器的構造自身具體存有的“返回導體”,電流互感器二次繞組的復合型誤差平均誤差通常超過設計方案值,乃至超出規范限制值,其關鍵緣故便是返回導體的干擾。為降低電壓互感器構造自身的返回導體的干擾,可選用二次線匝不分布均勻的方式 ,必需時可選用額外屏蔽掉繞組。

          返回導體的產生及返回導體中電流量造成的電磁場對二次繞組復合型誤差的干擾(測算略)

          電流互感器存有返回導體時,一次電磁場已不是遍布勻稱的內切圓族,很有可能會出現部分電磁場集中化,毀壞了鐵心電磁場的勻稱性,進而對復合型誤差導致干擾。

          U形一次繞組有二根導線,若環狀二次繞組套服在一根導線上,另一根導線和環部導體便是返回導體。因為返回導體中的電流量造成的磁通歷經鐵心,挨近返回導體一側的鐵心的磁密提升,杜絕返回導體一側的鐵心的磁密降低,促使鐵心每段的磁密不一。

          由于這類外電磁場造成的磁通途徑絕大多數根據氣體或其他非磁性物質,鐵心等效電路僅僅很小一段,因此其磁感應強度與氣體或其他非磁性物質的導磁率正相關,并且磁感線與二次繞組相鏈,在一切正常工作情況下是使二次漏抗提升的漏磁。電流互感器在額定電壓上下工作中時被磁化曲線圖貼近于線形,在這類狀況下,精確測量級的誤差和維護級的額定電壓誤差平均誤差與測算值基礎符合。

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          由上圖圖及測算獲知,在電流互感器的二次負載以及它主要參數定下的狀況下,電流互感器在額定電壓上下工作中時,鐵心磁通磁密處于被磁化曲線圖的平行線段,導磁率和磁通磁密呈線性增長,因此二次繞組額定電壓誤差平均誤差與測算值基礎符合。

          但當一次電流量提高到一定值之后,即在大的過電流量狀況下,伴隨著磁通磁密進到飽和狀態,磁通磁密提升,導磁率降低迅速,誤差快速擴大,這很有可能會導致誤差超出限制值,在這里狀況下,伴隨著挨近返回導體一側的鐵心磁通磁密的增加,即部分電磁場很強,因此會出現平均誤差與測算值的顯著區別。當具體一次電流量小于額定電流時,磁通磁密和導磁率降低,但這時導磁率降低更快,因此也會出現平均誤差與測算值的顯著區別。

          降低返回導體干擾的對策

          1、選用二次線匝不分布均勻的方式 

          受返回導體干擾,假如二次繞組的線匝分布均勻,則鐵心磁通會不勻稱,復合型誤差非常大,平均誤差和基本測算值的區別非常大。選用非分布均勻二次繞組的方式 可改進鐵心磁通遍布,使其做到幾近勻稱,復合型誤差不大,平均誤差與測算值貼近,進而減少了返回導體的干擾。

          電壓互感器內部返回導體與鐵心的相對位置是固定不動的,如能在緊貼鐵心周邊創建與返回導體磁勢反相的磁勢,就可以相抵返回導體磁勢。依據畢奧—薩伐爾基本定律,電流量在室內空間某一點造成的電磁場的高低與期間的間距反比,得知離鐵心近,需要的反磁勢就小。

          選用二次線匝不分布均勻的方式 既能夠起這一功效,把原本分布均勻的二次線匝在挨近返回導體側的鐵心段上多繞一些,在杜絕返回導體側的鐵心段上少繞一些,這時返回導體側鐵心段的二次磁勢超過一切正常分布均勻時的磁勢,造成的磁通在這里一段鐵心中與返回導體導線的干擾磁通方位反過來,進而相抵其一部分功效。

          2、安裝時要確保二次繞組中間線匝親疏相匹配

          二次繞組中間也會相互之間干擾,很有可能造成 誤差增大。繞組中間的電磁場的磁感線方位同樣,可造成累加,假如2個繞組中間電磁場遍布不勻稱,累加的結果很有可能擺脫二次繞組鐵心磁通遍布勻稱情況,導致平均誤差與測算值誤差增大。

          為防止這類狀況,要選用二次繞組安裝時線匝稠密的一側相匹配另一個二次繞組的稠密側,較稀少側相匹配較稀少側。鄰近2個繞組鄰近處輸電線間空隙很大,會造成很大漏磁,可選用繞組間應用紙圈來減弱漏磁干擾。

          3、二次繞組存有TPY繞組時,可選用提升紙圈的方式 來減少漏磁的干擾。

          因為TPY繞組有磁密,這兒造成的漏磁很大,為了更好地防止漏磁的干擾,可選用導磁率低的紙圈來減少這類干擾,二次繞組中間可提升紙圈來減少漏磁的干擾。此外,TPY繞組多處磁密處磁勢較差且造成漏磁,安裝時要與U形一次繞組中心線成90°,以減少及均衡漏磁的干擾。

          4、選用額外的屏蔽掉繞組

          屏蔽掉繞組的關鍵功效是維護電流互感器中的環狀鐵心防止遭受外部雜散磁通的干擾。屏蔽掉繞組是在電壓互感器變壓器鐵芯上此外線圈電感的數個成雙的繞組,一般選用線圈匝數相同、線圈電感方位反過來的倆對屏蔽掉繞組的計劃方案,每對繞組反旋光性串連在一起。

          他們的線圈匝數,繞向和接口方式使其在大電流互感器中造成一個與雜散電磁場(從外電流量在鐵心中造成的電磁場)尺寸同樣、方位反過來的泄露電磁場,以相抵雜散電磁場的干擾。雜散磁通較高一段的屏蔽掉繞組磁感應的電勢差高過另一段,屏蔽掉繞組內穿過均衡電流量,此電流量使雜散磁通較高一段去磁,雜散磁通較低一段增磁,以做到相距不大貼近均衡的水平,因此也叫均衡繞組。

          設計方案屏蔽掉繞組務必遵照下列標準:環狀鐵心中的較大 磁感應強度就最少,屏蔽掉實際效果最好是;屏蔽掉繞組中的電流量要維持較小的水準;表層繞組的部分升溫最少;全部屏蔽掉繞組中的電流量遍布要維持勻稱;屏蔽掉繞組線圈匝數盡量少。

          結果

          電流互感器返回導體的干擾,是精確測量級和維護級復合型誤差不過關的直接原因,返回導體的存有使一次電磁場部分集中化,以至基本構造繞組的鐵心磁通遍布不勻稱,復合型誤差特點大幅劣變,要想降低返回導體對復合型誤差的的干擾,就需要想辦法使繞組的鐵心磁通遍布勻稱。


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