LXK零序電流互感器用于檢測接地故障信號,是實施接地選線保護裝置的關鍵性傳感元件。對于小電流接地系統的接地選線保護裝置,如故障信號檢測失真,則再*的接地保護原理也無法保證其良好的動作性能。因此,零序電流互感器的優化設計十分必要。本文就此對零序電流互感器的線圈參數選擇,相位控制措施,鐵芯材料選用及結構等方面進行了優化設計并作了實驗,得到了較滿意的結果。
LXK零序電流互感器工作原理及影響其技術性 能的因素 零序電流互感器類似升壓變壓器,其一次繞組匝數N:一般只有1匝到幾匝;二次繞組匝數NZ很多。 由于互感器二次繞組所接的阻抗很小,二次繞組近于短接,因此它的運行情況相當于變壓器的短路運行狀況。 根據互感器的磁動勢平衡關系可知靈敏度時,此外,加大S,選用刀高的材料和減小L,都有利于a的提高。2優化設計 分析(l)、(2)、(3)式,應采取以下措施優化零序電流互感器設計: (l)選用優質硅鋼片以提高刀值。 (2)增大鐵芯截面。雖然截面越大越有利于提高靈敏度,但考慮到產品的經濟性和體積大小,通過分析和試驗,一般將截面選為(30碎0)mm”(15~20)mnl。 (3)縮短磁路平均長度。考慮到安裝的方便,采用圓形對接式結構(在同樣體積下,此結構比方形結構平均磁路短)。 (4)優化二次繞組匝數。二次繞組匝數的確定比較復雜,應仔細分析,全面考慮。 運行中的零序電流互感器是直接套在電纜上的,N,=1,則 ZL=Nz 22田(4) 可見,要使靈敏度高,戈的選取有一個恰當值,同時需考慮阻抗的配合關系。但由于Z。為非線性阻抗,較難用固定值來進行計算。故NZ的值可在理論計算的基礎上,通過實驗來確定。 另外,應將二次繞組均勻地分布在環行鐵芯的四周,以消除因磁路不對稱而在二次繞組中產生的不平衡電流。并將一次導體盡量放置在鐵芯窗口的正中。 (5)設置補償環節。由于鐵芯材料在低磁場下磁特性的非線性導磁率只能在某一點達到,經過合理設計使鐵芯工作在這一點或其附近,可大大提高零序電流互感器的靈敏度,并可較好地改善其角特性。 為此,可在零序電流互感器二次繞組上并接容性補償環節。補償電容的作用一是使二次繞組形成串聯諧振,二是使二次繞組電流呈容性,有助磁效果。
通過對LXK零序電流互感器線圈參數的合理選擇,相位控制措施的實施,鐵芯材料選用及結構等方面進行優化.設計,使新設計的零序電流互感器性能大大優于老產品,其線性套好,靈敏度高‘安裝方便,角移變化小;增加的自檢繞組有利于及早發現零序電流互感器安裝、運行中的隱患。為接地保護裝置的選擇性和可靠性提供了強有力的保證。
