一种基于内部电弧试验的电流互感器防爆性能评估方法与流程

    专利2025-04-04  42


    本发明涉及一种基于内部电弧试验的电流互感器防爆性能评估方法。


    背景技术:

    1、高压直流输电以造价低、损耗小、输送容量大、易于电网联络等优势成为远距离、跨区域电能输送的首选手段,特别是随着国家大气污染防治和新基建行动计划深入推进,高压直流输电工程进入了高速发展阶段。在输电系统运行过程中电流互感器作为专门提供保护、测量用的二次电流的作用的核心部件,其安全的运行是确保输电系统稳定可靠的关键。

    2、目前电网中主要运行的油浸式电流互感器因其防爆能力不足导致运行中事故频发。据统计十年间由于内部故障引发的爆炸几十次,对系统的运行和人身安全造成了严重影响。国内至今缺乏电流互感器防爆性能安全评估方法,导致无法从根本上解决电流互感器防爆性能差、易爆炸的问题。另外我国在开展油浸式电流互感器电弧内部故障试验和其试验技术研究方面几乎是空白。因此需要开展一系列油浸倒立式电流互感器内部电弧故障试验,初步评估运行中的油浸式电流互感器防爆性能,并通过试验的开展,进一步规范完善电流互感器产品有效且可行的内部电弧故障试验方法,为全面提升电流互感器的可靠性水平提供技术支撑。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提出一种基于内部电弧试验的电流互感器防爆性能评估方法,通过试验结果中互感器外壳碎片飞逸情况判断电流互感器外壳防爆能力是否符合标准。

    2、为了实现上述目的,本发明的技术方案是:

    3、一种基于内部电弧试验的电流互感器防爆性能评估方法,包括被评估油浸电流互感器,电流互感器壳体接地,通过被评估油浸电流互感器燃爆后碎片的飞逸状态判断电流互感器防爆性能,所述方法包括燃弧测试和防爆性能评估;

    4、所述燃弧测试包括:

    5、第一步:确定电流互感器油箱壳体内表面电场强度集中区域,打开油箱壳体将电场强度集中区域壳体与电流互感器接地端连接引弧导线形成短路,然后关闭油箱壳体灌入绝缘油;

    6、第二步:将试验电源的电源输出两端分别连接电流互感器一次线端子和电流互感器接地端;

    7、第三步:试验电源施加燃弧电压使电流互感器壳体爆裂产生碎片向周边飞溅;

    8、所述防爆性能评估包括:

    9、第一步:确定一个遏制区半径为评估标准;

    10、第二步:收集向周边飞溅的碎片,并记录每一碎片的大小以及距电流互感器的飞溅距离;

    11、若没有碎片飞溅超出遏制区半径,则判定被评估电流互感器防爆性能优良,若有碎片飞溅超出遏制区半径,则判定被评估电流互感器防爆性能差。

    12、方案进一步是:根据评估公式将所述防爆性能差分为防爆性能低和防爆性能较低,

    13、

    14、其中:

    15、4.92m为遏制区半径;

    16、ei为未超出遏制区半径的每一个碎片的飞溅距离,i=1、2、……、n;

    17、ai为对应ei的每一个碎片最长的长度,i=1、2、……、n;

    18、bi为对应ei的每一个碎片最窄的宽度,i=1、2、……、n;

    19、xi为超出遏制区半径的每一个碎片的飞溅距离,i=1、2、……、n;

    20、di为对应xi的每一个碎片最长的长度,i=1、2、……、n;

    21、li为对应xi的每一个碎片最窄的宽度,i=1、2、……、n;

    22、若ξ>100,则被评估电流互感器的防爆性能低;若35<ξ<100,则被评估电流互感器的防爆性能较低。

    23、方案进一步是:所述确定电流互感器油箱壳体内表面电场强度集中区域,是通过以往油箱壳体出现爆裂故障分析确定的。

    24、方案进一步是:所述方法进一步包括在测量前对试验电源进行选择,首先要根据被测电流互感器确定一个预期燃弧电流和预期时间,在测试前对被评估电流互感器进行阻抗测量,采用回路电阻测试仪测量一次线圈与壳体接地回路阻抗,根据接地回路阻抗以及预期燃弧电流调节电源的电压,使电流能够达到预期大小,以此电压作为试验电压选择试验电源。

    25、本发明的有益效果是:通过试验结果中互感器外壳碎片飞逸情况判断电流互感器外壳防爆能力,为全面提升电流互感器的可靠性水平提供技术支撑,方便直观。

    26、下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。



    技术特征:

    1.一种基于内部电弧试验的电流互感器防爆性能评估方法,包括被评估油浸电流互感器,电流互感器壳体接地,通过被评估油浸电流互感器燃爆后碎片的飞逸状态判断电流互感器防爆性能,其特征在于,所述方法包括燃弧测试和防爆性能评估;

    2.根据权利要求1所述的防爆性能评估方法,其特征在于,根据评估公式将所述防爆性能差分为防爆性能低和防爆性能较低,

    3.根据权利要求1所述的防爆性能评估方法,其特征在于,所述确定电流互感器油箱壳体内表面电场强度集中区域,是通过以往油箱壳体出现爆裂故障分析确定的。

    4.根据权利要求1所述的防爆性能评估方法,其特征在于,所述方法进一步包括在测量前对试验电源进行选择,首先要根据被测电流互感器确定一个预期燃弧电流和预期时间,在测试前对被评估电流互感器进行阻抗测量,采用回路电阻测试仪测量一次线圈与壳体接地回路阻抗,根据接地回路阻抗以及预期燃弧电流调节电源的电压,使电流能够达到预期大小,以此电压作为试验电压选择试验电源。


    技术总结
    本发明公开了一种基于内部电弧试验的电流互感器防爆性能评估方法,包括被评估油浸电流互感器,电流互感器壳体接地,通过对引爆所述被评估油浸电流互感器碎片飞逸状态判断电流互感器防爆性能,所述方法包括引爆测试和防爆性能评估;本发明通过试验结果中互感器外壳碎片飞逸情况判断电流互感器外壳防爆能力,为全面提升电流互感器的可靠性水平提供技术支撑,方便直观。

    技术研发人员:杨海涛,冯宇,王路伽,丁国成,吴兴旺,胡啸宇,吴杰,张晨晨,谢一鸣,李坚林,黄伟民,谢佳,刘鑫,黄杰,周秀,吴昊,吴士普,王玲,徐思恩,杜砚,郝宇亮,冯建华,尹睿涵
    受保护的技术使用者:国网安徽省电力有限公司电力科学研究院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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