一种基于结构改进的电流互感器防爆性能提升方法与流程

    专利2025-07-16  29


    本发明涉及一种基于结构改进的电流互感器防爆性能提升方法,是基于储油柜及泄压通道改进的电流互感器防爆性能提升方法。


    背景技术:

    1、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,提出互感器结构改进方法提升其防爆性能,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结构改进的电流互感器防爆性能提升方法,是基于储油柜及泄压通道改进的电流互感器防爆性能提升方法。

    2、为了实现上述目的,本发明的技术方案是:

    3、一种基于结构改进的电流互感器防爆性能提升方法,首先对于电流互感器开展内部电弧试验,根据内部电弧试验确定是否对储油柜壁厚、泄压通道直径进行改进,内部电弧试验包括以下步骤:

    4、第一步:在引爆测试现场设置红外测温仪,用以获取燃爆时储油柜表面温度,确定电流互感器储油柜内表面电场强度集中区域,打开储油柜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,然后关闭储油柜灌入绝缘油;

    5、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;

    6、第三步:试验电源施加引爆电压使电流互感器储油柜爆裂产生碎片向周边飞溅;

    7、第四步:收集向周边飞溅的碎片,记录碎片的数量以及飞溅的距离,设定一个飞溅的碎片遏制区半径,当根据碎片向周边飞溅的数量和距离超出碎片遏制区半径时,则确定对储油柜壁加厚改进、泄压通道直径进行扩径改进,否则不需要改进。

    8、方案进一步是:所述改进包括通过公式一确定储油柜的壁厚,通过公式二确定泄压通道的直径;

    9、δ′=kδ0                                          公式一

    10、

    11、其中:

    12、

    13、δ′为改进后壁厚;

    14、δ0为改进前壁厚;

    15、k为增固系数;

    16、f为储油柜外壳材料屈服强度;

    17、e为储油柜外壳材料延伸率;

    18、λ为储油柜外壳材料硬度,单位为kg·n/mm3;

    19、t为储油柜燃爆时储油柜表面温度,单位为℃;

    20、tp为储油柜燃爆时从通电到储油柜燃爆所用的时间,单位为ms;

    21、ut、it为储油柜燃爆时测得的电压、电流数据;

    22、xi为每一个碎片的飞溅距离,i=1、2、……、n;

    23、φ′为改进后的泄压通道直径;

    24、ф0为改进前的泄压通道直径;

    25、vc为储油柜及套管内部绝缘油体积,单位为m3;

    26、vp0为膨胀器正常状态下内部体积,单位为m3;

    27、vp1为膨胀器拉伸到最长高度时内部体积;

    28、l0为膨胀器正常状态高度,单位为m;

    29、l1为最长拉伸高度,单位为m;

    30、4.92为飞溅的碎片遏制区半径。

    31、方案进一步是:所述确定电流互感器储油柜内表面电场强度集中区域,是通过以往储油柜出现燃弧故障分析确定的。

    32、本发明的有益效果是:为之后电流互感器储油柜结构的改进、提高防爆性能提供重要参考。

    33、下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。



    技术特征:

    1.一种基于结构改进的电流互感器防爆性能提升方法,其特征在于,首先对于电流互感器开展内部电弧试验,根据内部电弧试验确定是否对储油柜壁厚、泄压通道直径进行改进,内部电弧试验包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的基于结构改进的电流互感器防爆性能提升方法,其特征在于,所述改进包括通过公式一确定储油柜的壁厚,通过公式二确定泄压通道的直径;

    3.根据权利要求1所述的基于结构改进的电流互感器防爆性能提升方法,其特征在于,所述确定电流互感器储油柜内表面电场强度集中区域,是通过以往储油柜出现燃弧故障分析确定的。


    技术总结
    本发明公开了一种基于结构改进的电流互感器防爆性能提升方法,包括通过电流互感器储油柜的内部燃弧试验获取储油柜引爆时储油柜表面温度和飞溅的碎片,然后通过公式一确定储油柜的壁厚,通过公式二确定泄压通道的直径,为之后电流互感器储油柜结构的改进、提高防爆性能提供重要参考。

    技术研发人员:杨海涛,冯宇,刘国庆,薛福明,何振力,马飞,丁国成,吴兴旺,胡啸宇,张晨晨,吴杰,谢一鸣,周秀,李坚林,黄伟民,谢佳,刘鑫,黄杰,吴昊,王玲,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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