專利名稱：一種具有在線絕緣監測功能的u形電流互感器的制作方法
技術領域：
本發明涉及電力電流互感器領域，特別涉及一種具有在線絕緣監測功能的u形電
流互感器。
背景技術：
目前，電力電流互感器主要以油浸正立式為主，其一次導體為傳統U形結構，其主 絕緣為變壓器油和電纜紙絕緣結構，主要由電纜紙帶包扎而成。為了使內部電場比較均勻， 絕緣層內部設有一組主屏并在主屏端部設有端屏。另一種新型油浸正立式電流互感器絕緣 結構得到越來越廣泛的應用，那就是只保留絕緣層中最外層和最里層兩張主屏(末屏和零 屏)，以上兩張主屏之間的各主屏(中間屏)均由短屏替代，并且這些短屏從里往外在末屏 和零屏的端部呈臺階狀排列，依次為一屏、二屏、三屏等。 在線監測電流互感器絕緣的現有方法是通過監測其絕緣的介質損耗tan S ，要實 現這一目標需要準確采集并求出電流信號和電壓信號基波的相位差；上述監測方法要求檢 測設備多，精度高，投資大，目前很少采用。
發明內容
本發明的目的在于提供一種具有在線絕緣監測功能的U形電流互感器，其監測簡 單、方便、成本小。 為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現。 —種具有在線絕緣監測功能的U形電流互感器，包括U形結構的一次導體，依次 疊繞在一次導體上的零屏、中間屏和末屏，依次設置在一次導體、零屏、中間屏和末屏之間 絕緣層，以及套裝在末屏上的二次繞組，其特征在于，還包括一個差流互感器，所述末屏在U 形結構底部分為相互絕緣的左半末屏、右半末屏，并分別引出左、右引線，左、右引線電連接 所述差流互感器的差流輸入端；所述差流互感器的差流輸出端輸出表征U形電流互感器絕 緣狀態的電流信號。 本發明的進一步改進和特點在于 所述差流互感器包含鐵芯，以及繞制造在鐵芯上的第一原邊繞組、第二原邊繞組 和副邊繞組；所述第一原邊繞組和第二原邊繞組的匝數相同且有一對同名端共同接地，另 一對同名端作為差流輸入端，所述副邊繞組的輸出端作為差流輸出端。 所述左半末屏、右半末屏在U形結構底部部分重疊，重疊部分之間設置有絕緣介 質。 本發明的U形電流互感器，利用U形電流互感器的結構對稱性，在U形結構底部將 末屏分為左半末屏、右半末屏，并分別引出左、右引線，左、右引線電連接一個差流互感器的 差流輸入端，差流互感器的差流輸出繞組提供一個用于判斷U形電流互感器絕緣狀態的電 流信號。 正常運行中，左半末屏、右半末屏流入差流互感器原邊的電流大小相同，流向相
3反，引起等值反向的磁動勢，副線圈中無電流，差流輸出為零；當絕緣狀況發生變化時，左半 末屏、右半末屏流入差流互感器原邊的電流流向相反，大小不同，引起磁動勢，副線圈中有 電流，差流輸出達到設定值時，可以判定U形電流互感器絕緣破壞，需要退出運行。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步詳細說明。 圖1為本發明的一種具有在線絕緣監測功能的U形電流互感器的結構原理示意 圖； 圖2為左半末屏、右半末屏的左、右引線的引出示意圖； 圖3為的左、右引線處的結構示意圖； 其中1為一次導體；2為零屏；3為中間屏；4為末屏；401為左半末屏；401為右
半末屏；5為二次繞組；6為差流互感器；601為鐵芯；602第一原邊繞組；603為第二原邊繞 組；604為副邊繞組；7為左引線；8為右引線；9為絕緣介質。
具體實施例方式
參照圖l，為本發明的一種具有在線絕緣監測功能的U形電流互感器，主要包括U 形結構的一次導體l，依次疊繞在一次導體1上的零屏2、中間屏2和末屏4，一次導體1、零 屏2、中間屏3和末屏4之間依次設置有絕緣介層，套裝在末屏4上的二次繞組5，以及差流 互感器6。末屏4在其U形結構底部分為相互絕緣的左半末屏、右半末屏，并分別引出左、右 引線，左、右引線電連接差流互感器6的差流輸入端，差流互感器6的差流輸出端輸出表征 U形電流互感器絕緣狀態的電流信號。 其中，差流互感器6包含鐵芯601，以及繞制造在鐵芯601上的第一原邊繞組602、 第二原邊繞組603和副邊繞組604。第一原邊繞組601和第二原邊繞組602的匝數相同且 有一對同名端共同接地，另一對同名端作為差流輸入端；副邊繞組604的輸出端作為差流 輸出端。差流互感器6的差流輸出端可以通過串接負載電阻，將電流信號轉化為電壓信號， 輸入到監測裝置。 本發明充分利用了油浸正立式U形電流互感器絕緣結構對稱的特點，依據絕緣中 電容屏間絕緣介質發生局部損壞時，會引起電容量的變化而導致左半末屏、右半末屏電流 變化，對末屏稍加處理并增加了一個差流互感器，就實現了U形電流互感器的在線絕緣監 測功能，對上述監測信號設置門限值用來控制U形電流互感器的運行/退出操作，可以簡單 而又方便地實現U形電流互感器的在線保護功能。 參照圖2、圖3，末屏在U形結構底部分為左半末屏401、右半末屏402，左半末屏 401、右半末屏402在U形結構底部部分重疊，重疊部分之間設置有絕緣層9。左半末屏401、 右半末屏402對稱相等，并在兩端交界部位相互重疊20mm以避免其中間縫隙引起此處的電 場畸變。重疊部分之間設置的絕緣介質是2層絕緣紙。左半末屏401、右半末屏402由左、 右引線7、8引出至二次出線盒內。設備正常運行與傳統的電流互感器相同，只是需要把左、 右引線同時接地。 本發明針對油浸正立式電流互感器結構的分析，巧妙的利用此類絕緣結構的對稱 性，并依據絕緣在擊穿過程中電容量會發生變化的原理，對其末屏進行了改進，設計了一個
4差流互感器，以檢測因電容量變化而引起的末屏電流變化，并將此電流轉換為電壓信號傳 遞給在線監測設備，本發明可以有效檢測出油浸正立式電流互感器因絕緣局部損壞引起的 電容量變化，從而實現了絕緣貫穿性擊穿的早期預防。
權利要求
一種具有在線絕緣監測功能的U形電流互感器，包括U形結構的一次導體，依次疊繞在一次導體上的零屏、中間屏和末屏，依次設置在一次導體、零屏、中間屏和末屏之間絕緣層，以及套裝在末屏上的二次繞組，其特征在于，還包括一個差流互感器，所述末屏在U形結構底部分為相互絕緣的左半末屏、右半末屏，并分別引出左、右引線，左、右引線電連接所述差流互感器的差流輸入端；所述差流互感器的差流輸出端輸出表征U形電流互感器絕緣狀態的電流信號。
2. 根據權利要求1所述的一種具有在線絕緣監測功能的U形電流互感器，其特征在于，所述差流互感器包含鐵芯，以及繞制造在鐵芯上的第一原邊繞組、第二原邊繞組和副邊繞組；所述第一原邊繞組和第二原邊繞組的匝數相同且有一對同名端共同接地，另一對同名端作為差流輸入端，所述副邊繞組的輸出端作為差流輸出端。
3. 根據權利要求1所述的一種具有在線絕緣監測功能的U形電流互感器，其特征在于，所述左半末屏、右半末屏在U形結構底部部分重疊，重疊部分之間設置有絕緣介質。
全文摘要
本發明涉及電力電流互感器領域，公開了一種具有在線絕緣監測功能的U形電流互感器。它包括U形結構的一次導體，依次疊繞在一次導體上的零屏、中間屏和末屏，依次設置在一次導體、零屏、中間屏和末屏之間絕緣層，以及套裝在末屏上的二次繞組，其特征在于，還包括一個差流互感器，所述末屏在U形結構底部分為相互絕緣的左半末屏、右半末屏，并分別引出左、右引線，左、右引線電連接所述差流互感器的差流輸入端；所述差流互感器的差流輸出端輸出表征U形電流互感器絕緣狀態的電流信號。
文檔編號H01F38/30GK101719416SQ200910218939
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月13日 優先權日2009年11月13日
發明者劉亞亞, 王寧, 趙建洲 申請人:中國西電電氣股份有限公司