中壓互感器內部均衡場強的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及互感器技術領域，特別涉及中壓互感器內部均衡場強的方法。
【背景技術】
[0002]互感器又稱為儀用變壓器，是電流互感器和電壓互感器的統稱。能將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流，用于量測或保護系統。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標準低電壓或標準小電流，以便實現測量儀表、保護設備及自動控制設備的標準化、小型化。
[0003]中壓互感器是指一次側電壓3kV_35kV，中壓互感器需考核內部局部放電量，局部放電量越小越好，而影響局部放電量的因素就是內部場強的均衡程度，中壓互感器的內部包括一次繞組、二次繞組、絕緣材料和半導體屏蔽材料等，相對比較復雜，所以場強的分布不是很規則。如圖1所示，場強主要集中在一次繞組10和二次繞組20距離比較近的地方，一般來講跟一次繞組10和二次繞組20的間隙大小有關，間隙越小，場強則越高。另一次繞組位于二次繞組的端部處的(即圖示A區)場強是最高的，其類似同軸電纜結構，同軸電纜的出頭處場強是最高的。
[0004]為了防止局部放電，現多采用在一次繞組和二次繞組表面纏繞半導體屏蔽材料，并沒有進行特殊的處理來均衡電場，如遇到對局部放電量要求比較高的項目時，為了降低局部放電量，往往通過增加一次和二次繞組的絕緣距離而實現，這種方式勢必會犧牲其它參數，比如容量、保護倍數和精度降低。或者，在一次繞組和二次繞組之間增加金屬屏蔽網，不僅操作麻煩，還增加了絕緣擊穿的幾率。
[0005]鑒于此，本發明人為此研制出中壓互感器內部均衡場強的方法，有效的解決了上述問題，本案由此產生。
【發明內容】
[0006]本發明提供的中壓互感器內部均衡場強的方法，可使一次繞組和二次繞組之間的場強均衡化，降低了局部放電量，并保持了原有一次繞組和二次繞組的結構不變，不會降低中壓互感器的參數。
[0007]為了實現上述目的，本發明的技術方案如下:
中壓互感器內部均衡場強的方法，首先根據互感器的結構分析得到一次繞組和二次繞組之間的場強分布情況，再根據分析得到的一次繞組和二次繞組之間場強的大小分布情況進行區域劃分，在一次繞組最外層纏繞具有不同面電阻值的半導體皺紋紙，面電阻值小的半導體皺紋紙纏繞在一次繞組和二次繞組之間場強高的區域，面電阻值大的半導體皺紋紙纏繞在一次繞組和二次繞組之間場強低的區域，最后將一次繞組和二次繞組組裝好，并在一次繞組和二次繞組之間填充主絕緣。
[0008]進一步，對填充完主絕緣組裝好后的一次繞組和二次繞組進行局部放電量檢測，根據檢測結果判斷是否超出標準，如超出，則改變上述區域劃分的面積大小，或劃分更多的區域，再更換半導體皺紋紙，然后填充主絕緣進行局部放電量檢測，如局部放電量還超出標準，則反復進行幾次，直至達到標準為止。
[0009]其中主絕緣為環氧樹脂。
[0010]進一步，將所述一次繞組從二次繞組中間穿過，保證一次繞組和二次繞組之間具有絕緣間隙，在一次繞組上位于二次繞組的端部纏繞面電阻值最小的第一半導體皺紋紙，在一次繞組上位于二次繞組內部纏繞第二半導體皺紋紙，第二半導體皺紋紙的面電阻值大于第一半導體皺紋紙，在一次繞組上位于二次繞組的外側由近至遠分別纏繞第二半導體皺紋紙和第三半導體皺紋紙，第三半導體皺紋紙的面電阻值大于第二半導體皺紋紙。
[0011]所述半導體皺紋紙的面電阻值為1k Ω-20k Ω/Cm。
[0012]采用上述方案后，本發明根據一次繞組和二次繞組之間不同場強的分布情況，采用不同面電阻值的半導體皺紋紙進行分級屏蔽。對于這種裝于中壓電網的互感器來說，它要有絕緣特性，以使高壓與低壓相隔離，一般在一次繞組和二次繞組之間均填充主絕緣作為隔離介質。經過半導體皺紋紙屏蔽包扎的外表面與主絕緣的界面極化而產生介質損耗。介質損耗的大小與半導體材料表面的面電阻值有關系，它會隨其增大而增大，也就是說，低面電阻屏蔽區的介損降低，高面電阻屏蔽區的介損升高，相當于一次繞組和二次繞組之間的主絕緣的厚度發生了細微的變化，因此使這些區域的場強更接近，從而達到了降低局部放電量的目的。本發明均衡場強的效果非常明顯，可明顯降低局部放電量，并且由于半導體皺紋紙的厚度較薄，對一次繞組和二次繞組之間的絕緣間隙影響不大，保持了原有一次繞組和二次繞組的結構不變，不會降低中壓互感器的參數，并且采用半導體皺紋紙而非金屬屏蔽網，因此不會增大被擊穿的幾率。
【附圖說明】
[0013]圖1是現有技術的結構示意圖；
圖2是本實施例的結構示意圖；
圖3是本實施例纏繞半導體皺紋紙的二次繞組結構示意圖。
[0014]標號說明
一次繞組10，二次繞組20 ；
一次繞組I，二次繞組2，半導體皺紋紙3，第一半導體皺紋紙31，第二半導體皺紋紙32，第三半導體皺紋紙33。
【具體實施方式】
[0015]為了進一步解釋本發明的技術方案，下面通過具體實施例來對本發明進行詳細闡述。
[0016]如圖2所示，是本發明揭示的其中一種中壓互感器內部均衡場強的方法，首先根據互感器的結構分析并獲得一次繞組I和二次繞組2之間的場強分布情況，再根據分析得到的一次繞組I和二次繞組2之間場強的大小情況，在一次繞組I最外層纏繞具有不同面電阻值的半導體皺紋紙3，此處稱為分級屏蔽。
[0017]其中一種互感器的結構為，將一次繞組I從二次繞組2中間穿過。再結合圖3所示，為了區分結構特點，圖中線條越密代表半導體皺紋紙3的面電阻值越大。
[0018]面電阻值最小的第一半導體皺紋紙31安裝在一次繞組I和二次繞組2之間場強最高的區域，比如圖示中線條最疏松的區域A，一次繞組I位于二次繞組2的端部，此處場強最高，在區域A上的一次繞組I最外層纏繞面電阻值最小的第一半導體皺紋紙31。
[0019]面電阻值稍小的的第二半導體皺紋紙32安裝在一次繞組I和二次繞組2之間場強稍低的區域，比如圖示中線條稍密的區域B，一次繞組I位于二次繞組2內部，或者一次繞組I位于二次繞組2外側靠近二次繞組2兩端的區域，在區域B上的一次繞組I最外層纏繞第二半導體皺紋紙32，第二半導體皺紋紙32的面電阻值大于第一半導體皺紋紙31。
[0020]面電阻值最小的的第三半導體皺紋紙33則安裝在一次繞組I和二次繞組2之間場強最低的區域，比如圖示中線條最密集的區域C，一次繞組I位于二次繞組2外側遠離二次繞組2兩端的區域，在區域C上的一次繞組I最外層纏繞第三半導體皺紋紙33，第三半導體皺紋紙33的面電阻值大于第二半導體皺紋紙32。
[0021]將纏繞好半導體皺紋紙3后的一次繞組I和二次繞組2進行組裝，組裝時在一次繞組I和二次繞組2之間填充常用的主絕緣，比如油紙、SF6、環氧樹脂和有機復合絕緣材料等。
[0022]由于面電阻小的半導體皺紋紙3處的介質損耗低，面電阻大的半導體皺紋紙3處的介質損耗高，因此場強高的區域與場強低的區域通過這種不同面電阻值的半導體皺紋紙實現了均衡，可明顯降低局部放電量。其中當填充的主絕緣為環氧樹脂(圖中未示出)時，效果最好，環氧樹脂相對于流體性的主絕緣，其產生的介損穩定性最好，一般半導體皺紋紙3的面電阻值選擇1k Ω-20k Ω/cm效果最好。
[0023]完成上述步驟后，作為優化，對上述填充完主絕緣組裝好后的一次繞組I和二次繞組2進行局部放電量檢測，根據檢測結果判斷是否超出標準，如超出，則改變上述區域劃分的面積大小，或劃分更多的區域，再更換半導體皺紋紙3，然后填充主絕緣進行局部放電量檢測，如局部放電量還超出標準，則反復進行幾次，直至達到標準為止。由于每一個成品的中壓互感器的結構都是固定的，場強分布情況也相同，因此確定好互感器所纏繞的半導體皺紋紙3的阻值時，即可應用到其他與其同種結構的互感器上。
[0024]本實施例由于只在一次繞組I外纏繞厚度較薄的半導體皺紋紙3，對一次繞組I和二次繞組2之間的絕緣間隙影響非常小，保持了原有一次繞組I和二次繞組2的結構不變，不會降低中壓互感器的參數，再者采用半導體皺紋紙3而非金屬屏蔽網，因此不會增大被擊穿的幾率。
[0025]以上僅為本發明的較佳實施例，并非對本發明的保護范圍的限定。凡依本案的設計思路所做的等同變化，均落入本案的保護范圍。
【主權項】
1.中壓互感器內部均衡場強的方法，其特征在于:首先根據互感器的結構分析得到一次繞組和二次繞組之間的場強分布情況；再根據分析得到的一次繞組和二次繞組之間場強的高低分布情況進行區域劃分，在一次繞組最外層纏繞具有不同面電阻值的半導體皺紋紙，面電阻值小的半導體皺紋紙纏繞在一次繞組和二次繞組之間場強高的區域，面電阻值大的半導體皺紋紙纏繞在一次繞組和二次繞組之間場強低的區域；最后將一次繞組和二次繞組組裝好，并在一次繞組和二次繞組之間填充主絕緣。2.如權利要求1所述的中壓互感器內部均衡場強的方法，其特征在于:對填充完主絕緣組裝好后的一次繞組和二次繞組進行局部放電量檢測，根據檢測結果判斷是否超出標準，如超出，則改變上述區域劃分的面積大小，或劃分更多的區域，再更換半導體皺紋紙，然后填充主絕緣進行局部放電量檢測，如局部放電量還超出標準，則反復進行幾次，直至達到標準為止。3.如權利要求1所述的中壓互感器內部均衡場強的方法，其特征在于:其中主絕緣為環氧樹脂。4.如權利要求1所述的中壓互感器內部均衡場強的方法，其特征在于:將所述一次繞組從二次繞組中間穿過，保證一次繞組和二次繞組之間具有絕緣間隙，在一次繞組上位于二次繞組的端部纏繞面電阻值最小的第一半導體皺紋紙，在一次繞組上位于二次繞組內部纏繞第二半導體皺紋紙，第二半導體皺紋紙的面電阻值大于第一半導體皺紋紙，在一次繞組上位于二次繞組的外側由近至遠分別纏繞第二半導體皺紋紙和第三半導體皺紋紙，第三半導體皺紋紙的面電阻值大于第二半導體皺紋紙。5.如權利要求1所述的中壓互感器內部均衡場強的方法，其特征在于:所述半導體皺紋紙的面電阻值為1k Ω-20k Ω/cm。
【專利摘要】本發明公開了中壓互感器內部均衡場強的方法，首先根據互感器的結構分析得到的一次繞組和二次繞組之間場強的高低分布情況進行區域劃分，在一次繞組最外層纏繞具有不同面電阻值的半導體皺紋紙，面電阻值小的半導體皺紋紙纏繞在一次繞組和二次繞組之間場強高的區域，面電阻值大的半導體皺紋紙纏繞在一次繞組和二次繞組之間場強低的區域，最后將一次繞組和二次繞組組裝好，并在一次繞組和二次繞組之間填充主絕緣。本發明可使一次繞組和二次繞組之間的場強均衡化，降低了局部放電量，并保持了原有一次繞組和二次繞組的結構不變，不會降低中壓互感器的參數。
【IPC分類】H01F41/12, H01F27/32, H01F38/20
【公開號】CN105023746
【申請號】CN201510453222
【發明人】管清波, 王雨凡, 吳家旺, 吳雪鋒, 朱清琦, 王少蔚, 沈顯寶, 李靜
【申請人】廈門大一互科技有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月29日