检测1-75万伏变压器的低耗能系列电流互感器的制作方法

专利名称：检测1-75万伏变压器的低耗能系列电流互感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种互感器，特别是涉及一种应用非线性理论研发的检测1-75万伏变压 器的低耗能系列电流互感器。
背景技术：
上海、北京、天津等九大名城联编的《电工手册》、五百家科研单位、大专院校、工 厂联编的《电机工程手册》、《大学物理》、《电工学》、《电磁学》、《电路及磁路》、《电磁 场》、《电动力学》、《量子电动力学》和《互感器设计》等著作中对电流互感器二次开路 运行因沿袭西方的传统结论"二次开路运行会产生几百伏、几千伏、甚至几万伏危及人
身和设备安全的高压铁芯严重发热、烧坏"。所以，"绝对不允许电流互感器二次开路 运行!"。世界文献表明检测高压三相电流的电流互感器，都是接于三相电力变压器的
火线端，并延用18世纪中期的线性理论一致认为电流互感器(以下简称TA)， 二次开路
产生高压烧坏。
但是，本发明人胡萃沛指导的梁艳、熊泽民科研组(电流互感器非线性测试科研中
心)经567000次二次开路电压测试，证明上述结论是错误的。测试结果，具体如下
1、 已被淘汰的LQG系列30/5、 50/5、 80/5、 100/5、 150/5、 200/5、 300 /5、 400/5、 500/5、 600/5、 800/ 5、 1000/ 5、 1500/ 5、 2000 / 5十五类电流互感 器的一次以额定电流运行的二次开路电压为12. 8伏至85. 5伏;其对应一次压降为2.13 伏至O. 21伏。
2、 LMK、 LMKi、 LMZ、 LM&、 LMZJ、 LMZJi六类新型互感器，变比为150/5、 200/5、 300/5、 400/5、 500/5、 600/ 5、 800/5、 1000/5、 1500/5、 2000/5，十 种不同变比的电流互感器， 一次电路为单匝母线穿心式，以额定一次电流运行，其LMZJj 系列二次开路电压为2.8伏到36伏之间，其对应一次压降为0.093伏至0.09伏之间，个 别县产品的一次压降为0.12。
3、 工作电压为IO千伏的LY、 LQJ、 LFC、 LFCD的四个系列30 / 5、 40/5、 50/ 5、 60/5、 80/5、 100/5、 150/5、 200/5、 300/5、 400/5、 500/5、 600/5、 800 / 5、 1000 / 5、 1500 / 5、 2000 / 5十六种电流互感器以额定一次电流运行，测得0.5级电流线圈的二次开路电压为12.7伏至83.6伏之间；其3级电压线圈二次开路电压为24.8 伏至345伏之间。其一次压降为2.12伏至0.21伏！所有技术参数测试值证明电流互感器 二次开路电压是伴随着科技的发展、社会进步、材料更新、结构优化、工艺变革而不断 降低的应用参数，所有原有产品经过长达14周年运行，从来没有发现一例烧坏。
实测表明TA二次开路电压低，动态内阻小，过电流不发热。
伴随着人类二十世纪三十年代的人类边缘科学一非线性理论的进展，使我们认识到
人类的软磁材料磁导率的变化趋势为磁导率的最大值为U max:2500000Gs/Oe (美国 量子电动力学中引证)、1500000Gs / Oe、 300000Gs / Oe、 200000Gs / Oe、 100000Gs
/ Oe、 12000Gs / Oe、 8000Gs / Oe随着磁场的增强，必然下降为真空磁导率，U (MGs /Os。
针对上述巨大变化，科研组认为对于上述物理量绝对不能作为常量处理。为此科研 组还进行了常用材料磁化曲线研究，以便进行电流互感器有效值的测试，使有效值和测 试值具备一一对应关系。该科研组运用了二元微分方程，写出了 127个大学公式新的数 学模型。该模型特点在于电流互感器二次开路条件下，工作于广泛的磁饱和状态，二次 开路电压乃是一条在广泛的磁饱和状态和在广泛的磁饱和区平行于X轴的直线。
1针对上述参数及新发现，科研组与清华大学、北京大学、中国电力工业部科技司、 中国热电工程学会、国家自然科学基金委员会秘书长袁海波、中国科学院电工学研究所 所长刘挺文、北京大学物理系主任、北京大学著名物理学家唐镇松为主任的专家组都作 了学术交流与答辩，得到一致认可；有关测试结果和结论也先后经教育部、科技部、中 科院山东局做过鉴定和转发；电力工业部科学技术司及中国热电工程学会更做了专门研 究和确认。

发明内容
本发明的目的在于从上述科学新发现出发，提供一种结构简单，能耗低、安全可靠， 方便使用的检测1-75万伏变压器的低耗能系列电流互感器。
为实现上述目的，本发明检测1-75万伏变压器的低耗能系列电流互感器是母线穿芯 式电流互感器，其包括铁芯、 一次线圈、二次线圈，其特别之处在于二次线圈串联相互 并联的电流表和电压表，电流表和电压表的一端通过双位开关与二次线圈一端相连，电 流表和电压表的另一端通过导线与二次线圈另一端相连。如此设计，需要测电压时，则 操作双位开关，使电压表与二次线圈串联，断开电流表与二次线圈之间的连接；需要测 电流时，则操作双位开关，使电流表与二次线圈串联，断开电压表与二次线圈之间的连
接；具有结构简单，能耗低，安全可靠，方便使用的优点。
作为优化，双位开关的一端是使电流表一端与二次线圈一端相连，双位开关的另一 端是使电压表一端与二次线圈一端相连。如此设计的产品具有结构简单，能耗低，安全 可靠，方便使用等优点。
作为优化，所述电流互感器是单匝母线穿芯式，LMK、 LMK!、 LMZ、 LMZ!、 LMZJ、 LMZJ,六类系列新型电流互感器； 一次线圈串联三相电力变压器零线。如此设计， 一次 线圈串联三相电力变压器零线突破了全人类已有的设计方案，不存在高压危险和对人身 安全的危害；具有结构简单，能耗低，安全可靠，方便使用的优点。
采用上述创新技术方案后，本发明检测1-75万伏变压器的低耗能系列电流互感器具 有结构简单，能耗低，安全可靠，方便使用的优点。


图1是本发明检测1-75万伏变压器的低耗能系列电流互感器的电路原理图； 图2是本发明检测1-75万伏变压器的低耗能系列电流互感器对1-75万伏三相电力 变压器的原边进行三相电流检测的电路原理图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实例作更进一步的说明
如图1所示，本发明检测1-75万伏变压器的低耗能系列电流互感器是母线穿芯式电 流互感器，其包括铁芯l、 一次线圈2、 二次线圈3， 二次线圈3串联相互并联的电流表 5和电压表4，电流表5和电压表4的一端通过双位开关7与二次线圈3—端相连，电流 表5和电压表4的另一端通过导线与二次线圈3另一端相连。双位开关7的一端是使电 流表5 —端与二次线圈3 —端相连，双位开关7的另一端是使电压表4 一端与二次线圈3 一端相连。检测l-75万伏变压器任意一相的电流。
如图2所示，本发明检测1-75万伏变压器的低耗能系列电流互感器是除具备图1所 述技术特征外，其还具备如下技术特征，即所述电流互感器是单匝母线穿芯式，LMK、 LMKi、 LMZ、 LMZ卜LMZJ、 LMZ^六类新型电流互感器； 一次线圈串联三相电力变压 器零线。图中AO、 BO、 CO、地线系传统三相四线制供电原边，D为三相绕组末端与地 线绞接点；AO'、 BO'、 CO，为三相变压器的副绕组，实际上也采用三相四线制供电；本 图是利用六类母线穿心式电流互感器对1-75万伏三相电力变压器的原边进行三相电流检
测的原理图。三相电力变压器的火线，零线乃是串联电路，串联电路的电流强度都相同， 因而从火线端检测电流与从零线端检测电流具有相同的功能。其中TA2、 TA3与TA1 接线相同，都是电流互感器。
科研组选择LMK、 LMK" LMZ、 LMZi、 LMZJ、 LMZ^六类新型电流互感器，其 150 / 5至2000 / 5起二次开路电压只有2.85至36V，其一次压降等于0.093V至0.09V 之间。可以把该低压电流互感器改造后接于IOKV、 35KV、 110KV、 220KV、 500KV、 750KV电力变压器的零线，而相关电度表的应用和电度表的电压线圈依然依照传统工艺 进行实施；检测的电流、电压等于实际电度表，电压表读数乘以变比。TA2、 TA3与TA1 系单匝母线穿心式电流互感器，其中分LMK、 LMK^ LMZ、 LMZ!、 LMZJ、 LMZJi六 类150/5~2000/5的TA。若需要小变比可由150/5， 200/5改变穿心匝数实现。电度表的月 终值乘以TA的变化为该相的月终电能度数。电度表与电压线圈仍按传统工艺操作。
电流互感器一次线圈并联，二次线圈顺向串联可以增大变比，从而提高了产品设计 的灵活性。
本发明低耗能系列电流互感器(以下简称TA)应用于1-75万伏电力变压器的节能 百分比分析-
对本发明低耗能电流互感器30/5TA实测一次压降为0.093V， 一次额定电流为30A， 其一次功率损耗为0.093 X 30=2. 79 2. 8 (W)。
对于原30/5TA实测是一次压降为2. 56V, —次额定电流为30A,其对应一次功率损 耗为2. 12X30=63.6 (W)。
节能百分比(63.6-2.8) +63.6X100%"96%。
对本发明低耗能电流互感器2000/5TA实测一次压降为0.09V， 一次额定电流为 2000A，其对应一次功率损耗为0.09 X 2000=180 (W)。
对于原2000/5TA实测是一次压降为0. 21V， 一次额定电流为2000A，其对应一次功 率损耗为0.21X2000=420 (W)。
节能百分比(420-180) +420X100%"57. 14%。
综上所述本发明低耗能系列电流互感器与传统电流互感器相比，节能幅度在57% 到96%之间，有明显的客观节能效果，更具有显著的社会经济效益。
权利要求
1、一种检测1-75万伏变压器的低耗能系列电流互感器，是母线穿芯式电流互感器，其包括铁芯、一次线圈、二次线圈，其特征在于二次线圈串联相互并联的电流表和电压表，电流表和电压表的一端通过双位开关与二次线圈一端相连，电流表和电压表的另一端通过导线与二次线圈另一端相连。
2、 根据权利要求l所述检测l-75万伏变压器的低耗能系列电流互感器，其特征在 于双位开关的一端是使电流表一端与二次线圈一端相连，双位开关的另一端是使电压表 一端与二次线圈一端相连。
3、 根据权利要求l或2所述检测l-75万伏变压器的低耗能系列电流互感器，其特 征在于所述电流互感器是单匝母线穿芯式，LMK、 LMIQ、 LMZ、 LMZ!、 LMZJ、 LMZ^ 六类系列新型电流互感器； 一次线圈串联三相电力变压器的零线。
全文摘要
本发明涉及一种检测1-75万伏变压器的低耗能系列电流互感器。为了解决电流互感器二次开路运行会产生危及人身和设备安全的高压，铁芯严重发热、烧坏，能耗高的问题。其包括铁芯、一次线圈、二次线圈，二次线圈串联相互并联的电流表和电压表，电流表和电压表的一端通过双位开关与二次线圈一端相连，电流表和电压表的另一端通过导线与二次线圈另一端相连。双位开关的一端是使电流表一端与二次线圈一端相连，双位开关的另一端是使电压表一端与二次线圈一端相连。电流互感器是单匝母线穿芯式LMK、LMK₁、LMZ、LMZ₁、LMZJ、LMZJ₁六类系列新型电流互感器；一次线圈串联三相电力变压器的零线。其具有结构简单，能耗低，安全可靠，方便使用的优点。
文档编号G01R15/18GK101196539SQ20071012335
公开日2008年6月11日 申请日期2007年6月25日 优先权日2007年6月25日
发明者艳 梁, 熊泽民, 胡萃沛 申请人:胡萃沛;梁 艳