一种高压开关柜电流互感器定位技术

一种高压开关柜电流互感器定位技术

杨志豪庄严陈志灵叶开明

（国网泉州供电公司福建泉州362000）

摘要：文章介绍了一起10kV干式电流互感器（CT）在运行中损坏的事故，分析了电流互感器损坏的原因，同时在更换过程中遇到的困难，提出了一种利用导轨、齿轮、齿条和螺杆结构，实现三维可调的高压开关柜电流互感器定位技术，解决作业人员在更换过程中的难题。

关键词：高压开关柜；电流互感器事故；电流互感器定位；三维定位技术

1事故处理经过

某变电站10kV馈线高压开关柜内采用的电流互感器厂家为上海二互电器有限公司，型号为LZZBJ12-150b/2S，变比为600/5，动稳定电流80kA，热稳定电流31.5kA，二次绕组为3个绕组，分别用于测量计量保护。2017年12月15日，电流速断动作保护动作，跳开馈线开关，现场人员检查馈线开关柜闻到烧糊的味道。打开后柜检查发现电流互感器炸裂，接线板有灼烧的痕迹。现场调取故障数据得出，因外部线路故障短路，导致保护动作，造成电流互感器烧损。

现场人员对故障电流互感器进行更换，由于电流互感器由大量铁芯、线圈和环氧树脂组成，所以重量较重；同时开关柜内部空间狭小、结构紧凑，作业十分不方便，耗费了大量的时间才将电流互感器更换完毕。

2电流互感器定位技术

2.1定位装置的技术要求

由于高压开关柜内部结构紧凑、空间狭小如下图所示，所需安装的电流互感器位于开关柜的后板中部位置，电流互感器靠近两边，安装定位的位置受限。安装电流互感器仅能从槽钢后安装，操作者受限严重。所采用的定位技术应同时满足以上的安装位置需求，以保证装置的通用性，因此要求所设计装置两边的固定部件宽度不大于5cm。

电流互感器自重约为30kg（合约300N），安装时保证直立放置安装。在安装过程中，装置应能使电流互感器上下、左右自由活动，同时还应有一个相对于槽钢的前后动作，保证电流互感器定位准确。

2.2定位装置的解决方案

需要更换的电流互感器夹紧在安装组件里。安装组件可以取出，与整个装置分离，在更换之前，先将电流互感器锁紧在安装组件上，靠夹头锁紧，形成一个整体，操作夹头即操作整个电流互感器。

为实现电流互感器的孔位能精确定位，实现微调的动作，在水平方向设置一组导轨，垂直方向设置一组导轨。结合起来则为竖直面的一个二维工作平台，整个电流互感器能利用两个轨道进行平移进行定位。

水平受力基本均衡，靠齿轮齿条驱动。大部分力集中在垂直方向，垂直方向利用螺杆进行提升。螺杆具有省力，结构简单不易损坏的优点。前后运动由较大的螺栓旋紧来实现。整个装置跟平台之间利用石墨铜套接触，石墨铜套有自润滑的功能，能使电流互感器前后自由移动。

2.3受力分析

夹钳的夹紧力分析。

夹钳需要利用夹钳与CT之间的摩擦力与CT的重力相抵消。两个夹钳之间的正压力相同，则摩擦力f相同，计算得

其中f=电流互感器与夹钳之间的摩擦力

G=电流互感器的重力。

夹钳板靠螺杆向后拉，夹头上设有凸台，随着夹钳板向后靠，夹钳不断挤压，整个夹紧装置自动对中，将电流互感器对称地夹紧在两个夹钳之间。力则由螺纹的支反力转换成电流互感器面上的正压力，由此产生摩擦力。

利用摩擦力公式：

f=Nμ

其中N=作用于CT上的正压力

μ=夹钳与CT之间接触面的摩擦系数，查得系数取0.45

N=150N0.45=333N

根据力矩平衡公式，结合上右图的受力分析得：

其受力情况如下：

其中P点为电流互感器的质心

O’为Y轴平面的轨道面

O为X轴平面的轨道面

满足使用条件及要求。

3结语

本文介绍了一起10kV干式电流互感器炸裂事故，分析了电流互感器发生损坏的原因。根据操作人员在更换电流互感器过程中遇到的困难，提出了一种新型的高压开关柜电流互感器定位技术，一种利用导轨、齿轮、齿条和螺杆结构，实现三维可调的定位技术，通过受力分析验证定位技术的可行性。利用新的定位技术，解决作业人员在更换电流互感器过程中的难题。

参考文献：

［1］邹启群，舒逸石，于培杰.某变电站弱馈侧母联电流互感器爆炸原因分析［J］.华电技术，2011，33（9）：69-71.

［2］包正红，石成钢，马丽山，等.一起干式电流互感器故障分析［J］.青海电力，2015，34（3）：60-63.