变电站PT、CT油位观察窗改进方案

杜申祥 周杰 于文海 孙乾坤

摘要：本文在常规变电站所使用的电压互感器（PT）、电流互感器简称（CT）由于设备长时间运行导致油位看不清造成设备存在运行隐患为由提出改进思路和方法，以便于解决上述问题。

关键词：变电站

一、引言

电流互感器、电压互感器，用于电力系统中电流、电压、电能测量及继电保护信号装置的供用电设备。电流互感器和電压互感器本身油位指示是互感器运行中不可缺少的监测保护装置，其监测的准确性和可靠性，是互感器安全运行的重要保障，然而由于结构本身的原因，使油位指示不清晰，造成长期以来油位无法监视：一是难以确定设备的运行状况，运行人员容易造成误判断;二是对设备的安全运行构成一定的运行隐患，对设备运行的可靠性产生一定的影响。在电力系统中因互感器缺陷造成的电气事故已发生过多起，采取一些常规手段解决不了根本问题。本文仅从互感器油位 指示结构原理、和运行方面加以分析探讨，探讨采用新型方式改变互感器油位指示结构的办法。

二、电压互感器、电流互感器设备的原理

电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中。电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。

电压互感器的作用是把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置取用。同时，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工作的设备，但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。

电流互感器的原线圈是用粗导线绕成，其匝数只有一匝或几匝，因而它的阻抗极小。原线圈串接在待测电路中时，它两端的电压降极小。副线圈的匝数虽多，但在正常情况下，它的电动势E2并不高，大约只有几伏。由于I1/I2=Ki（Ki称为变流比）所以I1=KiI2由此可见，通过负载的电流就等于副线圈所测得的电流与变流比Ki之乘积。如果电流表同一只专用的电流互感器配套使用，则这安培表的刻度就可按大电流电路中的电流值标出。电流互感器次级电流最大值，通常设计为标值5A。

三、油位观察窗模糊老化的原因分析

目前变电站内使用的电压互感器（PT）、电流互感器（CT）大多为充油式设备，其膨胀器外罩上设置的油位观察窗大多为有机玻璃或其它相关材料制造。长时间经日光长久照射易老化，且在日常运行维护过程中，由于电压互感器或电流互感器观察窗位置较高，现有技术中作业人员通过目视来观察油位，存在视觉差，观察难度大，可能无法有效观察油位的实际位置。

观察窗长久不擦易积尘，尤其是新疆部分的风沙地区，极易造成观察窗油位看不清。在清洁擦拭时需要停电，方可开展作业，因此有观察窗模糊的情况下，只能等待设备有停电计划时结合停电工作进行处理，缺陷和隐患无法及时消除。

以上原因均导致电流互感器油位读取不准确或无法读取，易造成对互感器状态的误评价，因此，提出部分解决方法流互感器的油位进行准确监测。

四、改进方案

目前变电站内使用的电压互感器（PT）、电流互感器（CT）的油位观察窗部分由于设备电压等级绝缘原因，需要将设备放置在高处位置，所以考虑引进装置将油位指示放置在人员目视观察位置，方便人员观测。当油位观察窗清楚时，可将设备和观察窗同时观察。若观察窗模糊，则可通过表计指示进行观察。可通过结合汽车油量表的工作原理将互感器的油位指示器进行引出，放置在需求位置。

油量表主要由两部分组成：测量油箱中油液位的发送器、将测量结果显示给需要观察的油表。

发送装置位于油箱里。它由连接到一根细连接杆的浮标组成，浮标通常用塑料制成。连接杆的末端安装到一个可变电阻器上。电阻器是一种用于阻止电流通过的装置。电阻越大，通过的电流越小。

在油箱中，可变电阻器可由一个一端接地的电阻材料片组成。连接到表的可变电阻的滑臂沿电阻材料片滑动，从而将电流从油表传导到电阻器。如果可变电阻的滑臂接近电阻片的接地端，那么电流通过的电阻材料就减小，因此电阻变小。

如果滑臂位于电阻片的另一端，那么电流通过的电阻材料就增多，因此电阻变大。当浮标接近油箱顶部时，可变电阻器上的滑臂靠近接地（负极）端，这意味电阻变大，相对较大的电流会通过发送装置回到油表。当油箱中的液位下降时，浮标就会下沉，带动滑臂移动，电阻增大，因此回到油表中的电流就相对减少。

油表是一个简单的装置。可通过二次线将对应的信号引致设备底部安装。

从发送器流出的电流通过一个电阻器，这个电阻器可能环绕在一个双金属片周围，也可能位于其附近。双金属片通过一个连杆与油表的指针相连。

当电阻增大时，通过加热线圈的电流变小，因此双金属片会冷却下来。随金属片的冷却，金属片会伸直，从而使油表从满指向空。

双金属片是由两种同种类的金属压合而成的一块金属片。构成金属片的金属随加热或冷却而膨胀或收缩。每种金属都有其特定的膨胀率。构成金属片的这两种金属经过了特别的挑选，它们的膨胀率、收缩率不同的。当金属片加热时，由于一种金属的膨胀度小于另一种金属，因此金属片会发生弯曲，并且外侧是膨胀度大的金属。这个弯曲的动作便是使指针转动的原因。就可通过下端的表计观察到上方的油位情况。

五、结论

此表作用一是对互感器的油位进行一个辅助的监测，二是当观察窗模糊时。虽表计受环境温度影响会产生一定的变化，可通过加装遮阳板等措施减少环境温度带来的影响。对于可能影响设备缺陷运行的满油位或油位明显降低的情况能够给予一个明显的变化指示的观察方案。

参考文献

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