升流器屬特殊變壓器,其與調壓器配合,調節供電回路的電流。升流器的輸出電壓和輸出電流根據工作要求,可以升壓降流,也可以降壓升流。而且大部分作成多抽頭的,每檔電壓電流一般相差2~3倍。現在國產電流互感器的額定一次電流從 0.1~1000a, 有的電流變化還要大,達幾十萬倍。升流器要提供大小不同的電流,應該采用二次抽頭來改變二次輸出的電壓和電流。現今生產的升流器很少是通用的,不同類型的升流器有各自的具體用途。因此,必須根據實際使用情況來選擇升流器。
升流器容量的確定
在校驗電流互感器時,除了標準電流互感器和互感器校驗儀外,還需要升流器提供給電流互感器10%~120%額定電流。校驗時,需要調壓器調節電源,給升流器提供能量,升流器再給電流互感器提供一次額定電流。調壓器的輸出電壓和電流決定了調壓器的額定容量 s調即:s調=ui(va)
同樣升流器的容量s升與輸出電壓u和電流ⅰ的關系也應滿足要求。
要合理地設計升流器各檔容量,就必須對升流器的具體使用情況進行分析。在電流互感器檢定線路中,升流器主要消耗的容量有:(1)標準互感器和被測試互感器本身及其所消耗的容量。一般互感器本身消耗的容量為5~50va,標準互感器所帶負載為5va, 被測試互感器所帶負載為 5~50va, 升流器主要消耗的容量合計不超過140va, 基本上與額定一次電流大小無關。
互感器一次回路聯接導線所消耗的容量。如果在不同的額定-次電流下,聯接導線長度和電流密度都基本相同,那么聯接導線所消耗的容量就與電流成正比。當電流大于2000a 時, 聯接導線的電抗值大于電阻值,且電抗值只與導線長度及其所包圍的空間面積有關,而與導線的電流密度無關,于是電抗所消耗的無功容量就與電流的平方成正比。
根據以上分析,檢定互感器用的升流器實際需要的容量s 與額定一次電流ⅰ的關系如下:
當i1200a時, 100~200va 這個常數項可以略去不計,則容量與電流成正比。電壓為常數,即u=k1=2~4v。
當i1>2000a,s=r2i12
式中k2=(0.5~1)×10-3(ω)主要與聯接導線的長度及其所包圍空間面積有關,即在大電流時,檢定互感器用的升流器容量與電流平方成正比,阻抗為常數,z=k2=0.5~1(mω)。
對于檢定電流互感器專用的升流器,由于檢定線路的功率隨一次電流減小而下降,因此對于輸出電流為5~2000a的升流器,要求每檔的功率相應為:2000a、5kva;500a、2kva; 100a、0.5kva; 10a以下為 0.1~0.2kva。因為電流互感器的一次電流在10a以下時,其一次輸入阻抗隨一次電流的減小而幾乎成平方的增大。因此一次電流越小,選用升流器的輸出電壓越高。例如:10a選10~20v,5a選 20~40v,1a選 80~160v,0.1a選 500~1000v。這符合負載電流接近升流器的額定輸出電流時升流器的實際功率。
根據以上分析,檢定互感器用的升流器應采用冷軋硅鋼片環形穿心式。環形穿心式升流器具有結構簡單、制作和使用方便的特點。既可單臺小容量單獨使用,又可并聯成大容量聯合使用,線圈漏抗小,輸出相同的大電流。所需容量比方形鐵芯固定線圈升流器小,選用穿心式升流器不僅要選額定功率,還要選的額定輸出電流,即穿心-匝時的額定電流。
例如同是20kva的升流器,一個一匝額定輸出電流為2ka,額定電壓為10v, 另一個一匝額定電流為10ka,額定電壓為2v,前者的體積和重量都要比后者大得多,而且前者不能代替后者,而后者只要穿心5匝就可代替前者,只是這時使用不如前者方便。因此,穿心式適用于1000a以上的大電流升流器,而且電流越大越合適,對于檢定大電流互感器特別有利。
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