電壓電流互感器的試驗方法

1、z.電壓電流互感器的常規(guī)試驗方法一、電壓、電流互感器的概述典型的互感器是利用電磁感應(yīng)原理將高電壓轉(zhuǎn)換成低電壓， 或?qū)⒋箅娏鬓D(zhuǎn)換成小電流，為測量裝置、保護(hù)裝置、控制裝置提供合適的電壓或電流信號。電力系統(tǒng)常用的電壓互感器，其一次側(cè)電壓與系統(tǒng)電壓有關(guān)，通常是幾百伏幾百千伏，標(biāo)準(zhǔn)二次電壓通常是 100V100V 和100V/100V/兩種； 而電力系統(tǒng)常用的電流互感器， 其一次側(cè)電流通常為幾安培幾萬安培，標(biāo)準(zhǔn)二次電流通常有 5A5A、1A1A、0.5A0.5A 等。1.1.電壓互感器的原理電壓互感器的原理與變壓器相似， 如圖 1.11.1 所示。 一次繞組 （高壓繞組）和二次繞組（低壓繞組）繞在同一個

2、鐵芯上，鐵芯中的磁通為中。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，繞組的電壓 U U 與電壓頻率 f f、繞組的匝數(shù) W W 磁通中的關(guān)系為：圖 1.11.1 電壓互感器原理z.2.2. 電流互感器的原理在原理上也與變壓器相似， 如圖 1.21.2 所示。 與電壓互感器的主要差別是：正常工作狀態(tài)下，一、二次繞組上的壓降很?。ㄗ⒁獠皇侵笇Φ仉妷海喈?dāng)于一個短路狀態(tài)的變壓器，所以鐵芯中的磁通中也很小，這時一、二次繞組的磁勢 F F（F=IWF=IW 大小相等，方向相反。即電流互感器一、二次之間的電流比與一、二次繞組的匝數(shù)成反比。圖 1.21.2 電流互感器的原理3.3.互感器繞組的端子和極性電壓互感器繞組分為首端和尾

3、端，對于全絕緣的電壓互感器，一次繞組的首端和尾端可承受的對地電壓是一樣的，而半絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器，尾端可承受的電壓一般只有幾 kVkV 左右。常見的用 A A 和 X X分別表示電壓互感器一次繞組的首端和尾端，用 a a、x x 或 P1P1、P2P2 表示電壓互感器二次繞組的首端或尾端；電流互感器常見的用 L1L1、L2L2z.分別表示一次繞組首端和尾端，二次繞組則用 K1K1、K2K2 或 S1S1、S2S2 表示首端或尾端，不同的生產(chǎn)廠家其標(biāo)號可能不一樣，通常用下標(biāo) 1 1 表示首端，下標(biāo) 2 2 表示尾端。當(dāng)端子的感應(yīng)電勢方向一致時，稱為同名端；反過來說，如果在同名端通入同方向的直流

4、電流，它們在鐵芯中產(chǎn)生的磁通也是同方向的。標(biāo)號同為首端或同為尾端的端子而且感應(yīng)電勢方向一致，這種標(biāo)號的繞組稱為減極性， 如圖 1.3a1.3a 所示， 此時 A-aA-a 端子的電壓是兩個繞組感應(yīng)電勢相減的結(jié)果。在互感器中正確的標(biāo)號規(guī)定為減極性。4.4.電壓互感器和電流互感器在結(jié)構(gòu)上的主要差別(1)(1) 電壓互感器和電流互感器都可以有多個二次繞組，但電壓互感器可以多個二次繞組共用一個鐵芯，電流互感器則必需是每個二次繞組都必需有獨(dú)立的鐵芯，有多少個二次繞組，就有多少個鐵芯。(2)(2) 電壓互感器一次繞組匝數(shù)很多，導(dǎo)線很細(xì)，二次繞組匝數(shù)較少， 導(dǎo)線稍粗； 而變電站用的高壓電流互感器一次繞組只有

5、 1 1 到 2 2 匝,導(dǎo)線很粗，二次繞組匝數(shù)較多，導(dǎo)線的粗細(xì)與二次電流的額定值有關(guān)。(3)(3) 電壓互感器正常運(yùn)行時，嚴(yán)禁將一次繞組的低壓端子打開，嚴(yán)禁將二次繞組短路；電流互感器正常運(yùn)行時，嚴(yán)禁將二次繞組開路。5.5.電壓互感器型號意義第一個字母：J J 一電壓互感器。第二個字母：DLDL 單相；S S 一三相；C C 一串級式；WFWF 五鐵芯柱。第三個字母：干式，J J 一油浸式；C1C1 瓷絕緣；Z Z 一澆注絕緣；R R 一z.電容式；s s 一三相；Q-Q-氣體絕緣第四個字母：M M 五鐵芯柱；B B 一帶補(bǔ)償角差繞組。連字符后的字母：G+G+高海拔地區(qū)使用；THPTHP 濕熱

6、地區(qū)使用。6.6.電流互感器的型號意義電流互感器的型號由字母符號及數(shù)字組成，通常表示電流互感器繞組類型、絕緣種類、使用場所及電壓等級等。字母符號含義如下：第一位字母：1_1_電流互感器。第二位字母：M M 母線式（穿心式）；Q Q 線圈式；Y Y 低壓式；D D-一單匝式；F F多匝式；A穿墻式；R R裝入式；C C-一瓷箱式；Z Z支柱式；V V倒裝式。第三位字母： K K 塑料外殼式； Z Z 澆注式； W W 戶外式； G G改進(jìn)型； C C瓷絕緣；P P中頻；Q Q氣體絕緣。第四位字母： B B 過流保護(hù)； D D-一差動保護(hù)； J J接地保護(hù)或加大容量；S S-一速飽和；Q Q 加強(qiáng)

7、型。字母后面的數(shù)字一般表示使用電壓等級。例如：LMJ0.5SLMJ0.5S 型，表示使用于額定電壓 500V500V 及以下電路，塑料外殼的穿心式 S S 級電流互感器。LALA1010 型，表示使用于額定電壓 10kV10kV 電路的穿墻式電流互感器。二、電壓、電流互感器試驗步驟電壓互感器和電流互感器共有的試驗項目z.1.1.絕緣電阻測量(1)(1) 試品溫度應(yīng)在 10-40C10-40C 之間；(2)(2) 用 2500V2500V 兆歐表測量，測量前對被試?yán)@組進(jìn)行充分放電；(3)(3) 試驗接線：電磁式電壓互感器需拆開一次繞組的高壓端子和接地端子，拆開二次繞組，；測量電容式電壓互感器中間

8、變壓器的絕緣電阻時，須將中間變壓器一次線圈的末端(通常為 X X 端)及 C2C2 的低壓端(通常為 3)3)打開，將二次繞組端子上的外接線全部拆開，按圖 2.12.1 接好試驗線路。電流互感器按圖 2.22.2 接好試驗線路。a a一次只寸二次及地b b二次對一次及地c c二次之間圖 2.12.1 電磁式電壓互感器絕緣電阻測量接線z.圖 2.22.2 電流互感器絕緣電阻測量接線(4)(4) 驅(qū)動兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，或接通兆歐表電源開始測量，待指針穩(wěn)定后(或 60s)60s)，讀取絕緣電阻值；讀取絕緣電阻后，先斷開接至被試?yán)@組的連接線，然后再將絕緣電阻表停止運(yùn)轉(zhuǎn)；(5)(5) 斷開絕緣電阻表后應(yīng)

9、對被試品放電接地。關(guān)鍵點(diǎn)：a.a. 采用 2500V2500V 兆歐表測量b.b. 測量前被試?yán)@組應(yīng)充分放電c.c. 拆開端子連接線時，拆前必須做好記錄，恢復(fù)接線后必須認(rèn)真檢查核對d.d. 當(dāng)電容式電壓互感器一次繞組的末端在內(nèi)部連接而無法打開時可不測量e.e. 如果懷疑瓷套臟污影響絕緣電阻，可用軟銅線在瓷套上繞一圈，并與兆歐表的屏蔽端連接。試驗要求：a.a.與歷次試驗結(jié)果和同類設(shè)備的試驗結(jié)果相比無顯著差別；6 6o o6 6LCLCE E兆歐表a a一換對末屏b b末屏對地n6oo16oo1L LGEGE吉兆歐表GOOGOOLGLGE E兆歐表末屏JHZz.b.b. 一次繞組對二次繞組及地應(yīng)大

10、于 10001000 輜，二次繞組之間及對地應(yīng)大于 10MQ10MQ。c.c. 不應(yīng)低于出廠值或初始值的 70%;70%;d.d. 電容型電流互感器末屏絕緣電阻不宜小于 1000/;1000/;否則應(yīng)測量其tan3tan3。2.2.繞組直流電阻測量(1)(1) 對電壓互感器一次繞組，宜采用單臂電橋進(jìn)行測量；(2)(2) 對電壓互感器的二次繞組以及電流互感器的一次或二次繞組，宜采用雙臂電橋進(jìn)行測量，如果二次繞組直流電阻超過 10Q,10Q,應(yīng)采用單臂電橋測量；(3)(3) 也可采用直流電阻測試儀進(jìn)行測量，但應(yīng)注意測試電流不宜超過線圈額定電流的 50%50%以免線圈發(fā)熱直流電阻增加，影響測量的準(zhǔn)確

11、度。(4)(4) 試驗接線：將被試?yán)@組首尾端分別接入電橋，非被試?yán)@組懸空，采用雙臂電橋(或數(shù)字式直流電阻測試儀)時，電流端子應(yīng)在電壓端子的外側(cè)，見圖 2.4;2.4;(5)(5) 換接線時應(yīng)斷開電橋的電源，并對被試?yán)@組短路充分放電后才能拆開測量端子，如果放電不充分而強(qiáng)行斷開測量端子，容易造成過電壓而損壞線圈的主絕緣， 一般數(shù)字式直流電阻測試儀都有白動放電和警示功能；(6)(6) 測量電容式電壓互感器中間變壓器一、二次繞組直流電阻時，應(yīng)拆開一次繞組與分壓電容器的連接和二次繞組的外部連接線，當(dāng)中z.間變壓器一次繞組與分壓電容器在內(nèi)部連接而無法分開時，可不測量一次繞組的直流電阻。圖 2.42.4 直

12、流電阻測量接線關(guān)鍵點(diǎn)：a.a.測量電流不宜大于按繞組額定負(fù)載計算所得的輸出電流的 20%20%b.b. 當(dāng)線圈匝數(shù)較多而電感較大時，應(yīng)待儀器顯示的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后方可讀取數(shù)據(jù)，測量結(jié)束后應(yīng)待儀器充分放電后方可斷開測量回路。c.c. 記錄試驗時環(huán)境溫度和空氣相對濕度；d.d. 直流電阻測量值應(yīng)換算到同一溫度下進(jìn)行比較。結(jié)果判斷：與歷次試驗結(jié)果和同類設(shè)備的試驗結(jié)果相比無顯著差別。電壓互感器特有的試驗項目1.1.電壓變比測量（包括電容式電壓互感器的中間變壓器）z.方法 1 1：電壓表法z.待檢互感器一次及所有二次繞組均開路，將調(diào)壓器輸出接至一次繞組端子，緩慢升壓， 同時用交流電壓表測量所加一次繞組的電壓

13、U1U1 和待檢二次繞組的感應(yīng)電壓 UZUZ 計算 U1/U2U1/U2 的值， 判斷是否與銘牌上該繞組的額定電壓比(U1n/U2n)U1n/U2n)相符，見圖 3.13.1。al圖 3.13.1 電壓表法試驗接線圖方法 2:2:變比電橋法，參照儀器使用說明書進(jìn)行。試驗要求：與銘牌和標(biāo)志相符。2.2.電磁式電壓互感器介質(zhì)損耗因數(shù)及電容量測量(1)(1)正接法圖示的接線以 HSXJS-IIHSXJS-II 型介質(zhì)損耗測試儀為例，實際接線應(yīng)按所z.使用的儀器說明書進(jìn)行接線CjCj育損測試儀圖 3.63.6 正接法接線圖正接線的特點(diǎn)：a.a. 測量結(jié)果主要反映一次繞組和二次繞組之間和端子板絕緣的電容

14、量和介質(zhì)損耗因數(shù)；b.b. 測量結(jié)果不包括鐵芯支架絕緣的電容量和介質(zhì)損耗因數(shù)（如果 PTPT 底座墊絕緣就可以）；c.c. 測量結(jié)果不受端子板的影響；d.d. 試驗電壓不應(yīng)超過 3kV3kV（建議為 2kV2kV）。（2 2）反接法高壓端z.圖 3.73.7 反接法接線圖反接法的特點(diǎn)a.a. 測量結(jié)果主要反映一次繞組和二次繞組之間、鐵芯支架、端子板絕緣的電容量和介質(zhì)損耗因數(shù)；b.b. 測量結(jié)果受端子板的影響；c.c. 試驗電壓不應(yīng)超過 3kV3kV(建議為 2kV)2kV)。(3)(3)末端屏蔽法圖 3.83.8 末端屏蔽法接線圖z.末端屏蔽法的特點(diǎn):a.a. 對于串激式電壓互感器，測量結(jié)果主

15、要反映鐵芯下部和二次線圈端部的絕緣，當(dāng)互感器進(jìn)水時該部位絕緣最容易受潮，所以末端屏蔽法對反映互感器受潮較為靈敏；b.b. 對于串激式電壓互感器，被測量部位的電容量很小，容易受到外部干擾；C.C.試驗電壓可以是 10kV;10kV;d.d.嚴(yán)禁將二次繞組短接。(4)(4)末端加壓法末端加壓法的特點(diǎn)：a.a. 不用斷開互感器的高壓端子，試驗中將高壓端接地；b.b. 測量結(jié)果主要是反映一、二次線圈間的電容量和介質(zhì)損耗因數(shù)，不包括鐵芯支架的電容量和介質(zhì)損耗因數(shù)；c.c. 由于高壓端接地，外部感應(yīng)電壓被屏蔽掉，所以這種方法有較強(qiáng)的抗干擾能力；d.d. 測量結(jié)果受二次端子板絕緣的影響；e.e. 試驗電壓不

16、宜超過 3kV;3kV;f.f. 嚴(yán)禁將二次繞組短接。z.圖 3.93.9 末端加壓法接線圖圖 3.103.10 測量支架的介質(zhì)損耗因數(shù)(5)(5)串激式電壓互感器支架介質(zhì)損耗因數(shù)的測量測量接線見圖 3.10,3.10,互感器放置于絕緣墊上。由于支架的電容量很小，通常只有幾十 PF,PF,所以要求介損測量儀應(yīng)有相應(yīng)的測量范圍。試驗要求及結(jié)果判斷：a.a. 采用末端屏蔽法和末端加壓法時，嚴(yán)禁將二次繞組短接。b.b. 串級式電壓互感器建議采用末端屏蔽法，其他試驗方法與要求白行規(guī)定；c.c. 前后對比宜采用同一試驗方法；d.d. 交接時，35kV35kV 以上電壓互感器，在試驗電壓為 10kV10k

17、V 時，按制造廠試驗方法測得的介損不應(yīng)大于出廠試驗值的 130%;130%;e.e. 支架介損一般不大于 6%;6%;f.f.與歷次試驗結(jié)果相比，應(yīng)無明顯變化；g.g.繞組 tg3tg3 不應(yīng)大于規(guī)程規(guī)定值。z.電流互感器特有的試驗項目1.1.變比試驗方法 1:1:電流法由調(diào)壓器及升流器等構(gòu)成升流回路，待檢 TATA 一次繞組串入升流回路；同時用測量用 TA0TA0 和交流電流表測量加在一次繞組的電流 IIII、用另一塊交流電流表測量待檢二次繞組的電流 I2I2，計算 I1/I2I1/I2 的值,判斷是否與銘牌上該繞組的額定電流比（I1n/I2nI1n/I2n）相符。見圖 4.14.1圖 4.

18、14.1 電流互感器變比測量接線圖圖 4.24.2 電壓法z.方法 2:2:電壓法待檢 CTCT 一次繞組及非被試二次繞組均開路，將調(diào)壓器輸出接至待檢二次繞組端子，緩慢升壓，同時用交流電壓表測量所加二次繞組的電壓 U2U2、用交流毫伏表測量一次繞組的開路感應(yīng)電壓 U1,U1,計算 U2/U1U2/U1的值，判斷是否與銘牌上該繞組的額定電流比（I1n/I2nI1n/I2n）相符。方法 3:3:電流互感器變比測試儀（互感器伏安特性測試儀），按說明書操作。注意事項：方法 1:1:測量某個二次繞組時，其余所有二次繞組均應(yīng)短路、不得開路，根據(jù)待檢 CTCT 的額定電流和升流器的升流能力選擇量程合適的測量

19、用 CTCT 和電流表；方法 2:2:二次繞組所施加的電壓不宜過高，防止 CTCT 鐵心飽和方法 3:3:測量某個二次繞組時，其余所有二次繞組均應(yīng)短路、不得開路，根據(jù)待檢 CTCT 的額定電流和升流器的升流能力選擇合適的測量電流。結(jié)果判斷：與銘牌和標(biāo)志相符。2.2.正立式電容型電流互感器介質(zhì)損耗因數(shù)及電容量測量測量接線見圖 4.24.2。z.圖 4.24.2 正立式電流互感器介質(zhì)損耗測量接線3.3.倒立式電流互感器介質(zhì)損耗因數(shù)及電容量測量(1)(1) SF6SF6 絕緣電流互感器不要求測量介質(zhì)損耗因數(shù)；(2)(2) 當(dāng)二次繞組的金屬罩和二次引線金屬管內(nèi)部接地而零屏外引接地時只能采用反接法進(jìn)行測

20、量；(3)(3) 當(dāng)二次繞組的金屬罩和二次引線金屬管與零屏同時外引接地時優(yōu)先采用正接法進(jìn)行測量。判斷二次引線金屬罩是否在內(nèi)部接地的方法：如果用正接法測出的電容量比反接法測出的電容量小很多，就說明二次引線金屬管已在內(nèi)部接地。注意事項及結(jié)果判斷：a.a. 本試驗應(yīng)在天氣良好，試品及環(huán)境溫度不低于+5C5C 的條件下進(jìn)行；b.b. 測試前，應(yīng)先測量繞組的絕緣電阻；c.c. 測量時應(yīng)記錄空氣相對濕度、環(huán)境溫度；d.d. 與歷次試驗結(jié)果和同類設(shè)備的試驗結(jié)果相比無顯著差別；z.e.e. 繞組 tan3tan3 不應(yīng)大于規(guī)程規(guī)定值；f.f. 當(dāng)測量電容型電流互感器末屏 tan5tan5 時，其值不應(yīng)大于 2

21、%2%4.4. 一次繞組交流耐壓試驗將二繞組短接并與外殼連接后接地，在一次側(cè)加壓。采用調(diào)壓器及串聯(lián)諧振裝置的試驗接線見圖 4.34.3。圖 4.34.3 電流互感器一次繞組交流耐壓試驗注意事項：a.a. 耐壓試驗前確認(rèn)試品絕緣電阻合格；b.b. 充油和充氣互感器必須靜置規(guī)定的時間（通常安裝后應(yīng)靜止 2424 小時以上）；c.c. 絕緣油試驗合格；d.d. 氣體試驗合格，而寸壓在額定氣壓下進(jìn)行e.e. 耐壓試驗前后，應(yīng)檢查有否絕緣損傷；1T1-電容器電壓濯址z.f.f. 外施交流耐壓試驗電壓的頻率應(yīng)為 45-65H/45-65H/g.g. 交流耐壓試驗時加至試驗標(biāo)準(zhǔn)電壓后的持續(xù)時間，凡無特殊說明

22、者，均為 1min;1min;h.h. 外施耐壓試驗的電壓值應(yīng)在高壓側(cè)進(jìn)行測量，并應(yīng)測量電壓峰值(試驗電壓為峰值/);i.i. 測量時應(yīng)記錄空氣相對濕度、環(huán)境溫度；j.j. 拆開試驗設(shè)備高壓引線，測試被試?yán)@組對其他繞組及地絕緣電阻，并與耐壓前測試值比較，耐壓后絕緣電阻不應(yīng)降低。k.k. 試驗結(jié)束后應(yīng)對被試品放電接地。試驗要求：a.a. 試驗過程不應(yīng)發(fā)生閃絡(luò)、擊穿現(xiàn)象；b.b. 外施耐壓試驗前后，絕緣電阻不應(yīng)有明顯變化。5.5.勵磁特性(伏安特性)曲線(1)(1) 待檢 CTCT 一次及所有二次繞組均開路；(2)(2) 將調(diào)壓器或試驗變壓器的電壓輸出高壓端接至待檢二次繞組的一端，待檢二次繞組另一端通過電流表(或毫安表，視量程需要)接地、試驗變壓器的高壓尾端接地，見圖 4.4;4.4;(3)(3) 接好測量用 PTPT 電壓表；(4)(4) 緩慢升壓，同時讀出并記錄各測量點(diǎn)的電壓、電流值。(5)(5) 依次測量其他二次繞組的勵磁特性曲線。z.圖 4.44.4 勵磁特性測量注意事項：a a.試驗時應(yīng)先去磁（可加交流電壓平緩升降幾次），然后將電壓逐漸升至勵磁特性曲線的飽和點(diǎn)即可停止；b b.如果該繞組勵磁特性的飽和電壓高于 2kV,2kV,則現(xiàn)場試驗時所施加的電壓一般應(yīng)在 2kV2kV 截止，避免二次繞組絕緣承受過高電壓；c c.試驗時記錄點(diǎn)的選擇