電流互感器原理及測試方法

電流互感器原理及測試方法

2021/6/271電流互感器原理為了保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,必須對電力設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視和測量.但一般的測量和保護(hù)裝置不能直接接入一次高壓設(shè)備,而需要將一次系統(tǒng)的大電流按比例變換成小電流,供給測量儀表和保護(hù)裝置使用。2021/6/272電流互感器原理n1n2鐵芯i1i2一次導(dǎo)電桿主絕緣鐵心罩殼二次導(dǎo)線鐵芯I2

=

xI1n1n22021/6/273CT按絕緣結(jié)構(gòu)分類：油紙電容型、膠紙電容型：500kV及以下

干式（固體絕緣）：一般35kV及以下

干式電容型：目前一般為110kV，干式套管結(jié)構(gòu)，U型SF6氣體絕緣：110kV－500kV光CT（法拉第磁光效應(yīng)）、半光CT套管CT2021/6/274倒置式電流互感器鋁罩殼一次接線排外殼吊攀絕緣子

金屬

膨脹器 |

鐵芯

|

一次導(dǎo)電桿 |

高壓 |

絕緣

套管 |

絕緣油 |

接線盒 |2021/6/275立U型電容型CT結(jié)構(gòu)原理圖1—一次繞組；2—電容屏；3—二次繞組及鐵芯；4—末屏2021/6/276試驗項目

二次繞組的直流電阻測量

detail繞組及末屏的絕緣電阻測量detail

極性檢查

detail變比檢查

detail勵磁特性曲線

detail主絕緣及末屏對地的tg

及電容量測量

detail交流耐壓試驗

detail局部放電測試

detail2021/6/277一般要求試驗開始之前檢查并記錄試品的狀態(tài)，有影響試驗進(jìn)行的異常狀態(tài)時要研究、并向有關(guān)人員請示調(diào)整試驗項目。詳細(xì)記錄試品的銘牌參數(shù)。試驗后要將試品的各種接線、末屏、蓋板等恢復(fù)。應(yīng)根據(jù)交接或預(yù)試等不同的情況依據(jù)相關(guān)規(guī)程確定本次試驗所需進(jìn)行的試驗項目和程序。一般應(yīng)先進(jìn)行低電壓試驗再進(jìn)行高電壓試驗、應(yīng)在絕緣電阻測量之后再進(jìn)行介損及電容量測量，這兩項試驗數(shù)據(jù)正常的情況下方可進(jìn)行交流耐壓試驗和局部放電測試；交流耐壓試驗后還應(yīng)重復(fù)介損/電容量測量，以判斷耐壓試驗前后試品的絕緣有無變化。2021/6/278電流互感器絕緣試驗推薦程序

2021/6/279安全措施為保證人身和設(shè)備安全，應(yīng)嚴(yán)格遵守安全規(guī)程DL408-91《電業(yè)安全工作規(guī)程(發(fā)電廠和變電所電氣部分)》中有關(guān)規(guī)定；在進(jìn)行絕緣電阻測量后應(yīng)對試品放電；在進(jìn)行主絕緣及電容型套管末屏對地的tg

及電容量測量時應(yīng)注意高壓測試線對地絕緣問題；進(jìn)行交流耐壓試驗和局部放電測試等高電壓試驗時，要求必須在試驗設(shè)備及被試品周圍設(shè)圍欄并有專人監(jiān)護(hù)，負(fù)責(zé)升壓的人要隨時注意周圍的情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立刻斷開電源停止試驗，查明原因并排除后方可繼續(xù)試驗。2021/6/2710二次繞組的直流電阻測量

返回使用儀器一般使用雙臂直流電阻電橋，個別參數(shù)型號的二次繞組的直流電阻超過10

，則使用單臂直流電阻電橋。試驗結(jié)果判斷依據(jù)與出廠值或初始值比較應(yīng)無明顯差別。注意事項試驗時應(yīng)記錄環(huán)境溫度。2021/6/2711繞組及末屏的絕緣電阻測量返回使用儀器

2500V絕緣電阻測量儀（又稱絕緣兆歐表，含絕緣搖表）測量要求測一次繞組（主絕緣）、各二次繞組、末屏。測量時非被試?yán)@組（或末屏）、外殼應(yīng)接地。500kVCT有二個一次繞組時，尚應(yīng)測量一次繞組間的絕緣電阻。試驗結(jié)果判斷依據(jù)繞組絕緣電阻不應(yīng)低于出廠值或初始值的60％。電容型CT的末屏對地的絕阻一般不低于1000M

。注意事項試驗時應(yīng)記錄環(huán)境濕度。測量二次繞組絕阻時非被試?yán)@組及端子應(yīng)接地，時間應(yīng)持續(xù)60s，以替代二次繞組交流耐壓試驗。2021/6/2712

極性檢查返回使用儀器電池、指針式直流毫伏表（或指針式萬用表直流毫伏檔）檢查及判斷方法各二次繞組分別進(jìn)行。將指針式直流毫伏表的“+”、“-”輸入端接在待檢二次繞組的端子上，方向必須正確：“+”端接在s1，“-”端接在s2或s3上；將電池負(fù)極與CT一次繞組的L2端相連，從一次繞組L1端引一根電線，用它在電池正極進(jìn)行突然連通動作，此時指針式直流毫伏表的指針應(yīng)隨之?dāng)[動,若向正方向擺動則表明被檢二次繞組為“減極性”，極性正確。反之則極性不正確。注意事項接線本身的正負(fù)方向必需正確；檢查時應(yīng)先將毫伏表放在直流毫伏的一個較大檔位，根據(jù)指針擺動的幅度對檔位進(jìn)行調(diào)整，使得即能觀察到明確的擺動又不超量程打表。電池連通后立即斷開以防電池放電過量。2021/6/2713

變比檢查方法一：測量電流比返回使用儀器設(shè)備調(diào)壓器、升流器、測量用CT、交流電流表（二塊）檢查方法由調(diào)壓器及升流器等構(gòu)成升流回路，待檢CT一次繞組串入升流回路；同時用測量用CT和交流電流表測量加在一次繞組的電流I1、用另一塊交流電流表測量待檢二次繞組的電流I2，計算I1/I2的值，判斷是否與銘牌上該繞組的額定電流比（I1n/I2n）相符。注意事項各二次繞組及其各分接頭分別進(jìn)行檢查。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。注意根據(jù)待檢CT的額定電流和升流器的升流能力選擇量程合適的測量用CT和電流表。2021/6/2714

變比檢查方法二：測量電壓比返回使用儀器設(shè)備調(diào)壓器、交流電壓表、交流毫伏表

檢查方法待檢CT一次及所有二次繞組均開路，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U2、用交流毫伏表測量一次繞組的開路感應(yīng)電壓U1，計算U2/U1的值，判斷是否與銘牌上該繞組的額定電流比（I1n/I2n）相符。

注意事項各二次繞組及其各分接頭分別進(jìn)行檢查。二次繞組所施加的電壓不宜過高，防止CT鐵心飽和。2021/6/2715

勵磁特性曲線返回檢查對象：在繼電保護(hù)有要求時對P級繞組進(jìn)行使用儀器設(shè)備：調(diào)壓器、交流電壓表、交流電流表、毫安表（均為1級以上），有時需小型試驗變壓器及測量用PT。試驗方法：各二次繞組分別進(jìn)行；待檢CT一次及所有二次繞組均開路，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）接地、試驗變壓器的高壓尾接地，接好測量用PT、電壓表，緩慢升壓，同時讀出并記錄各測量點的電壓、電流值。2021/6/2716

勵磁特性曲線返回結(jié)果判別：與同類型CT勵磁特性曲線、制造廠的特性曲線以及自身的歷史數(shù)據(jù)比較，應(yīng)無明顯差異。注意事項：試驗時CT一次及所有二次繞組均開路；試驗前先去磁，然后將電壓逐漸升至勵磁特性曲線的飽和點即可停止，如果該繞組勵磁特性的飽和電壓高于2kV，則現(xiàn)場試驗時所施加的電壓一般應(yīng)在2kV截止。試驗時記錄點一般不應(yīng)少于5個記錄點。

2021/6/2717電容型CT主絕緣、末屏對地

tg

及電容量測量返回使用儀器升壓裝置、電容/介損電橋（或自動測量儀）及標(biāo)準(zhǔn)電容器（有的自動介損測量儀內(nèi)置10kV標(biāo)準(zhǔn)電容器和升壓裝置）；現(xiàn)場用測量儀應(yīng)選擇具有較好抗干擾能力的型號，并采用倒相、移相等抗干擾措施。測量方法測量電容型CT的主絕緣時，二次繞組、外殼等應(yīng)接地，末屏（或?qū)Ｓ脺y量端子）接測量儀信號端子，采用正接線測量，測量電壓10kV；無專用測量端子，無法進(jìn)行正接線測量則用反接線。當(dāng)末屏對地絕阻低于1000M

時應(yīng)測量末屏對地的tg

，測量電壓2kV。注意事項試驗時應(yīng)記錄環(huán)境溫度、濕度。拆末屏接地線時要注意不要轉(zhuǎn)動末屏結(jié)構(gòu)；測量完成后恢復(fù)末屏接地及二次繞組各端子的正確連接狀態(tài)，避免運(yùn)行中CT二次繞組及末屏開路。

2021/6/2718電容型CT主絕緣、末屏對地

tg

及電容量測量返回試驗結(jié)果判斷依據(jù)：主絕緣20℃時的tg

值不應(yīng)大于表1中數(shù)值，且與歷年數(shù)據(jù)比較不應(yīng)有顯著變化。油紙電容型絕緣的CT的tg

一般不進(jìn)行溫度換算。末屏對地的tg

不大于2％；復(fù)合外套干式電容型絕緣CT、SF6氣體絕緣CT的tg

值的限值參閱其出廠技術(shù)條件；固體絕緣CT一般不進(jìn)行tg

測量。當(dāng)tg

與出廠值或上一次測量值比較有明顯變化或接近上述限值時，應(yīng)綜合分析tg

與溫度、電壓的關(guān)系，必要時進(jìn)行額定電壓下的測量。當(dāng)tg

隨溫度升高明顯變化，或試驗電壓由10kV升到Um/√3，tg

增量超過

0.3％時不應(yīng)繼續(xù)運(yùn)行。電容型CT的主絕緣電容量與出廠值或上一次測量值的相對差別超過

5％時應(yīng)查明原因。2021/6/2719

交流耐壓試驗

返回使用儀器高電壓試驗變壓器及測量裝置（電壓測量總不確定度

3％）

試驗方法及試驗結(jié)果判斷依據(jù)：一般采用50Hz交流耐壓60s。應(yīng)無內(nèi)外絕緣閃絡(luò)或擊穿，一次繞組交流耐壓值根據(jù)相應(yīng)規(guī)程（見表2），二次繞組之間及對地交流耐壓2kV（可用2500V兆歐表代替）。全部更換繞組絕緣后應(yīng)按出廠值進(jìn)行耐壓。對于110kV以上高電壓等級的CT的主絕緣現(xiàn)場交接試驗時，可隨所連斷路器進(jìn)行變頻（一般30～300Hz）耐壓試驗。

注意事項試驗時應(yīng)記錄環(huán)境濕度，相對濕度超過75％時不應(yīng)進(jìn)行本試驗；升壓設(shè)備的容量應(yīng)足夠，試驗前應(yīng)確認(rèn)升壓等設(shè)備功能正常；充油設(shè)備試驗前應(yīng)保證被試設(shè)備有足夠的靜置時間：500kV設(shè)備靜置時間大于72h，220kV設(shè)備靜置時間大于48h，110kV及以下設(shè)備靜置時間大于24h。耐壓試驗后宜重復(fù)進(jìn)行局部放電測試、介損/電容量測量。2021/6/2720

局部放電測試

返回使用儀器無局放高電壓試驗變壓器及測量裝置（電壓測量總不確定度

3％）、局部放電測量儀。

試驗方法局部放電試驗可結(jié)合耐壓試驗進(jìn)行，即在耐壓60s后不將電壓回零，直接將電壓降至局放測量電壓停留30s進(jìn)行局放測量；如果單獨(dú)進(jìn)行局放試驗，則先將電壓升至預(yù)加電壓，停留10s后，將電壓降至局放測量電壓停留30s進(jìn)行局放測量。

局部放電預(yù)加電壓、測量電壓及局放量限值查表，必須正確地應(yīng)用數(shù)據(jù)。區(qū)分不同的CT。2021/6/2721CT局放試驗接線圖2021/6/2722CT局放試驗平衡回路接線圖2021/6/2723

局部放電測試

返回注意事項試驗時應(yīng)記錄環(huán)境濕度，相對濕度超過75％時不應(yīng)進(jìn)行本試驗；升壓設(shè)備的容量應(yīng)足夠，試驗前應(yīng)確認(rèn)高壓升壓等設(shè)備功能正常；所用測量儀器、儀表在檢定有效期內(nèi)，局部放電測試儀及校準(zhǔn)方波發(fā)生器應(yīng)定期進(jìn)行性能校核。試驗時CT一次繞組短接并接至試驗變壓器高壓（采取適當(dāng)?shù)木鶋?、屏蔽措施及擴(kuò)徑導(dǎo)線），二次繞組全部短接并接地或通過局放測量阻抗接地，末屏應(yīng)通過局放測量阻抗可靠接地。充油設(shè)備試驗前也應(yīng)保證試品足夠的靜置時間（同耐壓）。2021/6