電壓電流互感器的試驗方法

1、僅供個人參考For pers onal use only in study andresearch; not for commercial use電壓電流互感器的常規(guī)試驗方法? 一、電壓、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，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100V和100V/兩種; 而電力系統(tǒng)常用的，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5A、1A、0.5A等。? 1.的原理?的原理與變壓器相似，如圖1.1所示。一次繞

2、組（高壓繞組）和二 次繞組（低壓繞組）繞在同一個鐵芯上，鐵芯中的磁通為 。根據(jù)電 磁感應(yīng)定律，繞組的電壓U與電壓頻率f、繞組的匝數(shù) W磁通的 關(guān)系為：圖1.1?電壓互感器原理2.的原理?在原理上也與變壓器相似，如圖1.2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小(注意不是指 對地電壓)，相當(dāng)于一個短路狀態(tài)的變壓器，所以鐵芯中的磁通也很小，這時一、二次繞組的磁勢 F (F=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。不得用于商業(yè)用途圖1.2?電流互感器的原理? 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端，

3、 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kV左右。常見的用A和X分別表示電壓互感器一次繞組的首端和尾端，用a、x或P1、P2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L1、L2分別表示一次繞組首端和尾端，二次繞組則用K1、K2或S1、S2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表示 首端，下標(biāo)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

4、，這種標(biāo)號的繞組稱為減極性，如圖1.3a所示，此時A-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.電壓互感器和電流互感器在結(jié)構(gòu)上的主要差別? （ 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 次繞組都必需有獨立的鐵芯，有多少個二次繞組，就有多少個鐵芯。? （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1到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）電壓互感器正常運行時，嚴(yán)禁將一次繞組的

5、低壓端子打開， 嚴(yán)禁將二次繞組短路；電流互感器正常運行時，嚴(yán)禁將二次繞組開路。 ?5.電壓互感器型號意義?第一個字母：J電壓互感器。?第二個字母：D單相；S三相； 串級式；V五鐵芯柱。?第三個字母：G-干式，J 油浸式；C瓷絕緣；Z澆注絕緣； R電容式；S三相；Q-氣體絕緣?第四個字母：V五鐵芯柱；B帶補償角差繞組。 連字符后的 字母：GH高海拔地區(qū)使用；TH濕熱地區(qū)使用。? 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：L 電流互感器。第二位字母：M 母線式(穿心式)；Q線圈式；

6、Y 低壓式；D單匝式；F多匝式；A穿墻式；R裝入式；C 瓷箱式；Z 支柱式；V 倒裝式。第三位字母：K 塑料外殼式；Z 澆注式；W 戶外式；G改進(jìn)型；C瓷絕緣；P中頻；Q 氣體絕緣。第四位字母：B過流保護(hù)；D差動保護(hù)；J接地保護(hù) 或加大容量；S速飽和；Q加強型。?字母后面的數(shù)字一般表示使用電壓等級。例如： LMK- 0.5S型, 表示使用于額定電壓500V及以下電路，塑料外殼的穿心式 S級電流 互感器。LA10型，表示使用于額定電壓10kV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?1.絕緣電阻測量? (1)試品溫度應(yīng)在10 40C之間；?

7、(2)用2500V兆歐表測量，測量前對被試?yán)@組進(jìn)行充分放電；? (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端)及C2的低壓端(通常為3)打開，將二次繞組端子上的外接線全部拆開，按圖2.1接好試驗線路。電流互感器按圖2.2接好試驗線路A PTL G Ea 一次對二次及地A PT兆歐春b二決對一次及地A PT ac二次之間圖2.1?電磁式電壓互感器絕緣電阻測量接線6 o dL C E 兆歐表6 O C-I L C E -a 一次對耒屏h耒屏對地圖 2.2?電流互感器絕緣電

8、阻測量接線? （ 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），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轉(zhuǎn)；? （ 5）斷開絕緣電阻表后應(yīng)對被試品放電接地。?關(guān)鍵點：? a.采用2500V兆歐表測量? b.測量前被試?yán)@組應(yīng)充分放電? 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.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.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.與歷次試驗結(jié)果和同類設(shè)備的試驗結(jié)果相

9、比無顯著差別；? b. 一次繞組對二次繞組及地應(yīng)大于 1000MR，二次繞組之間及對 地應(yīng)大于10MD。? c.不應(yīng)低于出廠值或初始值的70%;? d.電容型電流互感器末屏絕緣電阻不宜小于1000MQ ;否則應(yīng)測量其tan 8。? 2.繞組直流電阻測量? (1)對電壓互感器一次繞組，宜采用單臂電橋進(jìn)行測量；? (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,應(yīng)采用單臂電橋測量；? (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%以免線圈發(fā)熱直流電阻增加，影響測量 的準(zhǔn)確度。? （4）試驗接

10、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 ；? （ 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自動 放電和警示功能；? （ 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2.4?直流電阻測量接線IU002 2 U I

11、?關(guān)鍵點：? 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%? 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.記錄試驗時環(huán)境溫度和空氣相對濕度；? 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.電壓變比測量（包括電容式電壓互感器的中間變壓器）?方法1 ：電壓表法?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U1和待檢二次繞組的感應(yīng)電壓

12、U2計算U1/U2的值，判斷是否與銘 牌上該繞組的額定電壓比（U1n/U2n）相符，見圖3.1。圖3.1電壓表法試驗接線圖?方法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.電磁式電壓互感器介質(zhì)損耗因數(shù)及電容量測量? （ 1）正接法?圖示的接線以HSXJS-II型介質(zhì)損耗測試儀為例，實際接線應(yīng)按 所使用的儀器說明書進(jìn)行接線。rl=介損 測試儀1 12 a K a W3U?圖3.6正接法接線圖?正接線的特點：? 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量和介質(zhì)損耗因數(shù)；? 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PT底座墊絕

13、緣就可以）；? c.測量結(jié)果不受端子板的影響；? d.試驗電壓不應(yīng)超過3kV（建議為2kV）。? （ 2）反接法高圧端- 112 2一 a X a M 一 -一一pT-i X 一介損測試儀?圖3.7?反接法接線圖?反接法的特點? 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.測量結(jié)果受端子板的影響；? c.試驗電壓不應(yīng)超過3kV （建議為2kV）。? （ 3）末端屏蔽法僅供個人參考PTCj 介損 測試儀圖3.8?末端屏蔽法接線圖?末端屏蔽法的特點：? a.對于串激式電壓互感器，測量結(jié)果主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

14、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.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.試驗電壓可以是10kV;? d.嚴(yán)禁將二次繞組短接。? （ 4）末端加壓法?末端加壓法的特點：? a.不用斷開互感器的高壓端子，試驗中將高壓端接地；? 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.由于高壓端接地，外部感應(yīng)電壓被屏蔽掉，所以這種方法有較不得用于商業(yè)用途僅供個人參考強的抗干擾能力；? d.測量結(jié)果受二次端子板絕緣的影響;? e.試驗電壓不宜超過3kV;? f.嚴(yán)禁將二次繞組短接。?圖

15、3.9?末端加壓法接線圖？?？圖3.10?測量支架的介質(zhì)損耗因數(shù)? （ 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，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,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.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.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 自行規(guī)定；? c.前后對比宜采用同一試驗方法；? d.交接時，35kV以上電壓互感器，在試驗電壓為 10kV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%;? e.支架介損一般不大于6%;? f.與歷

16、次試驗結(jié)果相比，應(yīng)無明顯變化；? g.繞組tg 5不應(yīng)大于規(guī)程規(guī)定值。?電流互感器特有的試驗項目? 1.變比試驗?方法1:電流法?由調(diào)壓器及升流器等構(gòu)成升流回路，待檢 TA一次繞組串入升流 回路；同時用測量用TA0和交流電流表測量加在一次繞組的電流 11、 用另一塊交流電流表測量待檢二次繞組的電流 12，計算11/12的值， 判斷是否與銘牌上該繞組的額定電流比（I1n/12n ）相符。見圖4.1圖4.1?電流互感器變比測量接線圖Kllfsl 晚圖4.2?電壓法?方法2:電壓法?待檢CT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

17、 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。?方法3:電流互感器變比測試儀（互感器測試儀），按說明書操 作。?注意事項：?方法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；?方法2： 二次繞組所施加的電壓不宜過高，防止 CT鐵心飽和 ?方法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CT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.正立式電容型

18、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4.2。圖4.2?正立式電流互感器介質(zhì)損耗測量接線? 3.倒立式電流互感器介質(zhì)損耗因數(shù)及電容量測量? （ 1）SF6絕緣電流互感器不要求測量介質(zhì)損耗因數(shù)；? （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)行測量；? （ 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。不得用于商業(yè)用途僅供個人參考?注意事項及結(jié)果判斷：? a.本試驗應(yīng)在天氣良好

19、，試品及環(huán)境溫度不低于+5C的條件下進(jìn)行；? b.測試前，應(yīng)先測量繞組的絕緣電阻；? c.測量時應(yīng)記錄空氣相對濕度、環(huán)境溫度；? 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；? e.繞組tan 5不應(yīng)大于規(guī)程規(guī)定值；? f.當(dāng)測量電容型電流互感器末屏tan 5時，其值不應(yīng)大于2%? 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4.3。匚I電壓楣麵n_K1-?注意事項:不得用于商業(yè)用途?圖4.3?電流互感器一次繞組交流耐壓試驗僅供個人參考? a.耐壓試驗前確認(rèn)試品絕緣電阻合格；? b.充油和充氣互感器必須靜置規(guī)定的時間

20、（通常安裝后應(yīng)靜止24 小時以上）；? c.絕緣油試驗合格；? d.氣體試驗合格，耐壓在額定氣壓下進(jìn)行? e.耐壓試驗前后，應(yīng)檢查有否絕緣損傷；? f.外施交流耐壓試驗電壓的頻率應(yīng)為 45 65HZ? 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，凡無特殊說明者，均為1mi n;? 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.測量時應(yīng)記錄空氣相對濕度、環(huán)境溫度；? 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.試驗結(jié)束后應(yīng)對被試品放電接地。?試驗要求：? a.試驗過程不應(yīng)發(fā)生

21、閃絡(luò)、擊穿現(xiàn)象；? b.外施耐壓試驗前后，絕緣電阻不應(yīng)有明顯變化。? 5.勵磁特性（）曲線? （1）待檢CT一次及所有二次繞組均開路；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 ；? （ 3）接好測量用PT、電壓表；? （ 4）緩慢升壓，同時讀出并記錄各測量點的電壓、電流值。? （ 5）依次測量其他二次繞組的勵磁特性曲線。?圖4.4勵磁特性測量?注意事項：? 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即可停止；? b .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

22、電壓一般應(yīng)在2kV截止，避免二次繞組絕緣承受過高電壓； ? c .試驗時記錄點的選擇應(yīng)便于計算飽和點、便于與出廠數(shù)據(jù)及 歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，一般不應(yīng)少于 5個記錄點。?試驗結(jié)果判斷：不得用于商業(yè)用途僅供個人參考?與歷次試驗結(jié)果或與同類設(shè)備的試驗結(jié)果相比無顯著差別電流互感器二次繞組 匝.間fei路時的勵磁特性曲線!正常曲線：2fe路I匝；3短路2匝圖4.5?電流互感器的勵磁特性曲線?試驗數(shù)據(jù)的判斷? 5.1?對試驗數(shù)據(jù)的判斷方法?（ 1）與出廠試驗數(shù)據(jù)或安裝交接試驗數(shù)據(jù)比較應(yīng)無明顯的變化。? （2）與同類產(chǎn)品比較應(yīng)無明顯的差異。? （ 3）與歷年試驗數(shù)據(jù)比較應(yīng)無顯著的差別。? （ 4）試驗結(jié)果應(yīng)符合相關(guān)規(guī)程的規(guī)定。? 5.2?數(shù)據(jù)異常的可能原因? （ 1）絕緣電阻下降? a.受潮；? c.絕緣老化變質(zhì)；? d.局部絕緣破損或擊穿。? （2）介質(zhì)損耗因數(shù)增大? a.受潮或外套臟污；? b.外電場干擾；? c.試驗引線或接地線接觸不良造成的附加損耗；? d.電容屏半擊穿狀態(tài)形成的