電流互感器檢測項(xiàng)目及試驗(yàn)

LGGROUPsystemofficeroom【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】LGGROUPsystemofficeroom【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】電流互感器檢測項(xiàng)目及試驗(yàn)

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(hào)。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100V和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5A、1A、等。

1.電壓互感器的原理

電壓互感器的原理與變壓器相似，如圖所示。一次繞組(高壓繞組)和二次繞組(低壓繞組)繞在同一個(gè)鐵芯上，鐵芯中的磁通為Ф。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Ф的關(guān)系為：

圖電壓互感器原理

2.電流互感器的原理

在原理上也與變壓器相似，如圖所示。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?，相當(dāng)于一個(gè)短路狀態(tài)的變壓器，所以鐵芯中的磁通Ф也很小，這時(shí)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。

圖電流互感器的原理

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，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(hào)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(shí)，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(hào)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(hào)的繞組稱為減極性，如圖所示，此時(shí)A-a端子的電壓是兩個(gè)繞組感應(yīng)電勢相減的結(jié)果。在互感器中正確的標(biāo)號(hào)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(gè)二次繞組，但電壓互感器可以多個(gè)二次繞組共用一個(gè)鐵芯，電流互感器則必需是每個(gè)二次繞組都必需有獨(dú)立的鐵芯，有多少個(gè)二次繞組，就有多少個(gè)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(yùn)行時(shí)，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(shí)，嚴(yán)禁將二次繞組開路。

5.電壓互感器型號(hào)意義

第一個(gè)字母：J—電壓互感器。

第二個(gè)字母：D—單相；S—三相；C—串級(jí)式；W—五鐵芯柱。

第三個(gè)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(gè)字母：W—五鐵芯柱；B—帶補(bǔ)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(hào)意義

電流互感器的型號(hào)由字母符號(hào)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(jí)等。字母符號(hào)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；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——?dú)怏w絕緣。

第四位字母：B——過流保護(hù)；D——差動(dòng)保護(hù)；J——接地保護(hù)或加大容量；S——速飽和；Q——加強(qiáng)型。

字母后面的數(shù)字一般表示使用電壓等級(jí)。例如：LMK－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(jí)電流互感器。LA－10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(yàn)步驟

電壓互感器和電流互感器共有的試驗(yàn)項(xiàng)目

1.絕緣電阻測量

（1）試品溫度應(yīng)在10－40℃之間；

（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(yàn)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(shí)，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δ）打開，將二次繞組端子上的外接線全部拆開，按圖接好試驗(yàn)線路。電流互感器按圖接好試驗(yàn)線路。

圖電磁式電壓互感器絕緣電阻測量接線

圖電流互感器絕緣電阻測量接線

（4）驅(qū)動(dòng)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(yùn)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(diǎn)：

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(shí)，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(shí)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(yàn)要求：

a.與歷次試驗(yàn)結(jié)果和同類設(shè)備的試驗(yàn)結(jié)果相比無顯著差別；

b.一次繞組對二次繞組及地應(yīng)大于1000MΩ，二次繞組之間及對地應(yīng)大于10MΩ。

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1000MΩ；否則應(yīng)測量其tanδ。

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10Ω，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(yàn)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(shí)，電流端子應(yīng)在電壓端子的外側(cè)，見圖；

（5）換接線時(shí)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自動(dòng)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(shí)，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(shí)，可不測量一次繞組的直流電阻。

圖直流電阻測量接線

關(guān)鍵點(diǎn)：

a.測量電流不宜大于按繞組額定負(fù)載計(jì)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(shí)，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(yàn)時(shí)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(yàn)結(jié)果和同類設(shè)備的試驗(yàn)結(jié)果相比無顯著差別。

電壓互感器特有的試驗(yàn)項(xiàng)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(shí)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U2，計(jì)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。

圖電壓表法試驗(yàn)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(yàn)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(shí)際接線應(yīng)按所使用的儀器說明書進(jìn)行接線。

圖正接法接線圖

正接線的特點(diǎn)：

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底座墊絕緣就可以）；

c.測量結(jié)果不受端子板的影響；

d.試驗(yàn)電壓不應(yīng)超過3kV（建議為2kV）。

（2）反接法

圖反接法接線圖

反接法的特點(diǎn)

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(yàn)電壓不應(yīng)超過3kV（建議為2kV）。

（3）末端屏蔽法

圖末端屏蔽法接線圖

末端屏蔽法的特點(diǎn)：

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(shí)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.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(yàn)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(diǎn)：

a.不用斷開互感器的高壓端子，試驗(yàn)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，所以這種方法有較強(qiáng)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(yàn)電壓不宜超過3kV；

f.嚴(yán)禁將二次繞組短接。

圖末端加壓法接線圖圖測量支架的介質(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，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(yàn)要求及結(jié)果判斷：

a.采用末端屏蔽法和末端加壓法時(shí)，嚴(yán)禁將二次繞組短接。

b.串級(jí)式電壓互感器建議采用末端屏蔽法，其他試驗(yàn)方法與要求自行規(guī)定；

c.前后對比宜采用同一試驗(yàn)方法；

d.交接時(shí)，35kV以上電壓互感器，在試驗(yàn)電壓為10kV時(shí)，按制造廠試驗(yàn)方法測得的介損不應(yīng)大于出廠試驗(yàn)值的130％；

e.支架介損一般不大于6%;

f.與歷次試驗(yàn)結(jié)果相比，應(yīng)無明顯變化；

g.繞組tgδ不應(yīng)大于規(guī)程規(guī)定值。

電流互感器特有的試驗(yàn)項(xiàng)目

1.變比試驗(yàn)

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(shí)用測量用TA0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(jì)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。見圖

圖電流互感器變比測量接線圖

圖電壓法

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(shí)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(jì)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（互感器伏安特性測試儀），按說明書操作。

注意事項(xiàng)：

方法1：測量某個(gè)二次繞組時(shí)，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(gè)二次繞組時(shí)，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。

圖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(shí)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(shí)外引接地時(shí)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(xiàng)及結(jié)果判斷：

a.本試驗(yàn)應(yīng)在天氣良好，試品及環(huán)境溫度不低于＋5℃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(shí)應(yīng)記錄空氣相對濕度、環(huán)境溫度；

d.與歷次試驗(yàn)結(jié)果和同類設(shè)備的試驗(yàn)結(jié)果相比無顯著差別；

e.繞組tanδ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tanδ時(shí)，其值不應(yīng)大于2%。

4.一次繞組交流耐壓試驗(yàn)

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(yàn)接線見圖。

圖電流互感器一次繞組交流耐壓試驗(yàn)

注意事項(xiàng)：

a.耐壓試驗(yàn)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(shí)間(通常安裝后應(yīng)靜止24小時(shí)以上)；

c.絕緣油試驗(yàn)合格；

d.氣體試驗(yàn)合格，耐壓在額定氣壓下進(jìn)行

e.耐壓試驗(yàn)前后，應(yīng)檢查有否絕緣損傷；

f.外施交流耐壓試驗(yàn)電壓的頻率應(yīng)為45－65HZ；

g.交流耐壓試驗(yàn)時(shí)加至試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)電壓后的持續(xù)時(shí)間，凡無特殊說明者，均為1min；

h.外施耐壓試驗(yàn)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(yàn)電壓為峰值/）；

i.測量時(shí)應(yīng)記錄空氣相對濕度、環(huán)境溫度；

j.拆開試驗(yàn)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(yàn)結(jié)束后應(yīng)對被試品放電接地。

試驗(yàn)要求：

a.試驗(yàn)過程不應(yīng)發(fā)生閃絡(luò)、擊穿現(xiàn)象；

b.外施耐壓試驗(yàn)前后，絕緣電阻不應(yīng)有明顯變化。

5.勵(lì)磁特性（伏安特性）曲線

（1）待檢CT一次及所有二次繞組均開路；

（2）將調(diào)壓器或試驗(yàn)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(yàn)變壓器的高壓尾端接地，見圖；

（3）接好測量用PT、電壓表；

（4）緩慢升壓，同時(shí)讀出并記錄各測量點(diǎn)的電壓、電流值。

（5）依次測量其他二次繞組的勵(lì)磁特性曲線。

0

圖勵(lì)磁特性測量

注意事項(xiàng)：

a．試驗(yàn)時(shí)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(lì)磁特性曲線的飽和點(diǎn)即可停止；

b．如果該繞組勵(lì)磁特性的飽和電壓高于2kV，則現(xiàn)場試驗(yàn)時(shí)所施加的電壓一般應(yīng)在2kV截止，避免二次繞組絕緣承受