高電壓互感器試驗-互感器特性試驗

互感器局部放電試驗案例1知識點1：互感器局部放電試驗案例局部放電產(chǎn)生的原因及危害在電網(wǎng)中運行的電氣設(shè)備，如電纜、電容器、互感器、變壓器及電機等高壓電氣設(shè)備，其絕緣耐壓等級是按其運行電壓等級設(shè)計的。在正常情況下，其絕緣性能均能承受運行電壓。由于制造工藝不良，電氣設(shè)備的絕緣可能在內(nèi)部留有氣泡、雜質(zhì)、裂縫等。這種絕緣在高壓交變電場作用下，絕緣內(nèi)部會出現(xiàn)周期性的局部放電。由于其放電能量很小，不會一下子使整個通路擊穿，但卻能使絕緣性能下降，甚至喪失耐壓性能。久而久之，這種局部放電會使整個絕緣擊穿而爆炸，給電網(wǎng)安全運行和供電可靠性造成極大影響，給用戶和社會造成極大的經(jīng)濟損失。因此，對電氣設(shè)備的局部放電應(yīng)予以重視。電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部的局部放電現(xiàn)象是呈周期性的，隨交流電壓變化周而復(fù)始進行，在交流電壓幅值最大時放電。絕緣件內(nèi)部在局部放電時，也會產(chǎn)生光、聲波等形式的能量。牽引供電系統(tǒng)的基本要求問題1：為什么要對設(shè)備進行局部放電試驗?zāi)赝ㄟ^局部放電的檢測，能反映出電氣設(shè)備的絕緣缺陷。這種試驗是非破壞性的，在一定程度上替代了破壞性的耐壓試驗，其試驗電壓應(yīng)保證不會導(dǎo)致貫穿性放電。在進行對某設(shè)備的局部放電量測試時，被測物的局部放電產(chǎn)生的脈沖電流，經(jīng)放大后送至測量儀器，再經(jīng)放電量正后，即測得放電電量值。對于不同類型的設(shè)備及絕緣。其放電量值也是不同的。生產(chǎn)高壓電器產(chǎn)品的廠家，有出廠試驗標(biāo)準(zhǔn)，可參照標(biāo)準(zhǔn)進行考核。局部放電試驗圖為換流變壓器的局放試驗為使電網(wǎng)安全運行，對新投入運行的設(shè)備，一定要進行局部放電量的技術(shù)檢測，不合格的產(chǎn)品一律不得投入運行。對已經(jīng)安裝在電網(wǎng)運行的設(shè)備，也要按規(guī)定進行檢測，不合格者應(yīng)退出運行。這樣才能避免因設(shè)備局部放電導(dǎo)致爆炸、電網(wǎng)停電等重大事故發(fā)生。某地鐵整流變壓器正常運行17年，某天突然發(fā)生匝間短路。拆解變壓器后，里面絕緣正常，沒有燒損碳化痕跡。由于現(xiàn)場中尚有數(shù)百臺同一批次整流變壓器，為了排除隱患，決定使用局部放電進行排查檢測。用局部放電試驗檢查結(jié)合直阻測試，發(fā)現(xiàn)C相繞組斷線，判斷在繞組制作或者澆鑄過程中存在缺陷(匝間絕緣缺陷)。在變壓器長期運行過程中，其絕緣薄弱處擊穿放電導(dǎo)致匝間短路，短路電流導(dǎo)致開關(guān)保護跳閘。解體變壓器，發(fā)現(xiàn)整流變壓器局部絕緣擊穿，如圖①、②、③所示。由此可見，通過局部放電的檢測，能反映出電氣設(shè)備的絕緣缺陷。變壓器匝間的絕緣缺陷主要是材料和制造工藝問題。一般先做直流電阻測量，與上次數(shù)據(jù)進行比較分析。對于大型變壓器，直流電阻對于縱絕緣的非金屬性短路無法測量，可以采用局放測試、感應(yīng)耐壓試驗、特性試驗，判斷其絕緣狀態(tài)。局部放電試驗在地鐵中的應(yīng)用局部放電試驗圖①地鐵整流變壓器局部絕緣擊穿的剖解圖圖③圖②局部放電試驗互感器局放試驗流程序號試驗階段主要、關(guān)鍵工序質(zhì)量控制1現(xiàn)場準(zhǔn)備1、認真閱讀產(chǎn)品說明與廠家試驗數(shù)據(jù)并對實驗方法進行詳細交底2、安全技術(shù)措施交底與學(xué)習(xí)3、人員組織與分工4、施工場地熟悉5、檢查安全措施落實情況2試驗前準(zhǔn)備1、試驗儀器儀表準(zhǔn)備、檢查2、安全用品準(zhǔn)備、檢查3、對互感器進行常規(guī)檢查4、對互感器一次與二次絕緣，短接互感器二次繞組并接地5、測試互感器末屏絕緣6、檢查互感器末屏可靠接地4、5局部放電試驗互感器局放試驗流程序號試驗階段主要、關(guān)鍵工序質(zhì)量控制3進行試驗1、保證加壓設(shè)備及互感器與周圍設(shè)備的絕對安全距離2、保證試驗接線的準(zhǔn)確無誤3、檢查試驗儀器與設(shè)備的接地線應(yīng)絕對可靠4、實驗操作程序應(yīng)正確符合規(guī)定5、試驗數(shù)據(jù)真實準(zhǔn)確記錄1-54收尾工作1、拆除試驗接線2、復(fù)查互感器一次與二次絕緣3、復(fù)查互感器末屏絕緣，恢復(fù)末屏接地4、填寫試驗記錄2互感器局部放電試驗案例1某制造廠若干臺同批次220kV電流互感器因局部放電超標(biāo)，被電力用戶退回。此前，由于與該批產(chǎn)品同批的其它產(chǎn)品的局部放電性能良好，故該廠試驗人員誤將此批產(chǎn)品的局部放電量偏高認為是外部干擾信號引起的，致使這批原本不合格產(chǎn)品得以出廠。而這批產(chǎn)品與同批其它產(chǎn)品的不同之一就是該批產(chǎn)品器身中使用的一種絕緣緊固塑料螺桿的批次不同。而且最后證實，正是這不同批次的螺桿之中含有氣泡而導(dǎo)致該批產(chǎn)品的局部放電超標(biāo)。經(jīng)試驗部門復(fù)試，該批產(chǎn)品的工頻耐壓、介質(zhì)損耗率都符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，產(chǎn)品變壓器油的擊穿強度，微水含量和介質(zhì)損耗率，也都符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定，且產(chǎn)品外觀潔凈，并無變壓器油滲漏的跡象，可排除器身吸潮或變壓器油不合格導(dǎo)致故障的可能性。因此，通常的真空脫氣、真空干燥以及真空注油處理將無意義，須對產(chǎn)品進行吊心、解體檢查，以進一步確定故障原因。分別選取該批產(chǎn)品中局部放電量為最大、最小及中值的3臺不同故障產(chǎn)品，并依其局部放電量的大小加以編號進行檢査。故障分析產(chǎn)品吊心后，觀察到儲油柜與油箱的內(nèi)表面漆膜完好、光滑，沒有銹跡，產(chǎn)品內(nèi)部沒有金屬或非金屬異物。器身繞組表面清潔，無油垢、碳素及金屬雜質(zhì)。絕緣包扎緊實，繞組表面無碰傷，露銅現(xiàn)象。一、二次繞組引線與導(dǎo)電桿以及零、末屏引線均接觸良好。可見不是由器身污染及導(dǎo)體接觸不良而引起的放電。吊心檢查解體檢查檢查零配件經(jīng)檢查，器身零配件中，金屬零件表面光滑無毛刺;木質(zhì)墊塊、夾件絕緣性能滿足要求;而塑料螺桿在材料上看，也沒有雜質(zhì)。似乎零配件方面也沒什么問題。但經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，部分塑料螺桿表面有局部凹陷和缺口現(xiàn)象，因此懷疑其內(nèi)部有氣泡存在，于是將塑料螺桿切開檢查，果然在部分塑料螺桿的內(nèi)部發(fā)現(xiàn)有氣泡。由于空氣的擊穿強度低于固體介質(zhì)，因此，當(dāng)外加電壓升高到一定值時，就會造成空氣的擊穿而產(chǎn)生局部放電。這也正是該起局部放電故障的原因?；ジ衅骶植糠烹娫囼灠咐?通過對所有拆卸下的螺桿進行切開檢查，發(fā)現(xiàn)此批互感器所使用的塑料螺桿并非同批入場的配件，因此每臺產(chǎn)品上所使用的缺陷螺桿數(shù)量并不相同。然而，產(chǎn)品的放電量與所含缺陷螺桿的數(shù)量并非成正比，有的甚至相差很大，這又是什么原因呢？經(jīng)進一步分析表1發(fā)現(xiàn)，1號產(chǎn)品中缺陷螺桿的數(shù)目最少，且裝在器身的下部，比較接近地電位。3號產(chǎn)品中缺陷螺桿的數(shù)目最多，且多裝在靠近零屏引線處，而此處接近器身高電位。也就是，產(chǎn)品局部放電量與缺陷螺桿(氣泡)在產(chǎn)品上的裝配位置有關(guān)，氣泡所在位置的電場強度越高，其所造成的危害也越大。放電量差異的分析互感器局部放電試驗案例1互感器局部放電試驗案例22017年7月，某供電公司變電檢修室電氣試驗人員在對110kV某變電站35kV開關(guān)柜進行局放檢測過程中，發(fā)現(xiàn)35kVI段電壓互感器開關(guān)柜后上、后下部位暫態(tài)地電壓測試值與環(huán)境背景值、歷史數(shù)據(jù)的差值均大于20dB，超過規(guī)定值；后柜中上位置的通風(fēng)口處超聲波信號檢測值最大為26dB，大于8dB，結(jié)合兩種測試數(shù)據(jù)初步判斷此開關(guān)柜存在比較嚴(yán)重的放電缺陷。一、局部放電發(fā)現(xiàn)過程?二、局部放電缺陷情況及分析?電氣試驗人員使用PDS-T10型局部放電測試儀對110kV某變電站35kV開關(guān)柜進行局放檢測。測試當(dāng)天開關(guān)室溫度36℃，濕度50%，室外天氣晴。測試時照明燈、軸流風(fēng)機、驅(qū)鼠器均關(guān)閉，無空調(diào)、除濕機。根據(jù)現(xiàn)場開關(guān)柜實際結(jié)構(gòu)選擇前中、前下、后上、后下四個測試點首先進行暫態(tài)地電壓測試。測試過程中發(fā)現(xiàn)I段電壓互感器開關(guān)柜后上、后下部位暫態(tài)地電壓數(shù)值明顯高于同排其它開關(guān)柜，測試數(shù)值見表2。序號開關(guān)柜名稱

暫態(tài)地電壓測試點數(shù)值（dBmV）前中前下后上后下1383開關(guān)柜323236382I段電壓互感器開關(guān)柜363544463384開關(guān)柜363040404382開關(guān)柜333036365385開關(guān)柜2926353563801開關(guān)柜303032377380開關(guān)柜302833358386開關(guān)柜302835339381開關(guān)柜3028273310387開關(guān)柜3025272411II段電壓互感器開關(guān)柜26252325環(huán)境背景值：21dB表2：暫態(tài)地電壓測試數(shù)據(jù)互感器局部放電試驗案例2由于開關(guān)室環(huán)境背景值為21dB，通過計算各開關(guān)柜暫態(tài)地電壓測試數(shù)值與環(huán)境背景值、歷史數(shù)據(jù)的差值，發(fā)現(xiàn)I段電壓互感器后上、后下部位測試值與環(huán)境背景值、歷史數(shù)據(jù)的差值均大于20dB，超過規(guī)定值，在對所有開關(guān)柜進行超聲波檢測時，發(fā)現(xiàn)35kVI段電壓互感器開關(guān)柜后部縫隙處能監(jiān)聽到放電聲音（相鄰開關(guān)柜均無放電聲音），超聲波信號異常。發(fā)現(xiàn)在開關(guān)柜柜體后中上位置的通風(fēng)孔處超聲波信號幅值最大，放電聲音最為強烈。測試圖譜如圖④所示。由圖一可知，該開關(guān)柜后中部位置通風(fēng)口處超聲波信號周期最大值為26dB綜合分析可確定該開關(guān)柜后中上部存在嚴(yán)重放電現(xiàn)象?；ジ衅骶植糠烹娫囼灠咐?圖④為了更加準(zhǔn)備的分析局部放電信號的類型，使用示波器對局部放電信號進行了展開分析，如圖⑤、圖⑥所示圖⑤：10ms示波器波形圖圖⑥：200ns示波器波形圖互感器局部放電試驗案例2三、局部放電缺陷處理過程由圖⑤所示的特高頻信號，可以觀察到一個工頻周期（20ms）出現(xiàn)一大一小兩簇放電脈沖，正負半周兩簇放電脈沖信號不完全對稱，每簇放電脈沖幅值大小不一，大脈沖相位分布寬度較寬，小脈沖相位分布寬度較窄，當(dāng)每簇脈沖展開到200ns如圖⑥所示，可以觀察到一簇放電脈沖當(dāng)中的每個放電脈沖基本等間距分布，結(jié)合典型放電特征與實際經(jīng)驗綜合判斷該放電類型為金屬表面的電暈放電。2017年9月底對該站35kVI、II段母線全停進行秋季檢修及開關(guān)柜放電缺陷停電驗證處理。對I段電壓互感器開關(guān)柜進行檢查，拉出小車開關(guān)發(fā)現(xiàn)三相動觸頭導(dǎo)電桿有明顯放電痕跡，動觸頭上的絕緣護套被燒蝕，與之對應(yīng)的觸頭盒上也有明顯放電痕跡并且出現(xiàn)樹狀放電裂紋,見圖⑦、⑧、⑨、⑩。被燒蝕的絕緣護套圖⑦互感器局部放電試驗案例2圖⑧三相均有放電痕跡圖⑩觸頭盒擋板上的放電痕跡圖⑨互感器局部放電試驗案例2試驗人員對觸頭盒、絕緣擋板、動觸頭兩側(cè)的絕緣件進行絕緣電阻測試，發(fā)現(xiàn)觸頭盒、絕緣擋板、絕緣件的絕緣電阻均不合格，見圖⑾、

圖⑿

。動觸頭兩側(cè)絕緣件絕緣電阻不合格互感器局部放電試驗案例2圖⑾圖⑿對電壓互感器進行絕緣電阻、直阻測試試驗合格。咨詢廠家，觸頭盒、絕緣擋板、絕緣件均為SMC材料(片狀膜材料)，此種材料防潮性強但防污穢能力弱。通過對局部放電點的分析和研究，判斷產(chǎn)生放電的主要原因為觸頭盒內(nèi)擋板與導(dǎo)電桿之間距離過近導(dǎo)致局部放電現(xiàn)象的產(chǎn)生，見圖⒀。同時由于觸頭盒、絕緣擋板、絕緣件表面污穢嚴(yán)重加之夏季高壓室內(nèi)濕度大使得污穢吸附潮氣附著在絕緣材料表面，絕緣材料絕緣性能下降，在持續(xù)放電電弧和高溫作用下，導(dǎo)致絕緣不斷劣化。檢修人員對導(dǎo)電桿重新進行絕緣包封，并更換了新的觸頭盒、絕緣擋板及動觸頭兩側(cè)絕緣件，耐壓試驗合格后恢復(fù)送電。帶電運行后復(fù)測，該開關(guān)柜暫態(tài)地電壓和超聲波測試數(shù)據(jù)均合格。圖⒀絕緣隔板距導(dǎo)電桿距離過近互感器局部放電試驗案例2局部放電的影響因素很多，無論是結(jié)構(gòu)還是制造及工藝上的缺陷都會在局部放電量上有所體現(xiàn)。仔細對測量數(shù)據(jù)及加工過程進行研究，并配以其它試驗，就會找出問題所在。絕緣零配件的加工質(zhì)量不良，特別是內(nèi)部存在氣泡時，會引起互感器內(nèi)部嚴(yán)重局部放電。制造廠應(yīng)引起足夠重視，加強對進廠原材料、零配件的檢驗，完善檢測手段如圖⒁、圖⒂，并做好每一批材料及零件的跟蹤工作。四、結(jié)語工作人員在對互感器進行局放驗收圖⒁圖⒂互感器勵磁特性試驗規(guī)程01

互感器定義及主要作用互感器又稱為儀用變壓器，是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。能將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流，用于量測或保護系統(tǒng)。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓(100V)或標(biāo)準(zhǔn)小電流(5A或1A，均指額定值)，以便實現(xiàn)測量儀表、保護設(shè)備及自動控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。同時互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全。互感器定義圖1油浸式電流互感器互感器特點1、一次線圈串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，因此，一次線圈中的電流完全取決于被測電路的負荷電流．而與二次電流無關(guān)；2、電流互感器二次線圈所接儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運行。電流互感器一、二次額定電流之比，稱為電流互感器的額定互感比：kn=I1n/I2n因為一次線圈額定電流I1n己標(biāo)準(zhǔn)化，二次線圈額定電流I2n統(tǒng)一為5（1或0.5）安，所以電流互感器額定互感比亦已標(biāo)準(zhǔn)化。kn還可以近似地表示為互感器一、二次線圈的匝數(shù)比，即kn≈kN=N1/N2式中N1.N2為一、二線圈的匝數(shù)。

互感器主要作用

電力系統(tǒng)為了傳輸電能，往往采用交流電壓、大電流回路把電力送往用戶，無法用儀表進行直接測量?；ジ衅鞯淖饔?，就是將交流電壓和大電流按比例降到可以用儀表直接測量的數(shù)值，便于儀表直接測量，同時為繼電保護和自動裝置提供電源。電力系統(tǒng)用互感器是將電網(wǎng)高電壓、大電流的信息傳遞到低電壓、小電流二次側(cè)的計量、測量儀表及繼電保護、自動裝置的一種特殊變壓器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)元件，其一次繞組接入電網(wǎng)，二次繞組分別與測量儀表、保護裝置等互相連接。互感器與測量儀表和計量裝置配合，可以測量一次系統(tǒng)的電壓、電流和電能；與繼電保護和自動裝置配合，可以構(gòu)成對電網(wǎng)各種故障的電氣保護和自動控制。互感器性能的好壞，直接影響到電力系統(tǒng)測量、計量的準(zhǔn)確性和繼電器保護裝置動作的可靠性。

互感器分為電壓互感器和電流互感器兩大類，其主要作用有：將一次系統(tǒng)的電壓、電流信息準(zhǔn)確地傳遞到二次側(cè)相關(guān)設(shè)備；將一次系統(tǒng)的高電壓、大電流變換為二次側(cè)的低電壓（標(biāo)準(zhǔn)值）、小電流（標(biāo)準(zhǔn)值），使測量、計量儀表和繼電器等裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并降低了對二次設(shè)備的絕緣要求；將二次側(cè)設(shè)備以及二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)高壓設(shè)備在電氣方面很好地隔離，從而保證了二次設(shè)備和人身的安全。電流互感器結(jié)構(gòu)原理

電流互感器的結(jié)構(gòu)較為簡單，由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構(gòu)架、殼體、接線端子等組成。其工作原理與變壓器基本相同，一次繞組的匝數(shù)(N1)較少，直接串聯(lián)于電源線路中，一次負荷電流(I1)通過一次繞組時，產(chǎn)生的交變磁通感應(yīng)產(chǎn)生按比例減小的二次電流(I2);二次繞組的匝數(shù)(N2)較多，與義表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷(Z)串聯(lián)形成閉合回路，見圖。

由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數(shù)，電流互感器額定電流比:。電流互感器實際運行中負荷阻抗很小，二次繞組接近于短路狀態(tài)，相當(dāng)于一個短路運行的變壓器。電流互感器勵磁特性試驗問題1：如何進行電流互感器勵磁特性試驗？02電流互感器勵磁特性試驗方法注意事項主要儀器試驗步驟電流互感器勵磁特性試驗儀器及步驟單相調(diào)壓器(3~5kVA)1臺;電流互感器(0~50/5A)1塊;電流表(0~5A)1塊;平均值電壓表1塊;開關(guān)板、連接線若干。(1)按圖接線。(2)調(diào)壓器由零逐漸升壓，按電流讀取點讀取電壓值。(3)讀取電壓值繪制曲線。(4)試驗時通人電壓或電流的限值，以不超過制造廠技術(shù)條件為準(zhǔn)。(5)試驗電源應(yīng)有足夠的容量，且電壓不應(yīng)波動，否則應(yīng)用穩(wěn)壓器穩(wěn)壓。電流互感器勵磁特性試驗如圖3所示:電流互感器勵磁特性試驗接線圖。試驗時，一次繞組開路,除被試二次繞組外，其余二次繞組開路。圖3電流互感器勵磁特性試驗

調(diào)節(jié)調(diào)壓器，監(jiān)視電流表，按預(yù)先設(shè)定的電流值,讀取并記錄電壓值，一般應(yīng)記錄到勵磁電勢飽和點以上;有時勵磁電壓可以只升到額定等效二次極限電壓Ual。為減小鐵心飽和帶來的影響，電流表應(yīng)為電磁系、電動系儀表或測量有效值的數(shù)字表，電壓、電流表測量范圍應(yīng)適合。根據(jù)記錄的電流、電壓值測繪電流互感器各繞組的勵磁特性曲線。操作時注意調(diào)壓器不能來回調(diào)節(jié)，以避免鐵心磁滯帶來的影響。首次勵磁特性試驗，應(yīng)先驗證廠家提供的勵磁特性曲線是否滿足復(fù)合誤差或暫態(tài)特性誤差要求。試驗完成后，用所測繪的伏安特性曲線與廠家提供的出廠試驗曲線對比，兩條曲線應(yīng)基本重合，

例行試驗時，也可與前幾次的試驗曲線進行對比。對同間隔A、B、C三相電流互感器各繞組勵磁特性曲線應(yīng)基本重合。接為差動保護的各間隔互感器勵磁特性曲線要求基本一致,此外差動保護用互感器還要求實際二次負荷、剩磁系數(shù)一致。電流互感器勵磁特性試驗圖3電流互感器勵磁特性試驗注意事項

電壓互感器(PT)和電流互感器（CT）是電力系統(tǒng)重要的電氣設(shè)備，它承擔(dān)著高、低壓系統(tǒng)之間的隔離及高壓量向低壓量轉(zhuǎn)換的職能。其接線的正確與否，對系統(tǒng)的保護、測量、監(jiān)察等設(shè)備的正常工作有極其重要的意義。在新安裝PT、CT投運或更換PT、CT二次電纜時，利用極性試驗法檢驗PT、CT接線的正確性，已經(jīng)是繼電保護工作人員必不可少的工作程序。避免其極性接反就是要找到互感器輸入和輸出的“同名端”，具體的方法就是“點極性”。這里以電流互感器為例說明如何點極性。具體方法是將指針式萬用表接在互感器二次輸出繞組上，萬用表打在直流電壓檔；然后將一節(jié)干電池的負極固定在電流互感器的一次輸出導(dǎo)線上；再用干電池的正極去“點”電流互感器的一次輸入導(dǎo)線，這樣在互感器一次回路就會產(chǎn)生一個+（正）脈沖電流；同時觀察指針萬用表的表針向哪個方向“偏移”，若萬用表的表針從0由左向右偏移，j即表針“正啟”，說明你接入的“電流互感器一次輸入端”與“指針式萬用表正接線柱連接的電流互感器二次某輸出端”是同名端，而這種接線就稱為“正極性”或“減極性”；若萬用表的表針從0由右向左偏移，即表針“反啟”，說明你接入的“電流互感器一次輸入端”與“指針式萬用表正接線柱連接的電流互感器二次某輸出端”不是同名端，而這種接線就稱為“反極性”或“加極性”。03電流互感器勵磁特性試驗案例電流互感器勵磁特性試驗案例1、低頻、變頻電源勵磁特性試驗原理分析及優(yōu)勢大容量、高電壓系統(tǒng)中使用的電流互感器往往勵磁飽和電壓較高，有的高達20000V以上。在傳統(tǒng)的工頻條件下對其進行勵磁特性試驗主要存在兩方面問題:(1)在二次繞組施加如此高的電壓不能保證試品安全，有可能損傷二次繞組或二次端子間的絕緣;(2)需要較大容量的調(diào)壓、升壓設(shè)備。由于勵磁試驗的目的是測量鐵心磁.性能，因此可以在低頻率下進行，這是因為勵磁阻抗Zm=jwL，其與頻率成正比，因而降低頻率可以降低勵磁阻抗，從而能夠在較低勵磁電壓下獲得相同的勵磁電流，然后將低頻測量結(jié)果折算到50Hz的電壓即可。采用低頻變頻電源進行電流互感器勵磁特性試驗時，試驗方法與2.1一致，但是，由于頻率比較低，監(jiān)視用電流表、電壓表應(yīng)為測量平均值原理的儀表。例如:一臺TP級電流互感器，勵磁飽和電壓10000V,若降低頻率在5Hz‘下進行試驗，最高勵磁電壓只需升到1000V左右即可完成試驗。若勵磁電流為0.5A，所需試驗設(shè)備容量僅為500VA。電流互感器勵磁特性試驗案例一般來說，低頻電源有兩種產(chǎn)生方法:(1)采用低頻發(fā)電機(2)通過對50Hz交流電源進行整流-逆變產(chǎn)生低頻交流。例如:采用10Hz低頻發(fā)電機進行勵磁特性試驗的方法，該方法存在下述缺陷:由于低頻發(fā)電機的頻率波動,對測量結(jié)果的影響較大;采用的技術(shù)比較落后，需要的設(shè)備數(shù)量多、體積大，試驗方法復(fù)雜、不靈活;比較適合在實驗室、制造廠進行試驗，不適用于現(xiàn)場對大量電流互感器進行試驗。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，采用整流二極管、IGBT管及脈寬調(diào)制技術(shù)的變.頻器(電源)在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用，特別是在節(jié)能及電動機調(diào)速方面的應(yīng)用很廣泛，如圖4所示是變頻電源的原理框圖。整流直流中間電路逆變50HZ交流控制電路調(diào)頻調(diào)幅交流圖4變頻電源原理框圖電流互感器勵磁特性試驗案例

通過對普通變頻器、變頻電源進行適當(dāng)?shù)馗倪M，可以得到適合于電流互感器勵磁特性的專用低頻可調(diào)電源，采用該方法的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在下述幾方面:(1)理論上可以對任何類型的電磁式電流互感器進行試驗，只要降低電源輸出頻率，不論勵磁電壓多高，都能安全地完成試驗;(2)設(shè)備輸出容量可以很低，無需大容量升流、高電壓的升壓裝置，勞動強度低，工作效率高;(3)在低電壓下完成試驗，試驗過程中人身、設(shè)備安全得到保障;(4)試驗方法靈活，不受試驗場所限制。2、電流互感器勵磁特性試驗方法結(jié)果對比分析(1)低頻源及工頻試驗結(jié)果對比整流直流中間電路逆變50HZ交流控制電路調(diào)頻調(diào)幅交流為了驗證方法的正確性，在實驗室、變電站進行了一些對比測試。表1、圖3是在5Hz及50Hz下對500kV、500-SFMT-50E型、5P20級、2500A/1A、40VA的罐式斷路器套管CT進行的對比試驗結(jié)果，表2、圖6是1250A/1A的對比試驗結(jié)果?？梢?，采用低頻、變頻電源的試驗結(jié)果與工頻試驗結(jié)果相當(dāng)接近，兩條曲線基本重合在一起。圖4變頻電源原理框圖電流互感器勵磁特性曲線圖不同勵磁電流情況下的勵磁曲線對比圖圖52500A/1A勵磁曲線對比圖61250A/1A勵磁曲線對比電流互感器勵磁特性曲線圖曲線與數(shù)據(jù)對比圖圖52500A/1A勵磁曲線對比圖61250A/1A勵磁曲線對比結(jié)論“應(yīng)試必試，試必試準(zhǔn)”是試驗人員的職責(zé)，通過分析比較，分析出電流互感器勵磁特性試驗。給我們的試驗人員也提醒了,對試驗中的異?，F(xiàn)象和數(shù)據(jù)要細心分析,確保試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確;還有在試驗中要注意一些細節(jié)問題。一些不會引起注意的因素在特定的環(huán)境下，發(fā)生巧合,給試驗數(shù)據(jù)的分析診斷帶來迷惑。提高試驗數(shù)據(jù)綜合分析水平,把真正存在缺陷的設(shè)備找出來，保障電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。電流互感器勵磁特性試驗互感器勵磁特性試驗規(guī)程及案例目錄互感器勵磁特性試驗介紹實驗方法輸出電流電壓的選擇實際案例互感器勵磁特性試驗【試驗介紹】

勵磁特性是指互感器一次側(cè)繞組開路。二次側(cè)勵磁電流與所加電壓的聯(lián)系曲線，實踐上即是鐵芯的磁化曲線?；ジ衅鲃畲盘匦栽囼灥氖滓鈭D是查看互感器的鐵芯質(zhì)量，經(jīng)過辨別磁化曲線的飽滿程度，以區(qū)分互感器的繞組有無匝間短路等缺點。鑒于體系中常常發(fā)作鐵芯諧振過電壓和質(zhì)量不良等狀況，所以需求進行電壓互感器的空載勵磁特性試驗?；ジ衅鲃畲盘匦栽囼瀯畲烹娏魇请娏骰ジ衅鞔嬖谡`差的原因;勵磁電流就是誤差電流;勵磁阻抗Zm’雖然不是線性阻抗，但是只要其兩端電壓相同，通過Zm’的勵磁電流Im’就是相同的;通過在二次加壓的方法，使得Zm’上的電壓與某種運行狀態(tài)的電壓相同，即可模擬這種運行狀態(tài)，測量此勵磁電流，通過計算就能得到電流互感器在所模擬的運行狀態(tài)下的復(fù)合誤差。02實驗方法互感器勵磁特性試驗

在被試?yán)@組兩端施加電壓，以勵磁電流讀數(shù)為準(zhǔn)，讀取電壓值，當(dāng)對某組繞組進行試驗時，其他繞組均處于開路狀態(tài)，如此依次對每一組二次繞組進行試驗，見圖。亦可采用其他方法。試驗中應(yīng)注意電表的分流分壓作用所帶來的誤差?！驹囼灧椒ā縏V一-調(diào)壓器;V---平均值電壓表;A--電流表:T--被試互感器。當(dāng)測量電壓高于二次繞組工頻耐壓值時，須用低頻率的試驗電源，在測取電壓值與電流值及實測頻率后，將電壓值折算到50Hz電源時的數(shù)值。折算方法按下式:U=(U/50)fxUx-實測電壓值，單位為V;Fx一實測頻率，單位為Hz。互感器勵磁特性試驗互感器勵磁特性試驗【勵磁特性原理】

一般情況下,電磁式電壓互感器的勵磁阻抗非常大,其與大地形成對地電容,保證了相間平衡,中性點的位移電壓非常小。

但是,當(dāng)發(fā)生單相接地故障或者故障排除、接入互感器、電力系統(tǒng)的運行方式發(fā)生改變、電氣設(shè)備的投入或者切除、負荷端大規(guī)模的變化或者網(wǎng)絡(luò)頻率發(fā)生大的波動等干擾時,會使得電壓互感器的繞組電感下降,勵磁電流瞬間增大,相間電感差異增大,從而使得中性點的位移電壓變大,即出現(xiàn)零序電壓。互感器勵磁特性試驗【測試設(shè)備輸出電流、電壓的選擇】

測試設(shè)備輸出電壓、電流的選擇1、輸出電流二次是1A的互感器，其拐點電流肯定小于1A；二次是5A的互感器，其拐點電流肯定小于5A；

隨著互感器的變比越來越大，互感器的拐點電壓越來越高,尤其是暫態(tài)互感器(TPY、TPYs等)的拐點都在10kV以上，用傳統(tǒng)的工頻試驗方法將造成互感器的二次繞組擊穿、損壞，所以CT的測試可以在比額定頻率低的情況下進行，避免繞組和二次端子承受不能容許的電壓?；ジ衅鲃畲盘匦栽囼炞冾l法測試互感器的原理如下:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,鐵芯磁通與兩端的感應(yīng)電壓的關(guān)系如下:E=4.44*f*n*φ從上式可知，當(dāng)降低頻率f時，同樣的磁通φ所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓E也將成比例的降低。也即，在降低試驗頻率的情況下，施加較低的電壓就可以讓互感器鐵芯達到飽和狀態(tài)。變頻式互感器也正是依據(jù)上面的原理在低頻的電壓下進行測試，把測試結(jié)果折算到工頻電壓。互感器勵磁特性試驗【試驗案例】測量保護用互感器復(fù)合誤差、繪制準(zhǔn)確限值系數(shù)與二次負荷關(guān)系曲線。被試電流互感器規(guī)格:型號:LRZB準(zhǔn)確等級:5P30電流比:12000A/5A額定二次負荷:60VA(2.4Ω)。試驗過程根據(jù)互感器銘牌參數(shù)，得到二次繞組阻抗為ZII=0.48Ω;計算出二次極限感應(yīng)電勢為:1.2?2.4?5?30=432V;勵磁特性試驗，調(diào)節(jié)電壓值至432V，記錄電流值。計算該電流值與額定二次電流和準(zhǔn)確限值系數(shù)之積的比值的百分?jǐn)?shù)，即:[0.17/(5?30)]×100%=0.11%，由于0.11%＜5%，可判斷互感器復(fù)合誤差合格。計算得到Ip’(Ip’乘以電流比2400，再除以額定電流12000，及為準(zhǔn)確限值系數(shù))、E2、ZF;以準(zhǔn)確限值系數(shù)為縱坐標(biāo)，允許二次阻抗為橫坐標(biāo)，將各點用曲線連接，該曲線即為準(zhǔn)確限值系數(shù)與二次負荷關(guān)系曲線;試驗過程中，第三步驟也可以用下述方法判斷復(fù)合誤差是否合格，將電流升到7.5A，記錄電壓值為620V，由于620V＞432V(二次極限感應(yīng)電勢)，就是說二次極限感應(yīng)電勢下的電流小于7.5A，即:當(dāng)互感器二次繞組接額定二次負荷，一次電流為額定準(zhǔn)確限值一次電流時的復(fù)合誤差小于5%，則該互感器復(fù)合誤差合格?；ジ衅鲃畲盘匦栽囼灮ジ衅鲃畲盘匦栽囼灐緦嶋H案例】某公司進行電流互感器勵磁特性試驗1.選擇儀器互感器綜合特性測試儀，萬用表，試驗線等。2.儀器檢查由于儀器設(shè)備到達現(xiàn)場，經(jīng)過長途運輸和裝卸，所以實驗前必須對儀器作必要的檢查工作。首先檢查外觀是否完好無損，然后通電檢查，檢查無誤方可使用。3.接線如下圖所示?；ジ衅鲃畲盘匦栽囼灐緦嶋H案例1】4.測試完畢測試完畢后，恢復(fù)拆除的外部接線，工作負責(zé)人檢查確認。與實驗標(biāo)準(zhǔn)比較后合格。工作負責(zé)人對原始記錄進行審核，內(nèi)容包括：記錄內(nèi)容是否漏項，測試數(shù)據(jù)有效數(shù)字，單位是否正確，記錄人，實驗人簽字是否完整，檢查無誤后，審核人簽字?；ジ衅鲃畲盘匦栽囼灐緦嶋H案例2】1、試驗接線方法試驗接線方法見圖1或圖2。2、試驗方法試驗電源應(yīng)為額定頻率50Hz，電源波形應(yīng)為實際正弦波。試驗時應(yīng)將互感器一次繞組的末端出線端子可靠接地，其他繞組開路，在互感器二次繞組上測量損耗值和勵磁電流值，具體測量點按GB1207中4.10.9的規(guī)定。當(dāng)用平均值電壓表和方均根值電壓表同時測量電壓時，平均值電壓表讀數(shù)顯示為規(guī)定的試驗電壓時，分別從電流表和瓦特表上讀取勵磁電流值和損耗值。從平均值電壓表和方均根值電壓表同時瀵取的電壓數(shù)值差異超過了2%，必須正?；ジ衅鲃畲盘匦栽囼灐緦嶋H案例2】正電壓波形的方法：以平均值電壓表為準(zhǔn)，施加電壓到規(guī)定值。讀取電流值和損耗值。然后以方均根值電壓表為準(zhǔn)，施加電壓到規(guī)定值，讀取電流值。最后取兩次實測電流值的平均值作為正后的電流值，以平均值電壓表為準(zhǔn)讀取的損耗值就是正后的損耗值。試驗結(jié)束?；ジ衅鲃畲盘匦栽囼炓?guī)程及案例目錄互感器勵磁特性試驗介紹實驗方法輸出電流電壓的選擇實際案例互感器勵磁特性試驗【試驗介紹】

勵磁特性是指互感器一次側(cè)繞組開路。二次側(cè)勵磁電流與所加電壓的聯(lián)系曲線，實踐上即是鐵芯的磁化曲線?；ジ衅鲃畲盘匦栽囼灥氖滓鈭D是查看互感器的鐵芯質(zhì)量，經(jīng)過辨別磁化曲線的飽滿程度，以區(qū)分互感器的繞組有無匝間短路等缺點。鑒于體系中常常發(fā)作鐵芯諧振過電壓和質(zhì)量不良等狀況，所以需求進行電壓互感器的空載勵磁特性試驗。互感器勵磁特性試驗勵磁電流是電流互感器存在誤差的原因;勵磁電流就是誤差電流;勵磁阻抗Zm’雖然不是線性阻抗，但是只要其兩端電壓相同，通過Zm’的勵磁電流Im’就是相同的;通過在二次加壓的方法，使得Zm’上的電壓與某種運行狀態(tài)的電壓相同，即可模擬這種運行狀態(tài)，測量此勵磁電流，通過計算就能得到電流互感器在所模擬的運行狀態(tài)下的復(fù)合誤差。02實驗方法互感器勵磁特性試驗

在被試?yán)@組兩端施加電壓，以勵磁電流讀數(shù)為準(zhǔn)，讀取電壓值，當(dāng)對某組繞組進行試驗時，其他繞組均處于開路狀態(tài)，如此依次對每一組二次繞組進行試驗，見圖。亦可采用其他方法。試驗中應(yīng)注意電表的分流分壓作用所帶來的誤差?！驹囼灧椒ā縏V一-調(diào)壓器;V---平均值電壓表;A--電流表:T--被試互感器。當(dāng)測量電壓高于二次繞組工頻耐壓值時，須用低頻率的試驗電源，在測取電壓值與電流值及實測頻率后，將電壓值折算到50Hz電源時的數(shù)值。折算方法按下式:U=(U/50)fxUx-實測電壓值，單位為V;Fx一實測頻率，單位為Hz?；ジ衅鲃畲盘匦栽囼灮ジ衅鲃畲盘匦栽囼灐緞畲盘匦栽怼?/p>

一般情況下,電磁式電壓互感器的勵磁阻抗非常大,其與大地形成對地電容,保證了相間平衡,中性點的位移電壓非常小。

但是,當(dāng)發(fā)生單相接地故障或者故障排除、接入互感器、電力系統(tǒng)的運行方式發(fā)生改變、電氣設(shè)備的投入或者切除、負荷端大規(guī)模的變化或者網(wǎng)絡(luò)頻率發(fā)生大的波動等干擾時,會使得電壓互感器的繞組電感下降,勵磁電流瞬間增大,相間電感差異增大,從而使得中性點的位移電壓變大,即出現(xiàn)零序電壓。互感器勵磁特性試驗【測試設(shè)備輸出電流、電壓的選擇】

測試設(shè)備輸出電壓、電流的選擇1、輸出電流二次是1A的互感器，其拐點電流肯定小于1A；二次是5A的互感器，其拐點電流肯定小于5A；

隨著互感器的變比越來越大，互感器的拐點電壓越來越高,尤其是暫態(tài)互感器(TPY、TPYs等)的拐點都在10kV以上，用傳統(tǒng)的工頻試驗方法將造成互感器的二次繞組擊穿、損壞，所以CT的測試可以在比額定頻率低的情況下進行，