GIS電流互感器試驗(yàn)原理及方法一

GIS電流互感器試驗(yàn)原理及方法一

共二個(gè)課時(shí)第一課電氣性能試驗(yàn)第二課其他多種試驗(yàn)CT試驗(yàn)WSS體系圖一、結(jié)構(gòu)檢查

銘牌、外觀檢查，要求字跡清晰；線圈與二次圖一致，無磕碰、劃傷、裝配不正確等事項(xiàng)；極性標(biāo)示及端子號(hào)正確。二、電性能試驗(yàn)

變比、直阻、勵(lì)磁特性試驗(yàn)，CT線圈二次耐壓3kV/1s無閃絡(luò)，二次繞組對(duì)殼體、二次繞組之間絕緣電阻大于1000MΩ。試驗(yàn)順序：1.先3000V耐壓；2.極性變比直阻

勵(lì)磁特性；3.測(cè)量線圈對(duì)地及線圈間絕緣電阻，要求≥1000MΩ。同參數(shù)線圈相比，直阻、伏安特性基本一致。

技術(shù)參數(shù)1、采用變頻技術(shù)，試驗(yàn)電流互感器拐點(diǎn)電壓45KV以下的勵(lì)磁特性。將產(chǎn)品勵(lì)磁電壓增加10%，勵(lì)磁電流相應(yīng)增加50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電壓值定義為拐點(diǎn)電壓值2、測(cè)試電流互感器（包含變壓器套管內(nèi)CT）變比、極性。3、測(cè)試電流互感器二次繞組直流電阻。4、測(cè)試電流互感器二次回路負(fù)載。5、測(cè)試電壓互感器勵(lì)磁特性和變比極性。6、按IEC60044-1（GB1208-2006）、IEC60044-6（GB16847-1997）標(biāo)準(zhǔn)繪制勵(lì)磁曲線和計(jì)算拐點(diǎn)電壓/電流。7、繪制5%、10%誤差曲線。8、比值差、相位差測(cè)量。9、測(cè)定CT剩磁系數(shù)、勵(lì)磁電感、二次時(shí)間常數(shù)、暫態(tài)面積系數(shù)、峰值瞬時(shí)誤差、準(zhǔn)確限制系數(shù)、儀表保安系數(shù)。10、大屏幕液晶顯示器，室內(nèi)外均可清晰顯示數(shù)據(jù)和曲線。CTC780互感器測(cè)試儀互感器的作用傳遞信息給測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置及控制裝置，對(duì)線路的電壓、電流、電能進(jìn)行測(cè)量，對(duì)電力系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。使測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)裝置與線路高電壓隔離，以保證運(yùn)行人員和二次裝置的安全。將線路電壓與電流變換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)值，以便儀表和繼電保護(hù)裝置的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。電流互感器的分類按用途分為測(cè)量用CT和保護(hù)用CT按絕緣介質(zhì)分：油絕緣（油浸式CT，實(shí)際上產(chǎn)品內(nèi)部是油和紙的復(fù)合絕緣，多用于戶外）；澆注絕緣（用環(huán)氧樹脂或其它樹脂為主的混合膠澆注成型的互感器，多為35kV以內(nèi)）；氣體絕緣（GIS中用）按電流變換原理分：電磁式CT，根據(jù)電磁原理。電子式CT，根據(jù)光電變換原理。電流互感器誤差特性★電流互感器的誤差特性包括電流誤差（比差，用f表示）、相位差（角差，用δ表示），復(fù)合誤差?！锉炔钍侵笇?shí)際二次電流折算到二次回路的實(shí)際一次電流之間的差別。

★角差δ是一次電流與反轉(zhuǎn)180°后的二次電流相量間的夾角，當(dāng)反轉(zhuǎn)后的二次電流超前一次電流時(shí)相位差為正，反之為負(fù)。

復(fù)合誤差：當(dāng)很大的電流流過互感器時(shí)，鐵心的磁通密度很高，由于鐵磁材料的非線性特征，勵(lì)磁電流的波形發(fā)生畸變，引入復(fù)合誤差概念。定義：當(dāng)一次電流與二次電流的正符號(hào)與端子標(biāo)志規(guī)定相一致時(shí)，在穩(wěn)態(tài)下，兩者之差的方均根值。測(cè)量用CT特點(diǎn)主要和測(cè)量?jī)x表配合，在線路正常工作狀態(tài)下測(cè)量電流、電能。（1）絕緣可靠（2）有足夠高的精度（3）被測(cè)線路故障時(shí)應(yīng)很快飽和準(zhǔn)確級(jí)定義：在額定電流下所規(guī)定的最大允許電流誤差百分?jǐn)?shù)表示。標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)有：0.1、0.2、0.5、1、3、50.2S和0.5S級(jí)特殊用途電流互感器，特別是和特殊電表相連接。這些電表在電流為50mA~6A之間，即在額定電流5A的1%~120%之間的某一電流下能作準(zhǔn)確測(cè)量。保護(hù)用CT特點(diǎn)主要與繼電保護(hù)裝置進(jìn)行配合，在線路發(fā)生短路過載故障時(shí)，向繼電器提供信號(hào)，開斷CB。（1）絕緣可靠（2）有較高的精度（3）有好的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)確級(jí)：以該準(zhǔn)確級(jí)在額定準(zhǔn)確限制值一次電流的最大允許復(fù)合誤差的百分?jǐn)?shù)表示。保護(hù)用CT的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)有5P、10P。

具有暫態(tài)保護(hù)作用的CT隨著電力系統(tǒng)容量的增加和電壓的增高，要求繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間越來越短，要在盡可能短的時(shí)間內(nèi)切斷故障電流。如在500kV超高壓電網(wǎng)中，一般都設(shè)有快速繼電保護(hù)裝置，其動(dòng)作時(shí)間約在30ms以內(nèi)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)在30ms之內(nèi)動(dòng)作，在在這樣短的時(shí)間里，短路電流還處在暫態(tài)工作狀態(tài)中，系統(tǒng)容量越大，暫態(tài)過程的時(shí)間越長(zhǎng)。影響CT暫態(tài)特性的因素主要有：鐵心飽和和剩磁。具有暫態(tài)保護(hù)用CT的四種類型：TPX、TPY、TPZ、TPS。TPY：剩磁不超過飽和磁通的10%，鐵心有一定的氣隙，誤差限值稍大一些。電流互感器的電氣性能★電流互感器的性能有：誤差特性、絕緣特性、熱特性和力學(xué)特性。1電流互感器的作用電流互感器是一種將高壓電氣系統(tǒng)中的大電流變換為小電流的變換器，它的一次繞組串聯(lián)在高電壓系統(tǒng)的一次回路內(nèi)，二次繞組與二次設(shè)備中的測(cè)量?jī)x表、繼電器的電流線圈串聯(lián)。電流互感器的電氣性能2電流互感器的工作原理當(dāng)一次電流I1流過電流互感器一次繞組時(shí)，建立一次磁動(dòng)勢(shì)I1N1（N1為一次繞組匝數(shù)），又稱一次安匝，一次磁動(dòng)勢(shì)分為兩部分，其中一小部分用于勵(lì)磁，稱為勵(lì)磁磁通勢(shì)（I0N1），它是勵(lì)磁電流I0與一次繞組匝數(shù)的乘積，另一部分用來平衡二次繞組所建立的二次磁動(dòng)勢(shì)I2N2。用來平衡二次磁通勢(shì)的這一部分一次磁動(dòng)勢(shì)的大小與二次磁通勢(shì)相等但方向相反。電流互感器磁通勢(shì)的平衡方程為：

I1N1=I0N1+（-I2N2）=I0N1-I2N2電流互感器的電氣性能電流互感器的工作原理圖電流互感器的電氣性能

在理想情況下，磁動(dòng)勢(shì)平衡方程I1N1+I2N2=0，但實(shí)際狀態(tài)是，要使電磁感應(yīng)這一能量轉(zhuǎn)換形式存在，就必須持續(xù)供給鐵心一個(gè)勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)I0，磁動(dòng)勢(shì)平衡方程就變I1N1+I2N2=I0N1，由此可見，勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)的存在，是電流互感器誤差產(chǎn)生的主要原因。

電流互感器的電氣性能3電流互感器的絕緣特性電流互感器在運(yùn)行中要長(zhǎng)期承受電力系統(tǒng)工作電壓的作用，因此，一定要按系統(tǒng)最高工作電壓來要求互感器的絕緣性能，衡量絕緣性能的指標(biāo)有：局部放電水平、介質(zhì)損耗因數(shù)，對(duì)于油浸式互感器，還要對(duì)變壓器油的性能做規(guī)定。戶外型互感器還考慮外絕緣（瓷套）的標(biāo)稱爬電比距。

電流互感器的電氣性能4電流互感器的熱特性和力學(xué)特性★熱特性：指長(zhǎng)期正常工作時(shí)的發(fā)熱特性，即溫升要求和短路電流流過時(shí)的短時(shí)發(fā)熱特性，其衡量指標(biāo)是額定連續(xù)熱電流和連續(xù)電流下的溫升限值?！锪W(xué)特性：就是動(dòng)穩(wěn)定性，用額定動(dòng)穩(wěn)電流來衡量。★一般情況下認(rèn)為額定動(dòng)穩(wěn)電流（峰值）是額定短量熱電流（有效值）的2.5倍。電流互感器的出廠試驗(yàn)★二次繞組短時(shí)工頻耐壓試驗(yàn)（3kV/1min）★二次繞組匝間絕緣試驗(yàn)（4.5kV/1min）★一次繞組段間短時(shí)工頻耐壓試驗(yàn)（3kV/1min）★一次繞組工頻耐壓試驗(yàn)★直阻測(cè)試、伏安特性測(cè)試、絕緣電阻測(cè)試★出線端子標(biāo)志檢驗(yàn)（減極性）★誤差試驗(yàn)★局部放電試驗(yàn)★介質(zhì)損耗測(cè)量（適用于油式、干式互感器）★密封性試驗(yàn)★水份測(cè)量電流互感器的試驗(yàn)方法1電流互感器極性判定方法常用的有：直流法★直流法：直流法在測(cè)定極性時(shí)，方便準(zhǔn)確，最為常用。用一塊低量程電流表和1.5V的干電池，接線圖如圖4所示。一次側(cè)接入一只按鈕開關(guān)S，二次側(cè)接入電流表，當(dāng)按下按鈕開關(guān)時(shí)，一次側(cè)電路接通，電流表指針向正向擺動(dòng)，按鈕開關(guān)斷開時(shí)，電流表指針向反向擺動(dòng)，則為減極性，反之則為加極性。

電流互感器的試驗(yàn)方法★直流法接線圖電流互感器的試驗(yàn)方法2二次繞組短時(shí)工頻耐壓試驗(yàn)將試驗(yàn)電壓由零開始增加，加到規(guī)定試驗(yàn)電壓3kV后，持續(xù)1min。若無擊穿現(xiàn)象，則試驗(yàn)合格?！镌囼?yàn)方法：試驗(yàn)電壓加于各二次繞組間及二次繞組對(duì)地間?！镆淮卫@組段間短時(shí)工頻耐壓試驗(yàn)的方法同樣。電流互感器的試驗(yàn)方法3二次繞組匝間絕緣試驗(yàn)二次繞組接一臺(tái)高阻抗峰值電壓測(cè)量裝置，對(duì)一次繞組施加額定一次電流，持續(xù)1min，如果在達(dá)到其額定一次電流前，試驗(yàn)電壓已達(dá)到4.5kV，則應(yīng)限制施加的電流。★試驗(yàn)儀器：標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、峰值電壓表、電流表、升流器、調(diào)壓器。電流互感器的試驗(yàn)方法匝間絕緣試驗(yàn)線路圖電流互感器的試驗(yàn)方法4直阻測(cè)試測(cè)試工具：直流電阻速測(cè)儀或電橋驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：同規(guī)格、同批次、同型號(hào)的電流互感器直流電阻和平均值差異不宜大于10%。5絕緣電阻測(cè)試測(cè)試工具：2500V兆歐表要求值：不小于1000MΩ電流互感器的試驗(yàn)方法6保護(hù)級(jí)電流互感器伏安特性試驗(yàn)伏安特性試驗(yàn)的目的是檢查互感器鐵芯的質(zhì)量，通過鑒別磁化曲線的飽和程度，來判斷互感器的繞組有無匝間短路的缺陷。

★驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：一般情況下，不應(yīng)與出廠試驗(yàn)值相差30%。當(dāng)電流互感器為多抽頭時(shí)，可在使用抽頭或最大抽頭上測(cè)量。電流互感器的試驗(yàn)方法伏安特性接線原理圖電流互感器的試驗(yàn)方法伏特性曲線形式線性坐標(biāo)對(duì)數(shù)坐標(biāo)電流互感器的試驗(yàn)方法7一次繞組工頻耐壓試驗(yàn)試驗(yàn)設(shè)備：工頻試驗(yàn)變壓器試驗(yàn)要求：110kV產(chǎn)品—230kV

220kV產(chǎn)品—460kV

330kV產(chǎn)品—510kV

500kV產(chǎn)品—740kV現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試：可按出廠試驗(yàn)電壓的80%進(jìn)行。電流互感器的試驗(yàn)方法8密封性試驗(yàn)?zāi)曷饴?lt;0.5%(僅對(duì)SF6產(chǎn)品)9水份測(cè)試出廠內(nèi)控值<150×10

V/V

出廠值<250×10V/V

運(yùn)行值<500×10V/V電流互感器的試驗(yàn)方法10局部放電試驗(yàn)試驗(yàn)要求:局部放電試驗(yàn)應(yīng)在所有絕緣試驗(yàn)完畢后進(jìn)行,將電壓上升到預(yù)加電壓值持續(xù)10秒,降低電壓到測(cè)量電壓持續(xù)1分鐘以上,讀取示值,然后降低電壓到零?！?10kV產(chǎn)品：126kV時(shí)，≤10pC88kV時(shí)，≤5pC★220kV產(chǎn)品：252kV時(shí)，≤10pC175kV時(shí)，≤5pC電流互感器的試驗(yàn)方法11電容量和介質(zhì)損耗試驗(yàn)★絕緣材料的介質(zhì)損耗是指在交流電壓的作用下，絕緣材料所產(chǎn)生的電能損耗，而絕緣材料品質(zhì)的優(yōu)劣是不能用電能損耗的大小來表示的，只能用電能損耗角的正切值tgδ來表示。★使用儀器：高壓電橋、高壓電容?！镌囼?yàn)方法：試驗(yàn)電壓加在一次繞組端子與地之間，短接二次繞組端子、外殼接電橋的屏蔽。電流互感器的試驗(yàn)方法★電容量和介質(zhì)損耗試驗(yàn)應(yīng)在一次繞組工頻耐壓試驗(yàn)后進(jìn)行。★電流互感器介質(zhì)損耗測(cè)量要求：10kV和Um/√3kV的測(cè)量電壓下，tgδ≤0.004；對(duì)于Um≥252kV的電流互感器，在0.5Um/√3到Um/√3的測(cè)量電壓下，tgδ測(cè)量值的增值不應(yīng)大于0.001?！飳?duì)于電容型絕緣結(jié)構(gòu)的地屏（末屏），在測(cè)量電壓3kV下，tgδ≤0.02。電流互感器的試驗(yàn)方法★介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)試的目的及意義介質(zhì)損耗因數(shù)可以發(fā)現(xiàn)受潮、穿透性導(dǎo)電通道、絕緣內(nèi)含氣泡的游離、絕緣分層、脫殼、絕緣有臟污、絕緣劣化、老化等缺陷。電流互感器的試驗(yàn)方法12誤差試驗(yàn)★

用于測(cè)量電流互感器誤差的校驗(yàn)儀是應(yīng)用在工作電流下測(cè)量電位差的原理。將標(biāo)準(zhǔn)電流互感器T0的二次電流作為工作電流，被試電流互感器TX相對(duì)于T0的二次電流差ΔI2作為被測(cè)小電流ΔI，通過電阻RΔ轉(zhuǎn)換為被測(cè)電位差ΔU，再經(jīng)過采樣和保持電路，在兩個(gè)不同時(shí)刻分別對(duì)誤差電壓的同相分量和正交分量進(jìn)行采樣，然后作以運(yùn)算，采用數(shù)字顯示得到被測(cè)互感器相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)互感器的誤差數(shù)據(jù)。電流互感器的試驗(yàn)方法★電流互感器誤差檢測(cè)所使用的儀器主要有：負(fù)載箱、電流互感器校驗(yàn)儀、電流互感器標(biāo)準(zhǔn)、升流器、調(diào)壓器等。★GB1208—2006電流互感器規(guī)定：誤差試驗(yàn)時(shí)，下限負(fù)荷取額定負(fù)荷的25%。

JJG1021—1997電力互感器要求：除非用戶有要求，二次額定電流5