電流互感器檢測(cè)項(xiàng)目及試驗(yàn)

1、    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(cè)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(wàn)安培，標(biāo)準(zhǔn)二次電流通常有5A、1A、0.5A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

2、1.1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。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.電流互感器的原理    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?。ㄗ⒁獠皇侵笇?duì)地電壓），相當(dāng)于一個(gè)短路狀態(tài)的變壓器，所以鐵芯中的磁通也很小，這時(shí)一、二次繞組的磁勢(shì)F（F=IW）大小相等，方向相反。    即電流互

3、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，對(duì)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(duì)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(jiàn)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(jiàn)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(chǎng)家

4、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(shì)方向一致時(shí)，稱(chēng)為同名端；反過(guò)來(lái)說(shuō)，如果在同名端通入同方向的直流電流，它們?cè)阼F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(shì)方向一致，這種標(biāo)號(hào)的繞組稱(chēng)為減極性，如圖1.3a所示，此時(shí)A-a端子的電壓是兩個(gè)繞組感應(yīng)電勢(shì)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

5、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(xiàn)很細(xì)，二次繞組匝數(shù)較少，導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)很粗，二次繞組匝數(shù)較多，導(dǎo)線(xiàn)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(kāi)，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(kāi)路。    5.電壓互感器型號(hào)意義    第一個(gè)字母：J電壓互感器。 

6、;   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(lèi)型、絕緣種類(lèi)、使用場(chǎng)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。&

7、#160;第二位字母：M母線(xiàn)式(穿心式)；Q線(xiàn)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(hù)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(guò)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：LMK0.5S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(jí)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。    

8、;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(cè)量    （1）試品溫度應(yīng)在1040之間；    （2）用2500V兆歐表測(cè)量，測(cè)量前對(duì)被試?yán)@組進(jìn)行充分放電；    （3）試驗(yàn)接線(xiàn)：電磁式電壓互感器需拆開(kāi)一次繞組的高壓端子和接地端子，拆開(kāi)二次繞組，；測(cè)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(xiàn)圈的末端（通常為X端）及C2的低壓端（通常為）打

9、開(kāi)，將二次繞組端子上的外接線(xiàn)全部拆開(kāi)，按圖2.1接好試驗(yàn)線(xiàn)路。電流互感器按圖2.2接好試驗(yàn)線(xiàn)路。 圖2.1  電磁式電壓互感器絕緣電阻測(cè)量接線(xiàn)圖2.2  電流互感器絕緣電阻測(cè)量接線(xiàn)    （4）驅(qū)動(dòng)兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，或接通兆歐表電源開(kāi)始測(cè)量，待指針?lè)€(wěn)定后（或60s），讀取絕緣電阻值；讀取絕緣電阻后，先斷開(kāi)接至被試?yán)@組的連接線(xiàn)，然后再將絕緣電阻表停止運(yùn)轉(zhuǎn)；    （5）斷開(kāi)絕緣電阻表后應(yīng)對(duì)被試品放電接地。    關(guān)鍵點(diǎn)：    a.采用2500V兆

10、歐表測(cè)量    b.測(cè)量前被試?yán)@組應(yīng)充分放電    c.拆開(kāi)端子連接線(xiàn)時(shí)，拆前必須做好記錄，恢復(fù)接線(xiàn)后必須認(rèn)真檢查核對(duì)    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(wú)法打開(kāi)時(shí)可不測(cè)量    e.如果懷疑瓷套臟污影響絕緣電阻，可用軟銅線(xiàn)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(lèi)設(shè)備的試驗(yàn)結(jié)果相比無(wú)顯著差別；    b.一次繞組對(duì)二次

11、繞組及地應(yīng)大于1000M，二次繞組之間及對(duì)地應(yīng)大于10M。    c.不應(yīng)低于出廠(chǎng)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1000M；否則應(yīng)測(cè)量其tan。    2.繞組直流電阻測(cè)量    （1）對(duì)電壓互感器一次繞組，宜采用單臂電橋進(jìn)行測(cè)量；    （2）對(duì)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(cè)量，如果二次繞組直流電阻超過(guò)10，應(yīng)采用單臂電橋測(cè)量；    （

12、3）也可采用直流電阻測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量，但應(yīng)注意測(cè)試電流不宜超過(guò)線(xiàn)圈額定電流的50%，以免線(xiàn)圈發(fā)熱直流電阻增加，影響測(cè)量的準(zhǔn)確度。    （4）試驗(yàn)接線(xiàn)：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(cè)試儀）時(shí)，電流端子應(yīng)在電壓端子的外側(cè)，見(jiàn)圖2.4；    （5）換接線(xiàn)時(shí)應(yīng)斷開(kāi)電橋的電源，并對(duì)被試?yán)@組短路充分放電后才能拆開(kāi)測(cè)量端子，如果放電不充分而強(qiáng)行斷開(kāi)測(cè)量端子，容易造成過(guò)電壓而損壞線(xiàn)圈的主絕緣，一般數(shù)字式直流電阻測(cè)試儀都有自動(dòng)放電和警示功能；    （6）測(cè)量電容式電壓互感

13、器中間變壓器一、二次繞組直流電阻時(shí)，應(yīng)拆開(kāi)一次繞組與分壓電容器的連接和二次繞組的外部連接線(xiàn)，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(wú)法分開(kāi)時(shí)，可不測(cè)量一次繞組的直流電阻。 圖2.4  直流電阻測(cè)量接線(xiàn)    關(guān)鍵點(diǎn)：    a.測(cè)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(xiàn)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(cè)量結(jié)束后應(yīng)待儀器充分放電后方可斷開(kāi)測(cè)量回路。    c.記錄試驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度和空氣相對(duì)濕度；

14、    d.直流電阻測(cè)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(lèi)設(shè)備的試驗(yàn)結(jié)果相比無(wú)顯著差別。    電壓互感器特有的試驗(yàn)項(xiàng)目    1.電壓變比測(cè)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(kāi)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(cè)量所加一次繞組的電壓U1和待檢二

15、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(jiàn)圖3.1。  圖3.1 電壓表法試驗(yàn)接線(xiàn)圖     方法2：變比電橋法，參照儀器使用說(shuō)明書(shū)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(cè)量    （1） 正接法    圖示的接線(xiàn)以HSXJS-II型介質(zhì)損耗測(cè)試儀為例，實(shí)際接線(xiàn)應(yīng)按所使

16、用的儀器說(shuō)明書(shū)進(jìn)行接線(xiàn)。     圖3.6 正接法接線(xiàn)圖    正接線(xiàn)的特點(diǎn)：    a.測(cè)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(cè)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(cè)量結(jié)果不受端子板的影響；    d.試驗(yàn)電壓不應(yīng)超過(guò)3kV（建議為2kV）。    （2） 反接法 &

17、#160;   圖3.7  反接法接線(xiàn)圖    反接法的特點(diǎn)    a.測(cè)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(cè)量結(jié)果受端子板的影響；    c.試驗(yàn)電壓不應(yīng)超過(guò)3kV（建議為2kV）。    （3） 末端屏蔽法 圖3.8  末端屏蔽法接線(xiàn)圖    末端屏蔽法的特點(diǎn)：    a.對(duì)

18、于串激式電壓互感器，測(cè)量結(jié)果主要反映鐵芯下部和二次線(xiàn)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(duì)反映互感器受潮較為靈敏；    b.對(duì)于串激式電壓互感器，被測(cè)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(kāi)互感器的高壓端子，試驗(yàn)中將高壓端接地；  

19、  b.測(cè)量結(jié)果主要是反映一、二次線(xiàn)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(cè)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(guò)3kV；    f.嚴(yán)禁將二次繞組短接。         圖3.9  末端加壓法接線(xiàn)圖   &

20、#160;  圖3.10  測(cè)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(cè)量    測(cè)量接線(xiàn)見(jiàn)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(cè)量?jī)x應(yīng)有相應(yīng)的測(cè)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；  

21、0; c.前后對(duì)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(chǎng)試驗(yàn)方法測(cè)得的介損不應(yīng)大于出廠(chǎng)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(wú)明顯變化；    g.繞組tg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  

22、  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(cè)量用TA0和交流電流表測(cè)量加在一次繞組的電流I1、用另一塊交流電流表測(cè)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(jiàn)圖4.1 圖4.1  電流互感器變比測(cè)量接線(xiàn)圖圖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(kāi)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(cè)量所加二次繞組的電壓U2、用交流毫伏表測(cè)量

23、一次繞組的開(kāi)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(cè)試儀（互感器伏安特性測(cè)試儀），按說(shuō)明書(shū)操作。    注意事項(xiàng)：    方法1：測(cè)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(kāi)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(cè)量用CT和電流表；    方法2：二次繞組所施加的電壓不宜過(guò)高，防止CT鐵心飽和    方法3：測(cè)量某個(gè)二次繞組時(shí)，其余所

24、有二次繞組均應(yīng)短路、不得開(kāi)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(cè)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(cè)量    測(cè)量接線(xiàn)見(jiàn)圖4.2。 圖4.2  正立式電流互感器介質(zhì)損耗測(cè)量接線(xiàn)    3.倒立式電流互感器介質(zhì)損耗因數(shù)及電容量測(cè)量    （1）SF6絕緣電流互感器不要求測(cè)量介質(zhì)損耗因數(shù)；  

25、  （2）當(dāng)二次繞組的金屬罩和二次引線(xiàn)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(cè)量；    （3）當(dāng)二次繞組的金屬罩和二次引線(xiàn)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(cè)量。    判斷二次引線(xiàn)金屬罩是否在內(nèi)部接地的方法：如果用正接法測(cè)出的電容量比反接法測(cè)出的電容量小很多，就說(shuō)明二次引線(xiàn)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(cè)試前，應(yīng)先

26、測(cè)量繞組的絕緣電阻；    c.測(cè)量時(shí)應(yīng)記錄空氣相對(duì)濕度、環(huán)境溫度；    d.與歷次試驗(yàn)結(jié)果和同類(lèi)設(shè)備的試驗(yàn)結(jié)果相比無(wú)顯著差別；    e.繞組tan不應(yīng)大于規(guī)程規(guī)定值；    f.當(dāng)測(cè)量電容型電流互感器末屏tan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(xiàn)見(jiàn)圖4.3。  圖4.3  電流

27、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4565HZ；    g.交流

28、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(wú)特殊說(shuō)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(cè)量，并應(yīng)測(cè)量電壓峰值（試驗(yàn)電壓為峰值/  ）；    i.測(cè)量時(shí)應(yīng)記錄空氣相對(duì)濕度、環(huán)境溫度；    j.拆開(kāi)試驗(yàn)設(shè)備高壓引線(xiàn)，測(cè)試被試?yán)@組對(duì)其他繞組及地絕緣電阻，并與耐壓前測(cè)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(duì)被試品放電接地。    試驗(yàn)要求：    a.試驗(yàn)過(guò)程不

29、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(xiàn)    （1）待檢CT一次及所有二次繞組均開(kāi)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(guò)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(jiàn)圖4.4；    （3）接好測(cè)量用PT、電壓表；    （4）緩慢升壓，同時(shí)讀出并記錄各測(cè)量點(diǎn)的電壓

30、、電流值。    （5）依次測(cè)量其他二次繞組的勵(lì)磁特性曲線(xiàn)。 0 圖40.4 勵(lì)磁特性測(cè)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(xiàn)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(chǎng)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過(guò)高電壓；    c試驗(yàn)時(shí)記錄點(diǎn)的選擇應(yīng)便于計(jì)算飽和點(diǎn)、便于與出廠(chǎng)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(gè)記錄點(diǎn)。    試驗(yàn)結(jié)果判斷：    與歷次試驗(yàn)結(jié)果或與同類(lèi)設(shè)備的試驗(yàn)結(jié)果相比無(wú)顯著差別。 圖4.5  電流互感器的勵(lì)磁特性曲線(xiàn)    試驗(yàn)數(shù)據(jù)的判斷    5.1  對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的判斷方法    （1）與出廠(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)或安裝交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較應(yīng)無(wú)明顯的變化。