互感器现场试验.docx
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互感器现场试验
互感器现场试验
执行标准GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准
校验变比：
1、电流互感器：
电流互感器作为电力系统中的重要设备，对其现场进行电气性能试验是很重要的，对于电流互感器而言，变比试验是绝不可少的试验项目，电流互感器变比关系到计量的准确性与保护的可靠性。
电流法：
电流互感器现场变比检验一般采用电流法，用电流法测量电流互感器变比，实际上是模拟在额定电流情况下的实际运行条件，是一种很理想的试验方法，具有测量的精度高等特点，但随着电力系统的不断发展，要求使用的电流互感器一次电流越来越大，在现场若用电流法测量一次电流为几千安培的电流互感器变比，很难做到：
原因有两方面，其一，额定大电流很难达到（需大容量调压器）；其二，需要的标准电流互感器或升流器的体积大，造价高，若降低被测电流互感器一次电流进行试验，那么其变比误差会很大，试验就毫无意义。
所以电流法测量电流互感器变比的方法，在施工现场越来越受到限制。
电压法：
该方法适用于施工现场对电流互感器变比检验。
电压法具有适用范围广、使用设备少、设备简单、线路简单、易操作等优点，是一种简单方便试验方法。
试验接线图如图1所示。
电压表V监测被测电流互感器二次电压，毫伏表mV监测被测电流互感器一次侧电压。
理想电流互感器的变比：
K=N2/N1=E2/E1，而实际测量变比：
K实=U2/U1=E2/U1，由上式可见，理想电流互感器变比与实际变比之间的误差，近似地认为U2=E2的结果。
计算例子：
电流互感器LZZBJ9-12/185b/2800/50.2S级/15VA。
首先把一次感应的电压mV化成V。
31.3mV=0.0313V。
根据公式：
=
=
=
=
=
X=799AI1=799A折算变比为799/5
误差计算:
电流误差（%）
×100%
×100%=－0.125（%）
计算列表如下：
试验次数
二次侧施加电压/V
一次侧感应电压/mV
计算变比
变比误差/%
1
5
31.3
799/5
-0.125
2
8
50
800/5
0
3
12
75.1
799/5
-0.125
4
15
34
798/5
-0.25
5
20
125.2
799/5
-0.125
根据以上表格数据，在安装现场用电压法测量电流互感器的变比是可以的。
但是用此法计算电流互感器的精度是不准确的，尤其是计量用的电流互感器（如0.2S级）二次侧施加电压的多少是没有依据的，不向电流法测量精度，国标中有规定额定电流测点是多少。
所以说电压法测量电流互感器的变比还是可以的，但是测量精度还是不能满足要求。
（国内厂家生产的便携式互感器变比测量仪，测量变比还可以，测量精度还是满足不不要求）
我们总公司从奥地利进口的专用CT智能测试仪（OMICRON CTANALYZER）采用电压信号。
（可以满足精度要求）
产品名称:
世界首创OMICRONCT综合测试仪CT分析仪CTAnalyzer是一款世界首创的便携式CT测试分析装置，主要应用于电流互感器的励磁曲线、变比、极性、线圈电阻、负载阻抗、剩磁、二次时间常数等稳态及暂态特性测试。
一、CT分析仪八个主要应用1、用于校核CT的额定参数测量校核CT的铭牌参数、励磁特性、稳态误差、暂态误差及二次负载等2、用于校验测量CT的误差自动给出在10%—200%额定电流和0%—100%额定功率情况下，变比误差与相位误差列表3、用于测量校核各种要求的CT用于测试TP级暂态CT，目前世界上唯一能在现场自动测试分析TP级暂态CT的装置可用于测试励磁饱和电压达到5KV的CT可用于测量准确度0.2级的测量CT可用于测试变压器套管CT及GIS内CT，特别适合于现场的应用可用于测试额定变比达到1000：
1的CT4、用于自动推断出CT的铭牌能够自动推断出CT的铭牌参数。
自动给出CT一次/二次额定电流、判断CT级别、区别保护CT或测量CT。
特别适合于现场的应用。
5、用于差动保护试验时各侧CT的全面检查差动保护（母线、发电机、变压器、线路光纤等）试验或误动检查时，可以对各侧CT特性进行全面分析比较。
传变特性比较：
比较各侧CT的比值与相位差励磁特性比较：
比较各侧CT的励磁曲线，比较励磁曲线的拐点及饱和/不饱和电感误差特性比较：
比较ALF准确限值系数，确定一次短路电流和二次负载对CT误差的影响暂态特性比较：
比较二次时间常。
2、电压互感器：
电压法：
利用变比测量仪（如JYT变比测量仪）
PT法：
利用现场两台（V/V接线）或三台PT（Y/Y接法）的变比，从其中1台PT二侧用自耦调压器进行调压，二次绕组并接一台接数字万用表（交流档），电压调二次额定电压值，一次侧和另一PT并联，在另一PT二次侧也并接一数字万用表，两台PT从二次加压到二次侧电压相等说明变比相同。
伏安特性曲线：
主要是针对电流互感器二次接续电保护的绕组。
是指一次侧开路，二次侧劢磁电流与所加电压的关系曲线，实际上就是铁心的磁化曲线（CT）。
试验的主要目的是检查互感器的铁心质量，通过鉴别磁化曲线的饱和程度，以判断互感器红组有无匝间短路等缺陷。
空载电流（PT）：
PT二次侧励磁特试验
GB1207-200610.5励磁特性测量
对设备最高电压Um≥40.5kV的电压互感器应进行励磁特性的测量，其测量要求应符合JB/T5357的规定。
试验时，电压施加在二次端子上，电压波形应为实际正弦波。
施加额定电压及相应于额定电压因数的电压值，测量励磁电流，其结果与型式试验对应结果的差异不应大于30%。
同一批生产的同型互感器，其励磁特性的差异亦不应大于30%。
PT励磁特性测量的方法用两种：
1、一次加压法（不常用）。
2、二次加压法。
大量数字式仪器仪表的使用，简化了试验线路，如电参数仪等设备。
现在数字式仪表的出现大大简化了试验线路，而且读数直观、简单、便于和电脑连接。
极性校验：
电流互感器的极性：
交流电流在电路中流动时，其方向随时间作周期性的变化。
在某一瞬间，线圈中的电流端子必有一个流入，而另一个流出。
感应出的二次电流也同样有流入和流出。
电流互感器的极性就是指其一次电流方向与二次电流方向之间的关系。
即当一次、二次绕组中同时向同极性端子加电流时，它们在铁芯中所产生的磁通方向相同。
一般规定，一次线圈的首端标为P1（L1），尾端标为P2（L2）；二次线圈的首端标为S1（K1），尾端标为S2（K2）。
在接线中，P1（L1）和S1（K1）称为同极性端，P2和S2也称为同极性端。
如下图所示。
当一次电流P1（L1）由首端流入、尾端P2（L2）流出时，二次电流以是从尾端S2（K2）流入，首端S1（K1）流出；或同时在一、二次线圈的同极性端子通入电流时，它们在铁芯中产生的磁通方向相同，这样的极性标志称为减极性。
反之为加极性。
一般电流互感器无为减极性。
电流互感器是变压器的一种特殊形式。
由于电流互感器二次侧所接负载是测量表计和继电器的电流线圈，这些线圈的阻抗很小。
另外，电流互感器的二次绕组匝数很小，而二次绕组的匝数相对较多，这样，反二次侧的负荷阻抗换算到一次侧后，与系统阻抗相比是极其微弱的，因此，电流互感器是工作在二次侧接近短路状态，相当于一个电流源。
如何判定电流互感器的极性
判定电流互感器的极性有很多种粉法，一般常用以下几种：
1、直流法
直流法在测定极性时，方便准确，最为常用。
可仅用一块低量程直流电流表（万用表）和1.5V（9V）的干电池，具体接线如下图所示：
一次侧接入一只按钮开关S，二次侧接入一块电流表。
当按下按钮开关时，一次电路接通，电流以表指针瞬间向正方向摆动，按钮开关断开时，电流表指针向反方向摆动，则为减极性；反之则为加极性。
2、比较法1
准备一个已知极性的电流互感器，如下图方法接线。
如电流表读数很小（一般为数毫安）则为减极性；反之为加极性。
3、比较法2（误差校验仪自带功能）
利用误差试验装置和线路，已知的标准互感器的极性与被试互感器进行比较，在检定互感器时，校验仪（HES-1）能自动指示极性。
当极性错误时，仪器能自动切断差流（差压）回路，确保仪器输入电路安全。
并发出声光报警，提示检定人员注意。
倍频耐压：
PT感应耐压：
对于不接地PT（相对相式）考核主绝缘强度，采用一次绕组外施加压方式；而考核纵绝缘强度，则采用频率大于100Hz从二次绕组感应加压方式。
因为相对相式PT一次绕组的制作方式为分段式（两段串联绕制）。
所以，在对PT进行感应耐压试验时，只有对一次绕组两端轮换接地，才会对产品的一次绕组的两段以及整台产品的考核会更严格。
PT在做感应耐压时采用的是二次加压法，主要考核产品的纵绝缘为目的（包括匝间绝缘和层间绝缘）。
如果产品因结构不同做不了工频耐压试验，以此法代替主绝缘试验。
由于纵绝缘耐压试验的电压值远大于互感器的额定一次电压值，试验时铁心中磁密远远超过铁心磁化曲线上饱和点的数值，电流增大，因此铁心过热，容易产生热击穿，损坏互感器。
根据电磁感应定律公式：
E=4.44fN2Bm×10-8。
可知：
在E为某一定值下，为了控制B值大小必须提高频率f，因此必须采用频率高于50HZ的电源进行上述纵绝缘的感应耐压试验。
至于选用多高频率的电源必须进行核算。
对于PT感应耐压试验，试验电压频率可以比额定电压频率高，以免铁心饱和。
持续时间应为1分钟。
比如，试验电压是互感器额定一次电压四倍，则所采用电源的频率应为50HZ的四倍或略高一些（100HZ～400HZ）。
若试验频率超过两倍额定频率时，其试验时间可少于1min并按下式计算，但最少为15s。
根据公式t=
×60s。
t—试验持续时间,单位秒（s）。
100—2倍额定频率（2×50HZ）。
f—为试验频率，单位（HZ）。
对于接地PT（相对地式）考核主、纵绝缘，均采用频率等于或大于100Hz的中频从二次绕组感应加压方式代替工频耐压试验。
相对地PT从基本二次加压，一次N端和辅助二次dn端子应接地；如果受三倍频感应变压器限制，10kV以下产品应从辅助二次加压，一次N端和基本二次n端应接地。
试验过程中如产品有放电现象，应检查接线是否良好，如果接线正常视为产品不合格。
若产品感应耐压击穿，则电压表降至为零，电流表瞬间摆动无穷大。
结果判定：
如果试验中未发现破坏性放电，即仪表指示没有突出的明显摆动，产品没有放电的异常声响、且空载误差试验未发现异常，则通过了该检验项目。
感应耐压试验方法有两种：
具体试验方法由制造厂商根据试验设备的情况自己选择，或是对二次绕组施加一足够的励磁电压，使一次绕组感应出规定的试验电压值，或是用规定的试验电压对一次绕组直接励磁。
无论用哪一种方法，均应在高压测量试验电压值。
本试验应对每一线端施加电压，持续时间均为规定时间的一半，但最少为15s。
对电磁式电压互感器做三倍频工频感应耐压试验的目的是发现匝间绝缘的缺陷。
高压尾对地绝缘（半绝缘PT）
在GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准中第35页第9节互感器中的描述是
电压互感器二次绕组间及其对外壳的工频耐压试验电压标准应为2kV。
电压等级110kV及以上的电流互感器末屏及电压互感器接地端（N）对地的工频耐压试验电压标准应为3kV。
在GB1207-2006电磁式电压互感器中7.1.2.2接地端子的工频耐受电压。
当一次绕组的接地端子与箱壳或底座绝缘时，它应能承受额定短时工频耐受电压3kV，如果互感器的设备最高电压Um≥40.5kV，则应能承受额定短时工频耐受电压5kV。
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