110kV与以下互感器试验方法Word文档格式.docx

1、器的一次绕组首端标为 L1，尾端标为 L2 ，二次绕组首端标为 K1，尾端标为 K2。同为首端或同为尾端的端子感应电势的方向应该是一致的，通常称为同名端；反过来说，如果在同名端通入同方向的直流电流，它们在铁芯中产生的磁通也是同方向的。这种正确的极性又称为减极性。如图 3a 所示。a 减极性 b 加极性图 3 减极性和加极性原理图 3b 是错误的极性（加极性） ，此时一、二次绕组的同名端感应电势的方向是相反的。不管是电流互感器还是电压互感器，极性错误（或接错端子）都可能会造成计量、保护、控制的错误。比如：（1）用于计量时，发电量变成用电量；（2）用于保时，造成保护误动；（3）用于同期回路时，造成

2、非同期合闸。1.5 互感器的绝缘结构（1）干式（2）油浸式（3）SF6 绝缘。1.6 电压互感器的结构（1）串级式电压互感器采用串级式结构可以降抵主绝缘的要求，高压绕组对铁芯的电压只有最高电压的 1/4 ，可以降低制造成本。结构如图 4、图 5 所示。图 4 串级式电压互感器原理接线图 图 5 110kV 串级式电压互感器（2）全绝缘油浸式电压互感器全绝缘油浸式电压互感器的 A 端和 X端对地绝缘水平是相同的，结构见图 6。图 6 全绝缘 10kV 油浸式电压互感器 图 7 全绝缘干式电压互感器（3）全绝缘干式电压互感器结构见图 7。（4）SF6 绝缘电压互感器SF6 绝缘电压互感器有与 GI

3、S 配套的结构，也有室外独立安装的独立式结构，其外形见图 8，内部结构见图 9。（5）电容式电压互感器（ CVT）电容式电压互感器采用电容器分压的原理先将系统电压降为 1 万伏左右， 再通过中间变压器降为标准的二次电压。结构见图 10。3图 8 六氟化硫绝缘电压互感器图 9 SF6 绝缘独立式电压互感器a 普通结构 b 带有地刀 K1图 10 电容式电压互感器原理接线图41.7 电流互感器的结构（1）串级式图 11 串级式电流互感器串级式电流互感器可以降低绝缘要求，但由于是几个电流互感器串接，增加了误差。（2）油浸电容型绝缘a油浸电容型正立式电流互感器的内部结构见图 12。图 12 油浸电容型

4、正立式电流互感器b油浸倒立式电流互感器的结构见图 13 和图 14。合资产倒立式电流互感器的二次铁芯线圈内置于圆形铁心外罩内， 二次引线通过与铁心外罩直接焊接的圆柱形金属管引出 （ 运行中金属管直接接地 ） ，铁心外罩与直接焊接的圆柱形金属铝管外绕绝缘层 ，绝缘层内设置若干电容屏构成主电容，绝缘层最外一层电容称“未屏” ，与设备高压端相连。从结5构上分析，高压端对铁心外罩有一个电容，对金属铝管又有一个电容，这 2 个电容并联构成主电容。接近金属管最里一屏电容称 “零屏 ”，运行中外引接地。 正常运行时设备的二次引线金属管与“零屏”同时接地。国产倒立式电流互感的设计基本原理、绝缘结构与进口或合资

5、设备相同， 所不同的是二次引线的金属管与金属管的零屏引线焊接在一起，组装后外引接地，瓷套内二次引线金属管不再接地固定。 国产倒置式流变这种将器身接地的方式主要考虑运行中的维护，因此现场实际测量中用传统 的电桥正接法就能测量出设备的整体电容与介质损耗。图 13 油浸倒立式电流互感器图 14 油浸倒立式电流互感器绝缘结构（3）SF6绝缘倒置式电流互感器其外观见图 14，内部结构见图 16。（4）高压干式电流互感器高电压干式电流互感器也有正立式结构和倒立式结构。正立式结构见图 17。6图 15 SF6 绝缘倒置式电流互感器图 16 SF6 倒置式电流互感器的绝缘结构7图 17 干式电流互感器结构（正

6、立式）1.8 电压互感器和电流互感器在结构上的主要差别（1）电压互感器和电流互感器都可以有多个二次绕组， 但电压互感器可以多个二次绕组共用一个铁芯，电流互感器则必需是每个二次绕组都必需有独立的铁芯， 有多少个二次绕组， 就有多少个铁芯。（2）电压互感器一次绕组匝数很多，导线很细，二次绕组匝数较少，导线稍粗；而变电站用的高压电流互感器一次绕组只有 1 到 2 匝，导线很粗，二次绕组匝数较多，导线的粗细与二次电流的额定值有关。（3）电压互感器正常运行时，严禁将一次绕组的低压端子打开，严禁将二次绕组短路；电流互感器正常运行时，严禁将二次绕组开路。1.9 电压互感器型号意义第一个字母： J电压互感器。

7、第二个字母： D单相； S三相； C串级式； W五铁芯柱。第三个字母： G干式， J油浸式； C瓷绝缘； Z浇注绝缘； R电容式； Q气体绝缘第四个字母： W五铁芯柱； B带补偿角差绕组。 连字符后的字母： GH高海拔地区使用； TH湿热地区使用。1.10 电流互感器的型号意义电流互感器的型号由字母符号及数字组成，通常表示电流互感器绕组类型、绝缘种类、使用场所及电压等级等。字母符号含义如下：第一位字母： L 电流互感器。第二位字母： M 母线式 （穿心式 ）；Q 线圈式； Y 低压式； D 单匝式； F 多匝式；A 穿墙式； R 装入式； C 瓷箱式； Z 支柱式； V 倒装式。第三位字母：

8、K 塑料外壳式； Z 浇注式；W 户外式；G 改进型；C 瓷绝缘； P中频； Q 气体绝缘。第四位字母： B 过流保护； D 差动保护； J 接地保护或加大容量； S 速饱和； Q加强型。字母后面的数字一般表示使用电压等级。例如： LMK 0.5S 型，表示使用于额定电压 500V 及以下电路，塑料外壳的穿心式 S 级电流互感器。 LA 10 型，表示使用于额定电压 10kV 电路的穿墙式电流互感器。2 电压互感器和电流互感器共有的试验项目2.1 绝缘电阻测量（1）试品温度应在 1040之间；8（2）用 2500V 兆欧表测量，测量前对被试绕组进行充分放电；（3）试验接线：电磁式电压互感器需拆

9、开一次绕组的高压端子和接地端子，拆开二次绕组，按表 1说明接好试验线路。测量电容式电压互感器中间变压器的绝缘电阻时，须将中间变压器一次线圈的末端（通常为 X 端）及 C2的低压端（通常为 ）打开，将二次绕组端子上的外接线全部拆开，按表 2 说明或图 18 接好试验线路。电流互感器按表 3 或图 19 接好试验线路。表 1 电磁式电压互感器绝缘电阻测量接线测试部位 兆欧表接线端子接线其他应接地部位L G E一次绕组二次绕组及外壳一次绕组 接地所有二次绕组、外壳一次绕组二次绕组 一次绕组 所有二次绕组二次绕组外壳 二次绕组 接地 外壳二次绕组间被测二次 其他二次表 2 电容式电压互感器中间变压器绝

10、缘电阻测量接线一次绕组（A1 端子或 X 端子）接 A和 端子 接地一次绕组二次绕组 表 3 电流互感器绝缘电阻测量接线测试部位兆欧表接线端子接线 其他应接一次绕组 接地一次绕组二次绕组 一次绕组 一次绕组末屏 一次绕组 末屏末屏地 末屏 一次绕组 接地二次绕组外壳 二次绕组 接地其他二次9图 18 电磁式电压互感器绝缘电阻测量接线图 19 电流互感器绝缘电阻测量接线（4）驱动兆欧表达额定转速，或接通兆欧表电源开始测量，待指针稳定后（或 60s），读取绝缘电阻值；读取绝缘电阻后，先断开接至被试绕组的连接线，然后再将绝缘电阻表停止运转；（5）断开绝缘电阻表后应对被试品放电接地。关键点：a采用 2

11、500V 兆欧表测量b测量前被试绕组应充分放电c拆开端子连接线时，拆前必须做好记录，恢复接线后必须认真检查核对d 当电容式电压互感器一次绕组的末端在内部连接而无法打开时可不测量试验要求：a与历次试验结果和同类设备的试验结果相比无显著差别；b一次绕组对二次绕组及地应大于 1000M ，二次绕组之间及对地应大于 10M。c不应低于出厂值或初始值的 70；d电容型电流互感器末屏绝缘电阻不宜小于 1000M ；否则应测量其 tan 。2.2 二次绕组交流耐压试验互感器二次绕组之间及其对外壳的工频耐压标准为 2kV，可用 2500V 兆欧表代替。2.3 极性检查（1）方法 1： 干电池法将 1 号干电池

12、的“”极接到一次绕组的尾端（ X 端或 L2 端），将二次绕组的 a 端（或 K1 端）接到指针式直流毫伏表的“”端， x 端（或 K2）接到表的“”端，当将干电池的“”极接到一次绕组的首端 A 端（或 L1 端）时，如果毫伏表指针向正方向摆动，则表明二次绕组极性正确，反之则不正确。此时，其他绕组应处于开路状态，见图 20；10a 电压互感器极性检查 b 电流互感器极性检查图 20 联结组别和极性试验接线图a. 对每个二次绕组分别进行；b. 接线本身的正负方向必需正确；c. 检查时应先将毫伏表放在直流毫伏的一个较大档位，根据指针摆动的幅度对档位进行调整，使得既能观察到明确的摆动又不超量程打表；

13、d. 电池连通 23s 后立即断开以防电池放电过量。（2）方法 2：采用成套装置，参照仪器使用说明书进行。与铭牌和标志相符。2.4 绕组直流电阻测量（1）对电压互感器一次绕组，宜采用单臂电桥进行测量；（2）对电压互感器的二次绕组以及电流互感器的一次或二次绕组，宜采用双臂电桥进行测量，如果二次绕组直流电阻超过 10 ，应采用单臂电桥测量；（3）也可采用直流电阻测试仪进行测量， 但应注意测试电流不宜超过线圈额定电流的 50%，以免线圈发热直流电阻增加，影响测量的准确度。（4）试验接线：将被试绕组首尾端分别接入电桥，非被试绕组悬空，采用双臂电桥（或数字式直流电阻测试仪）时，电流端子应在电压端子的外侧

14、，见图 21；（5）换接线时应断开电桥的电源，并对被试绕组短路充分放电后才能拆开测量端子，如果放电不充分而强行断开测量端子，容易造成过电压而损坏线圈的主绝缘， 一般数字式直流电阻测量装置都有自动放电和警示功能；（6）测量电容式电压互感器中间变压器一、二次绕组直流电阻时，应拆开一次绕组与分压电容器的连接和二次绕组的外部连接线，当中间变压器一次绕组与分压电容器在内部连接而无法分开时， 可不测量一次绕组的直流电阻。图 21 直流电阻测量接线a测量电流不宜大于按绕组额定负载计算所得的输出电流的 50%b当线圈匝数较多而电感较大时，应待仪器显示的数据稳定后方可读取数据，测量结束后应待仪11器充分放电后方

15、可断开测量回路。c记录试验时环境温度和空气相对湿度；d必要时进行直流电阻测量值温度换算与历次试验结果和同类设备的试验结果相比无显著差别；3 电压互感器特有的试验项目3.1 电压变比测量（包括电容式电压互感器的中间变压器）试验接线方法 1：电压表法待检互感器一次及所有二次绕组均开路，将调压器输出接至一次绕组端子，缓慢升压，同时用交流电压表测量所加一次绕组的电压 U1 和待检二次绕组的感应电压 U2，计算 U1/U2 的值，判断是否与铭牌上该绕组的额定电压比（ U1n/U2n）相符，见图 22。图 22 电压表法试验接线图方法 2：变比电桥法，参照仪器使用说明书进行。3.2 电磁式电压互感器介质损

16、耗因数及电容量测量3.2.1 介质损耗测量的原理（1）在高压电器中，任何两个电极和两个电极之间的绝缘（气体、液体、固体）都可以等值为一个电容器。比如，互感器一次线圈与二次线圈之间、一次线圈和电容屏之间、一次线圈和铁芯之间、一次线圈与外壳（或大地）之间，都可以构成不同的电容。（2）电容器中介质损耗的组成a泄漏电流引起的损耗；b介质极化损耗；c局部放电引起的损耗。（3）介质损耗因数 tan的概念tan电容器的有功损耗电容器的无功损耗PQ（7）图 23 介质损耗因数原理 图 24 串联等值电路 图 25 并联等值电路12a串联等值电路 P = I2RC，Q = I 2XC （8）P I R RC C

17、 C R tan= X CQ XI XC C（9）b并联等值电路 P = U2/Rb；Q = U2/X b （10） tan=P U / R X 1b bU / XbRCX（11）串联等值电路和并联等值电路可以互相转换，而且有： RbRC（4）tan测量一般用交流电桥测量，电桥的几种接线方式如下。图 26 电桥的三种接法a正接法：适用于电容器无接地端的情况，测量准确度高，电桥测量电路处于低电位，比较安全；b反接法：适用于电容器一端接地的情况，测量结果受引线对地电容的影响，所以测出的电容值比正接法大，不能反映真实的电容值。电桥测量电路处于高电位，安全性差；c角接法：适用于电容器一端接地的情况，测

18、量结果受升压器、引线的对地电容影响，准确性稍差，但由于电桥的测量电路位于低电压，安全性好。3.2.2 电磁式电压互感器介质损耗因数及电容量测量（1） 正接法图示的接线以 AI6000 型介质损耗测试仪为例，实际接线应按所使用的仪器说明书进行接线。表 4 正接法测量电磁式电压互感器的 tan 及 Cx测量部位 试验电压介损仪接线连接施加电压线 Cx 测量线 高压屏蔽线一次绕组二次全绝缘 10kV，分级绝缘 3 kV一次绕组 二次绕组 13图 27 正接法接线图正接线的特点：a测量结果主要反映一次绕组和二次绕组之间和端子板绝缘的电容量和介质损耗因数；b测量结果不包括铁芯支架绝缘的电容量和介质损耗因

19、数（如果 PT底座垫绝缘就可以） ；c测量结果受端子板的影响；d试验电压不应超过 3kV（建议为 2kV）。（2） 反接法表 5 反接法测量电磁式电压互感器的 tan 及 Cx绕组及地一次绕组 图 28 反接法接线图反接法的特点a测量结果主要反映一次绕组和二次绕组之间、 铁芯支架、 端子板绝缘的电容量和介质损耗因数；b测量结果受端子板的影响；c试验电压不应超过 3kV（建议为 2kV）。（3） 末端屏蔽法表 6 末端屏蔽法测量电磁式电压互感器的 tan 及 Cx测量部位试验电压10kV 一次绕组 A 端二次绕组 a1端、 a2 端14图 29 末端屏蔽法接线图末端屏蔽法的特点：a测量结果主要反

20、映铁芯下部和二次线圈端部的绝缘，当互感器进水时该部位绝缘最容易受潮，所以末端屏蔽法对反映互感器受潮较为灵敏；b被测量部位的电容量很小，容易受到外部干扰；C试验电压可以是 10kV；d严禁将二次绕短接。（4） 末端加压法表 7 末端加压法测量电磁式电压互感器的 tan 及 Cx一次绕组二次绕组3kV 一次绕组 X 端末端加压法的特点：a不用断开互感器的高压端子，试验中将高压端接地；b测量结果主要是反映一、二次线圈间的电容量和介质损耗因数，不包括铁芯支架的电容量和介质损耗因数；c测量结果受二次端子板绝缘的影响；d试验电压不宜超过 3kV；e严禁将二次绕组短接。图 30 末端加压法接线图 图 31

21、测量支架的介质损耗因数15（5）串激式电压互感器支架介质损耗因数的测量测量接线见图 31，互感器放置于绝缘垫上。由于支架的电容量很小，通常只有几十 PF，所以要求介损测量仪应有相应的测量范围。a采用末端屏蔽法和末端加压法时，严禁将二次绕组短接。b串级式电压互感器建议采用末端屏蔽法，其他试验方法与要求自行规定；c前后对比宜采用同一试验方法；d交接时， 35kV 以上电压互感器， 在试验电压为 10kV 时，按制造厂试验方法测得的介损不应大于出厂试验值的 130；e支架介损一般不大于 6%;f 与历次试验结果相比，应无明显变化；g绕组 tg 不应大于规程规定值；3.3 电容式电压互感器中间变压器介

22、质损耗因数及电容量的测量（1）对照互感器上的端子图，将中间变压器一次线圈的末端（通常为 X 端）及 C2的低压端（通常为 ）打开。（2）将二次绕组端子上的外接线全部拆开。（3）根据实际情况参照图 32 接好试验线路。（4）合上测量仪器的电源，根据所选择的试验方法设定测量仪器的参数，试验电压不宜超过 2kV。a试验电压不宜超过 2kV；b进行历年数据比较时应采用同一种试验接线方式a与出厂值或初始值相比不应有显著变化。b 同厂家同批次产品相比，相对值相差不应超过 30%。a 常规正接法（ A1 端子引出时） b 正接法（ A1 端子不引出时）16c 未端屏蔽法 d 末端加压法图 32 中间变介质损

23、耗因数测量3.4 测量电容分压器极间绝缘电阻及低压端对地绝缘电阻试验步骤及方法（1）安装前的分压电容器直接测量两极间的绝缘电阻 , 记录 1 分钟时的绝缘电阻值（2）运行中停电检修的分压电容器，根据测量部位参照图 33 接好线 （当 A1 引出时可替代 X 端子 ） ，当测量低压端对地绝缘电阻时，兆欧表的 L 端子接 端子，兆欧表的 E 端子接地；（3）启动兆欧表（电动式）或摇动兆欧表（手摇式）开始测量（4）记录 1 分钟时的绝缘电阻值（5）按下停止按钮（电动式）或将高压端对低压端放电后停止摇动兆欧表（手摇式）a采用 2500V 兆欧表进行测量；b测量前后应将两电极充分短接放电；c当整体绝缘电阻偏低时应检查电压互感器表面是否潮湿、污秽等；d测量 C2极间绝缘电阻时，为了防止 端子对地绝缘电阻的影响，应利用兆欧表的屏蔽端子 G屏蔽 端子的对地泄漏电流。a 测量 C1 的绝缘电阻 b 测量 C2 的绝缘电阻 c 测量低压端对地绝缘电阻图 33 测量分压电容的绝缘电阻接线图17a极间绝缘电阻一般不低于 5000M；b低压端对地绝缘电阻一般不低于 100M。3.5 电容式电压互感器分压电容介质损耗因数和电容量的测量（1）安装前的分压电容器直接采用正接法进行测量 , 测量前将电容器放