电流互感器设备的试验测试技术

电流互感器设备的试验测试技术电流互感器基本概念基本结构测试技术主讲内容一、电流互感器基本概念电流互感器基本概念2、作用1、定义3、工作原理5、注意事项6、型号4、工作特点1、电流互感器的定义电流互感器(TA)是发电厂、变电所等输电、供电系统中供测量、保护用的设备，它能将电力系统中的大电流变换为标准小电流（5A或1A），用以给测量仪表和继电保护装置供电。2、电流互感器的作用（3）由于电流互感器的一、二次绕组之间有足够的绝缘强度，使低压二次设备与高压一次系统在电气方面隔离，对二次设备进行维护时，不需中断一次系统的运行，二次设备出现故障时也不会影响到一次侧，提高了一次系统和二次系统的安全性和可靠性。（1）电流互感器的二次额定电流是一定的，有利于测量仪表和继电器等二次设备的标准化。（2）经过电流互感器交换后，二次回路中电流小，使得仪表和继电器等二次设备小型化，结构轻巧，价格便宜，并且可用小面积电缆来连接二次设备，使得二次回路接线简单、经济，便于实现远距离测量控制和标准化组屏。（4）通过电流互感器的适当接线，还可以取得零序电流，供保护及自动装置使用。3、电流互感器的工作原理工作原理：AW.h至电压互感器符号图变比KI=I1/I2=N2/N1N1N2A4、电流互感器的工作特点（1）一次侧绕组匝数很少，只有一匝到几匝，串联在被测电路中。（2）二次侧绕组匝数较多，它与继电器或仪表的电流线圈串联成为闭合回路。（3）由于二次绕组所接继电器或仪表的电流线圈的阻抗都很小，所以二次侧在正常运行时近似于短路状态。5、使用注意事项（1）运行中二次侧不允许开路。故二次侧不允许接开关和熔断器；如运行中要拆下电流表，必须先将二次侧短路才行。（2）铁心和二次侧绕组一端要可靠接地。（3）一次侧、二次侧绕组有“★”、“•”、“+、-”的同名端标记，接线时要注意极性不能接反。6、型号含义电流互感器LDZB4---220/0.5--1200D-贯穿单匝式F-贯穿复匝式M-母线式Q-绕组式Z-浇注绝缘C-瓷绝缘W-户外装置B-继电保护设计序号一次侧额定电压(KV)准确度等级一次侧额定电流(A）二、电流互感器基本结构1、电流互感器的分类（1）按照工作原理分为：a.电磁式电流互感器b.数字式光电电流互感器（2）按绝缘介质分为：a.干式电流互感器b.浇注绝缘电流互感器c.油纸绝缘电流互感器d.气体绝缘电流互感器1、电流互感器的分类（3）按二次绕组所在位置分为：a.正立式。（二次绕组在产品下部）b.倒立式。（二次绕组在产品上部）（4）按电流比分为：a.单电流比电流互感器b.多电流比电流互感器c.多个铁心电流互感器（5）按用途为：a.测量用电流互感器b.保护用电流互感器2、电流互感器的结构油纸绝缘型ＳＦ６气体绝缘型缠绕固体绝缘型环氧固体绝缘型3、油纸绝缘电流互感器a.正立式结构b.倒立式结构正立式油纸绝缘电流互感器倒立式油纸绝缘电流互感器二次接线板引出4、电流互感器末屏引出结构方式绝缘小瓷套引出末屏末屏在220kV及以上的电流互感器中，为了改善其电场分布，使电场分布均匀，在绝缘中布置一定数量的均压极板——电容屏，最外层电容屏（末屏）必须接地。如果末屏不接地，则因在大电流的作用下，其绝缘电位是悬浮的，电容不能起均压作用，在一次通有大电流后，将会导致电流互感器绝缘电位升高，从而烧毁电流互感器。电流互感器末屏的作用P1C2C1P25、电流互感器一次绕组外部接线图P1C2C1P2电流互感器一次绕组并联外部接线图P1C2C1P2电流互感器一次绕组串联外部接线图6、电流互感器二次出线端三、电流互感器测试技术4、变比极性试验3、直流电阻试验2、介质损失角正切值tanδ及电容量测试5、励磁特性试验电容式电流互感器试验1、绝缘电阻测试测试目的测量范围仪器设备的选择绝缘电阻测试危险点分析及控制措施测试前的准备工作现场测试步骤及要求测试注意事项结果分析及测试报告编写一、测试目的：能有效地发现其绝缘整体受潮、脏污、贯穿的集中性缺陷，以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷。末屏对地绝缘电阻的测量能有效地检测电容型电流互感器进水受潮缺陷。二、测试范围：1、测量一次绕组对二次绕组及外壳、各二次绕组及其对外壳的绝缘电阻。2、测量一次绕组段间的绝缘电阻，但由于结构原因而无法测量时可不进行。3、测量电容型电流互感器的末屏绝缘电阻。三、仪器设备选择：测量电流互感器主绝缘、末屏、二次绕组之间及地绝缘电阻在大修或交接试验及预防性试验时，宜采用2500V及以上的绝缘电阻表。四、危险点分析及控制措施：1.防止高处坠落。2.防止高处落物伤人。3.防止人员触电拆、接试验接线前，应将被试互感器对地充分放电，以防止剩余电荷、感应电压伤人及影响测量结果。试验仪器的金属外壳应可靠接地，仪器操作试验人员必须站在绝缘垫上或穿绝缘鞋操作仪器。测试前应与检修负责人协调，不允许有交叉作业。试验现场周围设封闭遮拦,挂止步,高压危险标示牌,并加强监护。作业时应加强监护并执行呼唱制度。五、测试前的准备工作：1.了解被试设备现场情况及试验条件。2.测试仪器、设备准备齐全。3.办理工作票，编写作业控制卡、质量控制卡，办理工作许可手续；并做好试验现场安全和技术措施。向试验人员交代工作内容、带电部位、现场安全措施、现场作业危险点，明确人员分工及试验程序。六、现场测试步骤及要求1.试验前对兆欧表本身进行检查，将兆欧表水平放稳，先短路试验后开路试验，当接通整流电源型兆欧表电源时，用导线瞬时短接“L”和“E”端子，其指示应为零；开路时，接通电源或兆欧表达额定转速时其指示应指“∞”。接线时先接接地端后接高压端。2.兆欧表上的接线端子“E”是接被试品的接地端的，为正极性，“L”是接被试品高压端的，为负极性。“G”是接屏蔽端的，为负极性。1.测量电流互感器一次绕组对二次绕组及外壳的绝缘电阻2.测量电流互感器二次绕组对地及之间的绝缘电阻3.测量电流互感器末屏绝缘电阻绝缘电阻测试测量一次绕组的绝缘电阻测试接线：P1P21K11K22K12K1末屏测量一次绕组的绝缘电阻1将电流互感器一次绕组P1、P2用短接线进行短接，所有二次绕组进行短路接地，末屏短路接地。（如果互感器表面泄漏较大时，应装屏蔽环，并用绝缘导线引接于兆欧表的“G”端。）2绝缘电阻表“L”端接电流互感器一次绕组P1、P2端或短接线上,，“E”端接地。测量一次绕组的绝缘电阻3接线经检查无误后，按下“开始”按钮，仪表开始工作，1min后记录绝缘电阻值。测试完成后，先将仪表与试品断开，再按“停止”按钮，使仪器恢复。最后对电流互感器测试部位放电。测量二次绕组之间及对地的绝缘电阻测试接线：P1P21K11K22K12K1末屏测量二次绕组的绝缘电阻1一次绕组悬空，末屏短路接地，二次各绕组分别单独进行短接2绝缘电阻表的“E”端接地，“L”端接在电流互感器其中的一组二次绕组上，其它二次绕组短接后接地测量二次绕组的绝缘电阻3接线经检查无误后，按下“开始”按钮，仪表开始工作，1min后记录绝缘电阻值。测试完成后，先将仪表与试品断开，再按“停止”按钮，使仪器恢复。最后对电流互感器测试部位放电。4电流互感器二次绕组每组，都要分别测量，直至所有绕组测量完毕。测试接线：测量末屏绝缘电阻P1P21K11K22K12K1末屏测试接线：测量末屏绝缘电阻P1P21K11K22K12K1末屏测试接线：测量末屏绝缘电阻P1P21K11K22K12K1末屏G测量末屏绝缘电阻1将电流互感器一次绕组P1、P2用短接线进行短接，所有二次绕组进行短路接地，末屏接地解开2绝缘电阻表“L”端接电流互感器“末屏端”，“E”端接地，“G”端接在一次绕组P1、P2端或短接线上。测量末屏绝缘电阻3接线经检查无误后，按下“开始”按钮，仪表开始工作，1min后记录绝缘电阻值。测试完成后，先将仪表与试品断开，再按“停止”按钮，使仪器恢复。最后对电流互感器测试部位放电。恢复末屏接地。七、测试注意事项（1）每次试验应选用相同电压、相同型号的绝缘电阻表。（2）测量时宜使用高压屏蔽线且屏蔽层接地。若无高压屏蔽线，测试线不要与地线缠绕，要尽量悬空。（3）试验人员之间应分工明确，测量时应配合默契，测量过程中要大声呼唱。（4）测量应在天气良好的情况下进行，且相对空气湿度不高于80％。若遇潮湿天气时、互感器表面脏污，则需进行屏蔽测量，屏蔽是在互感器套管中上部表面用软铜线缠绕几圈，引至绝缘电阻表的“G”端，以消除表面泄露的影响。七、测试注意事项（5）禁止在有雷电或邻近高压设备时使用绝缘电阻表,以免发生危险。（6）在将末屏接地解开时，应解开接地端，不要解开末屏端，以免造成末屏芯线断裂或渗油。（7）在测量末屏绝缘电阻时，将绝缘电阻表“L”端测试线搭上“末屏端”后，观察有无放电现象，放电时注意观察有无“火花”或“放电”声。（8）在测量中，若兆欧表的指针已超过了指示量限，应记为“量限十”，例如10000+MΩ，而不应记为“∞”。八、试验结果分析1、试验标准及要求：（1）《电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB50150-2006》1)一次绕组对二次绕组及外壳、各二次绕组间及其对外壳的绝缘电阻不宜低于1000MΩ。2）一次绕组段间绝缘电阻不宜低于1000MΩ，但由于结构原因而无法测量时可不进行。3)电容型电流互感器末屏绝缘电阻不宜小于1000MΩ.若末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ时，应测量其tanδ4）绝缘电阻测量应使用2500V兆欧表。5）当引出末屏的小套管有脏污时，应用抹布擦拭干净八、试验结果分析（2）《输变电设备状态检修试验规程Q/GDW168-2008》例行试验项目基准周期要求说明条款绝缘电阻3年1、一次绕组：初始差不超过-50%（注意值）2、末屏对地（电容型）：〉1000MΩ（注意值）采用2500V兆欧表测量。当有两个一次绕组时，还应测量一次绕组段间绝缘电阻。一次绕组的绝缘电阻应大于3000MΩ,或与上次测量值相比无显著变化。有末屏端子时，测量末屏对地绝缘电阻。测量结果应符合要求。八、试验结果分析（3）《电力设备预防性试验规程DL/T596-1996》项目基准周期要求说明条款绕组及末屏的绝缘电阻1）投运前2）1~3年3）大修后4）必要时1.绕组绝缘电阻与初始值及历次数据比较，不应有显著变化.2、电容型电流互感器末屏对地绝缘电阻一般不低于1000MΩ。采用2500V兆欧表。八、试验结果分析2、测试结果分析1)在《电力设备预防性试验规程DL/T596-1996》及《输变电设备状态检修试验规程Q/GDW168-2008》中，对电流互感器的绝缘电阻没有说明温度换算，因此每次的试验条件要基本相同。试验数据应与前一次或初始值测试结果相比，或参照同一设备历史数据，并结合规程标准及其他试验结果进行综合判断。2）在测量末屏绝缘电阻时，若没有充电现象，而绝缘电阻值很高，放电时无“火花”或“放电”声,可能末屏引线发生断裂，需用其他试验来进行综合判断。八、试验结果分析3)在测量末屏绝缘电阻时，若没有充电现象，而绝缘电阻值很低，放电时无“火花”或“放电”声，可能电流互感器末屏受潮。这是因为电容型电流互感器一般由10层以上的电容串联。进水受潮后，水分一般不易渗入电容层间或使电容层普遍受潮，因此进行主绝缘试验往往不能有效地检测出其进水受潮。但是水分的密度大于变压器油，所以往往沉积于互感器外层或底部，而使末屏对地绝缘水平大大降低。因此规程要求，当末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ时，已超过“状态检修”的要求，要引起注意，应在测量一次绕组对末屏主绝缘的Cx和tanδ值的同时，测量末屏对地的Cx和tanδ值。八、试验结果分析3、测试报告填写互感器绝缘电阻测试报告一般与互感器介损及其他试验公用一份试验报告，填写试验报告应包括测试时间、测试人员、天气情况、环境温度、湿度、使用地点、互感器型号及参数、测试数据、测试结论、试验性质（交接试验、预防性试验、检查、施行状态检修的填明例行试验或诊断试验）、绝缘电阻表的型号、出厂编号，备注栏写明其他需要注意的内容，如是否拆除引线等。总结（1）贯通的集中性缺陷；（2）整体受潮或有贯通性的受潮部