1、電流互感器和電壓互感器測試，調(diào)試項(xiàng)目部門，一、電壓、電流互感器的概述典型變壓器是利用電磁感應(yīng)原理將高壓轉(zhuǎn)換為低電壓，或?qū)⒏唠娏鬓D(zhuǎn)換為小電流，為測量裝置、保護(hù)裝置、控制裝置提供合適的電壓或電流信號。電力系統(tǒng)中常用的電壓互感器主要側(cè)電壓與系統(tǒng)電壓相關(guān)，通常為數(shù)百至數(shù)百千伏，標(biāo)準(zhǔn)二次電壓一般為100v/3和100V/3兩種。電力系統(tǒng)中常用的電流互感器主要側(cè)電流一般為幾到幾萬安培，標(biāo)準(zhǔn)二次電流一般為5A、1A、0.5A等。1 .電壓互感器原理電壓互感器原理類似于變壓器，如圖1.1所示。第一繞組(高壓繞組)和第二繞組(低壓繞組)繞同一個(gè)核心，核心的磁通量為1099。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，繞組的電壓u和電壓頻

2、率f，繞組的燈w，磁通量r 09的關(guān)系如下：圖1.1電壓互感器原理，2 .電流互感器的原理類似于變壓器，如圖1.2所示。與電壓互感器的主要區(qū)別是，正常運(yùn)行狀態(tài)下的1，2繞組的壓降小(不意味著接地電壓)，與短路狀態(tài)下的變壓器相對應(yīng)，因此1，2繞組的磁電勢F(F=IW)大小相同，方向相反的磁芯的磁通量1099也小。也就是說，變流器與1，2次之間的電流比與1，2次繞組的權(quán)力器成反比。圖1.2電流互感器的原理，3 .變壓器繞組的端子和極性電壓變壓器繞組分為第一和最后兩部分，對于全絕緣電壓變壓器，第一繞組的頭和尾同樣適用于接地電壓，半絕緣研究組的電壓變壓器一般只能承受幾kV左右。通常，a和x表示電壓互感

3、器繞組的第一端和末端，a和x表示電壓互感器二次繞組的第一端或末端。變流器通常以L1、L2或P1，P2表示主繞組的起點(diǎn)和終點(diǎn)，次繞組以K1、K2或S1，S2表示主繞組或末端，不同制造商的標(biāo)簽可以不同。下標(biāo)1通常表示第一個(gè)端點(diǎn)，下標(biāo)2表示端點(diǎn)。如果端子的感應(yīng)電位方向匹配，則稱為同名端。相反，如果從同名端流向相同方向的直流電流，則它們在核心中產(chǎn)生的磁通量也是相同方向的。如圖1.3a所示，標(biāo)簽與第一個(gè)或相同的末端端子和感應(yīng)電位方向一致，這些標(biāo)簽繞組是兩個(gè)繞組感應(yīng)電位的相減結(jié)果。變壓器的正確標(biāo)簽規(guī)定為電阻。圖1.3b是錯誤的極性(極性)，此時(shí)，第一、第二繞組同名端檢測電位的方向相反。無論是電流互感器還是

4、電壓互感器，極性錯誤(或錯誤端子)都可能導(dǎo)致測量、保護(hù)、控制錯誤。例如：(1)用于測量時(shí)，功率相反。(2)用于保護(hù)時(shí)，引起保護(hù)誤操作。(3)在同期電路中使用時(shí)，發(fā)生非同步閉路。a感極性b加極性圖1.3感極性和極性原理，4 .電壓變壓器和電流互感器在結(jié)構(gòu)上的主要差異(1)電壓變壓器和電流互感器可以有兩個(gè)或多個(gè)二次繞組，但是電壓變壓器可以有多個(gè)二次繞組共用一個(gè)核心，電流互感器必須有每個(gè)二次繞組有單獨(dú)的核心，二次繞組必須有幾個(gè)、三個(gè)核心。(2)電壓互感器一次繞組線數(shù)多，電線細(xì)，二次繞組線圈圈圈圈圈圈數(shù)少，導(dǎo)線略粗；變電站內(nèi)高壓變流器僅一次繞組1-2次，導(dǎo)線較粗，次繞組數(shù)較多，導(dǎo)線的粗細(xì)與二次電流的額

5、定值有關(guān)。(3)電壓互感器正常運(yùn)行時(shí)，嚴(yán)禁對二次繞組短路。電流器正常工作的話，嚴(yán)禁開放二次繞組。變壓器絕緣結(jié)構(gòu)(1)干式(2)油浸(3)SF6絕緣。電壓互感器結(jié)構(gòu)(1)串行電壓互感器使用串行結(jié)構(gòu)降低主絕緣要求，高壓繞組組只有最大電壓的四分之一，可以降低制造成本結(jié)構(gòu)，如圖1.4、圖1.5所示。圖1.4串行電壓互感器原理接線圖1.5 110kV串行電壓互感器(2)整體絕緣油浸電壓互感器整體絕緣油浸電壓互感器的a端和x端接地絕緣水平相同(見圖1.6)。(3)整體絕緣干式電壓互感器結(jié)構(gòu)如圖1.7所示。圖1.6整體絕緣10kV油浸電壓互感器圖1.7整體絕緣干式電壓互感器(4)SF6絕緣電壓互感器SF6絕

6、緣電壓互感器SF6絕緣電壓互感器與GIS結(jié)構(gòu)相同，外部獨(dú)立安裝的結(jié)構(gòu)如圖1.8所示，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1.9所示。圖1.8六氟化硫絕緣電壓互感器圖1.9 SF6絕緣獨(dú)立電壓互感器，(5)電容式電壓互感器(CVT)電容電壓互感器(CVT)電容電壓互感器首先將系統(tǒng)電壓降低到約1.3萬伏，通過中間變壓器降低到標(biāo)準(zhǔn)二次電壓。結(jié)構(gòu)如圖1.10所示。CVT一次電壓U1與中壓UZ的關(guān)系如下：圖1.10電容式電壓互感器原理接線圖，電流互感器的結(jié)構(gòu)(1)級聯(lián)電流互感器可以降低絕緣要求，但由于幾個(gè)電流互感器線程，誤差增加。圖1.11串行電流互感器，(2)油浸容量絕緣a .油浸容量正垂直電流互感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1.12所

7、示。圖1.12油浸容量正垂直電流互感器、b .油浸垂直電流互感器的結(jié)構(gòu)如圖1.13和圖1.14所示。資產(chǎn)逆垂直電流器的二次核心線圈內(nèi)置在圓形核心蓋中，二次引線通過直接焊接在核心蓋上的圓柱形金屬管引出(工作的金屬管直接接地)，與核心蓋直接焊接的圓柱形金屬鋁管外部絕緣層，絕緣層上有多個(gè)電容屏構(gòu)成主電容器的設(shè)置，絕緣層最外部電容器被稱為“沒有畫面”，并連接到設(shè)備的高壓端。從結(jié)構(gòu)上看，高壓端對核心蓋具有電容器，金屬鋁管具有電容器，這兩個(gè)電容器平行構(gòu)成主電容。離金屬管最近的屏電容器稱為“零屏”，運(yùn)行國內(nèi)外接地。正常工作裝置的二次引線金屬管與“零屏”同時(shí)接地。國內(nèi)反向垂直電流互感的設(shè)計(jì)基本原理，絕緣結(jié)構(gòu)與

8、進(jìn)口或合作設(shè)備相同，不同之處在于二次引線金屬管與金屬管的0屏引線焊接在一起，組裝后外部引線接地，瓷套內(nèi)二次引線金屬管不再接地固定。國內(nèi)反轉(zhuǎn)流變性該方法主要考慮運(yùn)行中的維護(hù)，因此現(xiàn)場實(shí)際測量可以采用現(xiàn)有的橋梁正方法測量設(shè)備的整體電容和介電損耗。圖1.13油浸垂直電流互感器，圖1.14油浸垂直電流互感器絕緣結(jié)構(gòu)，(3)SF6絕緣反轉(zhuǎn)電流互感器的形狀如圖1.15所示，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1.16所示。圖1.15 SF6絕緣反轉(zhuǎn)電流互感器圖1.16 SF6反轉(zhuǎn)電流互感器的絕緣結(jié)構(gòu)，(4)高壓干式電流互感器高壓干式電流互感器也具有垂直結(jié)構(gòu)和反向垂直結(jié)構(gòu)。垂直結(jié)構(gòu)如圖1.17所示。圖1.17干式電流互感器結(jié)構(gòu)(正

9、塔)，5 .電壓變壓器型號含義第一個(gè)字母：j-電壓變壓器。第二個(gè)字符：d-單相；S-3相；C-級聯(lián)；W-5核心柱。第三個(gè)字母：g-干，j-油浸；C-瓷絕緣；Z-注入絕緣；R-容量；S-3相；Q-氣體絕緣第四個(gè)字母：w-5芯柱；B-有補(bǔ)償角度差繞組。連字號后的文字：GH-在高海拔地區(qū)使用；Th-用于炎熱潮濕的地區(qū)。6 .電流互感器模型含義電流互感器模型由字母符號和數(shù)字組成，通常表示電流互感器繞組類型、絕緣類型、使用場所和電壓額定值等。字母字符含義如下：第一個(gè)字母：L整流器。第二個(gè)字符：M總線(直通)；Q線圈；Y低壓；D單圈；F多轉(zhuǎn)；A穿墻；R塔式；C陶瓷盒；Z 柱；V3倒裝芯片。第三個(gè)字符：K塑

10、料外殼；Z注入；W室外風(fēng)格；G增強(qiáng)功能；C陶瓷絕緣；P ifQ 氣體絕緣。第四個(gè)字母：B過流保護(hù)；D差動保護(hù)；J接地保護(hù)或容量增加；S速度飽和；Q加強(qiáng)型。字母后面的數(shù)字通常表示電壓等級的使用。例如：LMK-0.5S表示用于額定電壓500V以下電路的塑料盤柜的通式s級電流互感器。la-10類型，表示用于標(biāo)稱電壓10kV回路的穿墻電流互感器。二、變壓器試驗(yàn)項(xiàng)目1、繞組直流電阻測量；2、變壓器極性測量；3、變壓器比率的測量；4、變壓器勵磁特性測量；5、繞組絕緣電阻測量；6、35kV以上電壓等級變壓器介電損耗角tan 測量；7、電容式電壓互感器(CVT)測量；8、交流耐壓試驗(yàn)。1，繞組直流電阻測量(1

11、)電壓互感器繞組，必須用單臂電橋測量；(2)電壓互感器二次繞組和電流互感器的一次繞組或二次繞組，如果二次繞組直流電阻超過10 ，則應(yīng)以單臂電橋測量。(3)也可以用直流電阻測試器進(jìn)行測量，但要注意測試電流不能超過線圈額定電流的50%，線圈加熱直流電阻增加，影響測量精度。(4)測試布線：測試?yán)@組的末端和末端分別連接到電橋，未測試?yán)@組懸空，使用兩個(gè)肢體(或數(shù)字直流電阻測試儀)時(shí)，電流端子必須位于電壓端子的外部(見圖2.4)。圖2.4直流電阻測量布線，(5)變更布線時(shí)斷開橋的電源，測試?yán)@組短路充分放電后才能打開測量端子，放電不足以強(qiáng)制斷開測量端子，容易導(dǎo)致過電壓引起線圈主絕緣造成的損壞，一般數(shù)字直流電

12、阻測量裝置具有自動放電和警告功能。(6)在測量電容式電壓互感器中間變壓器主、次繞組直流電阻時(shí)，必須分解主繞組和分壓電容器的連接和次繞組的外部連接線，在中間變壓器主繞組和分壓電容器無法內(nèi)部連接和分離的情況下，不測量主繞組的直流電阻。鍵：a .測量電流不應(yīng)大于通過繞組額定負(fù)載計(jì)算的輸出電流的20%。b .線圈燈很多，電感大，在讀取數(shù)據(jù)之前設(shè)備上顯示的數(shù)據(jù)必須穩(wěn)定，在分離測量電路之前，測量結(jié)束后設(shè)備必須充分放電。c .在測試過程中記錄環(huán)境溫度和空氣相對濕度。d .直流電阻測量必須轉(zhuǎn)換為相同溫度以進(jìn)行比較。2)繞組直流電阻測量應(yīng)符合以下規(guī)定：與以前的測試結(jié)果和類似設(shè)備的測試結(jié)果沒有太大區(qū)別。電壓互感器

13、：一次繞組直流電阻測量，與換算為相同溫度的出廠值相比，不能大于10%。與換算為相同溫度的出廠值相比，二次繞組直流電阻測量不能大于15%。電流互感器：型號相同，規(guī)格相同，布局相同電流互感器1，二次繞組直流電阻與平均值的差異不得大于10%。2，電壓互感器極性1的測量)。直流方法；工具選擇5 3v直流電池，開關(guān)k，mV表步驟用放電條對主、次接地完全放電；根據(jù)圖布線，確保沒有錯誤。關(guān)閉k，確認(rèn)瞬間mV表指針的偏轉(zhuǎn)方向。 k、視圖檢查瞬時(shí)mV表指針偏轉(zhuǎn)方向；重復(fù)步驟，然后再做一次。一次和二次接地完全放電判斷， k，正偏置；分離k，相反；極性(極性減少)； k，抗偏壓；分隔k，正數(shù)；極性(極性)。，2)選

14、擇交流方法；選擇工具220V交流電源、電壓調(diào)節(jié)器、電壓表1、電壓表2 步驟用放電條連接主、二次接地完全放電連接線，如下圖所示；壓力，記錄UxX，UAx；放電棒對一次接地和二次接地的完全放電判斷 UxXUAx具有極性。3，測量電流互感器的極性電流互感器的極性檢測方法也有直流法和交流法，我們一般使用直流法。選擇工具5 3v直流電池、開關(guān)k、mV表步驟按圖檢查接線和錯誤；關(guān)閉k，確認(rèn)瞬間mV表指針的偏轉(zhuǎn)方向。分離k，觀察瞬時(shí)mV表指針的偏轉(zhuǎn)方向。重復(fù)步驟，然后再做一次。判斷 k，積極部分；分離k，相反；極性(極性減少)； k，抗偏壓；分隔k，正數(shù)；極性(極性)。4，確認(rèn)電壓互感器比率測試電壓互感器比

15、率的主要方法與標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器比較，如下圖所示。測試中測試的變壓器與標(biāo)準(zhǔn)變壓器高壓側(cè)平行，低壓側(cè)各有0.5級的電壓計(jì)，單相電壓調(diào)節(jié)器通過測試變壓器向高壓側(cè)施加壓力。在高壓側(cè)應(yīng)用電壓的目的是減少受試變壓器的勵磁電流，提高可變比測量的精度。5，電流互感器比率測試電流互感器比率檢查也使用測試接線與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器比較，如下圖所示。布線時(shí)測試的電流器與標(biāo)準(zhǔn)電流器一次連接一行，第二側(cè)連接從第一側(cè)提供電流的0.5級電流表。必須注意，標(biāo)準(zhǔn)電流器必須盡可能與正在測試的電流器相同，標(biāo)準(zhǔn)變壓器必須高于正在測試的電流器水平，使用的電流器必須在0.5級以上，同時(shí)在第二側(cè)不能處于開放狀態(tài)。6，測量變壓器勵磁特性6.1電壓互

16、感器勵磁特性測試方法6.1.1具體接線如下：6.1.2測試階段：切斷電源，調(diào)整電壓段，從各電壓讀取相應(yīng)勵磁電流，直至達(dá)到額定電壓的1.3倍。一般要測量7點(diǎn)以上，在額定電壓附近再測量幾點(diǎn)。測試后，根據(jù)歷史記錄繪制特性曲線。6.2變流器的勵磁特性測試方法6.2.1具體接線如下：6.2.2測試階段：在測試過程中被測試的變流器的一側(cè)開放，從第二側(cè)施加電壓，按電流的個(gè)數(shù)段增加，各點(diǎn)讀取相應(yīng)的電流和電壓值，直到飽和。一般電流器的飽和電壓約為100200伏。測試后，根據(jù)歷史記錄繪制特性曲線。7，變壓器繞組的絕緣電阻(1)測試溫度必須在10 40之間。(2)在測量試驗(yàn)繞組的完全放電之前，用2500V兆米測量。

17、(3)試驗(yàn)布線：電磁變壓器必須分解一次繞組的高壓端子和接地端子，分解二次繞組。測量電容式變壓器中間變壓器的絕緣電阻時(shí)，必須打開中間變壓器線圈的末端(通常為x端)和C2的低壓端(通常為)，并按圖2.1和圖2.2斷開測試線。圖2.1電磁變壓器絕緣電阻測量接線圖2.2電容式變壓器絕緣電阻測量接線圖，關(guān)鍵點(diǎn)：a .以2500V兆米測量b .測量前測試的繞組必須完全放電c .斷開終端電纜時(shí)要記錄好，恢復(fù)接線后要仔細(xì)檢查d .電容電壓變壓器繞組端部連接在內(nèi)部，不能加熱時(shí)不能測量e .如果懷疑陶瓷套管影響絕緣電阻，則使用軟銅線在陶瓷上繞圈。測試要求：a .與以前的測試結(jié)果和類似設(shè)備的測試結(jié)果沒有太大區(qū)別。b .第一繞組對第二繞組和地面必須大于1000，第二繞組之間和對必須大于10M。