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1、电流互感器设备的试验测试技术,*二O一八年九月,（一）电流互感器的定义,（二）电流互感器的作用,（三）工作原理,(四）型号含义,一、,（一）电流互感器的定义：电流互感器是发电厂、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/1A），用以给测量仪表和继电保护装置供电。,一、基本知识,（二）电流互感器的作用,测量作用,绝缘作用,保护作用,标准化小型化,（二）电流互感器的作用：1.测量作用：测量电力线路中的电流、电能（与电压互感器配合）2.标准化、小型化作用：电流互感器可以将不同的额定一次电流变换成较小的标准电流，一般是1 A或5 A，这样可以减小仪表
2、和继电器的尺寸，简化其规格，有利于仪表和继电器标准化小型化。,3.绝缘作用：由于电流互感器的一、二次绕组之间有足够的绝缘强度，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。4.保护作用：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,把很大的故障电流传给保护装置，保护装置使电网断电，保护了电网。,（三）工作原理：1.电流互感器是一种专门用于变换电流的特种变压器。2.电流互感器其一次绕组串联于被测的一次回路中，二次绕组与测量仪表或继电器的电流线圈串联，二次侧额定电流一般为5A或1A。,3.在正常工
3、作条件下，其二次电流实质上与一次电流成正比，而且在连接方向正确时，二次电流对一次电流的相位差接近于零。4.变换原理 通过电磁感应原理，把I1变换为I2。5.变换公式 电流大小与匝数之比有如下关系：,(四）型号含义,V-倒立式,Q-气体绝缘,电流互感器的准确度(电流变换的精度)0.2级、0.5级、P级、TPY;0.2s：用于计量回路;0.5级：测量回路;P级：用于保护装置;TPY级：用于超高压线路保护。,三、互感器的参数,0.2S：是指当通过电流互感器的电流远小于额定电流时，互感器的准确度仍保证在0.2级这个精确度上，一般电气化铁路牵引变电所使用的均为0.2S级的电流互感器。5P10：后面的10
4、是准确限值系数，5P10表示当一次电流是额定一次电流的10倍时，该绕组的复合误差5%。,概 述 目前在电网中运行的互感器除极少量为电子式互感器外，其它无论油纸绝缘、SF6气体绝缘、环氧浇注绝缘还是缠绕固体绝缘皆为电磁感应式互感器。,二、基本结构,1.按照工作原理分为：1.1 电磁式电流互感器1.2 数字式光电电流互感器2.按绝缘介质分为：2.1 缠绕固体电流互感器2.2 浇注绝缘电流互感器2.3 气体绝缘电流互感器 2.4 油纸绝缘电流互感器,（一）电流互感器分类,二、基本结构,3.按二次绕组所在位置分为：3.1正立式（二次绕组在产品下部）3.2倒立式（二次绕组在产品上部）4 按用途为：4.1
5、测量用电流互感器4.2保护用电流互感器,(1)正立式（二次绕组在产品下部）a.链型绝缘：35110kV及以下电压等级多为油纸链型绝缘电流互感器，该类产品由膨胀器、储油柜、瓷套、器身、一次端子、油箱及变压器油等组成：膨胀器由通过冲压的一定数量的不锈钢片焊接而成，为补偿油温变化而引起的体积变化及实现全密封。,LAB6-35W 型油纸链形绝缘正立式电流互感器,特点：链形绝缘、带金属膨胀器全密封。局放量低、介质损耗因数稳定且长期运行不升高。密封可靠、运行寿命长。,b.电容型绝缘：油纸电容型绝缘电流互感器.该类产品同样由膨胀器、储油柜、瓷套、器身、一次、二次绕组、铁芯、油箱及变压器油等组成，该类产品绝缘
6、由高压电缆纸和变压器油混合构成。,为尽量均匀电场，在高压电缆纸间设置一定数量的电屏，电屏由打孔铝箔和不打孔铝箔制成，电屏同其间绝缘一起组成电容，靠近一次绕组部分同一次绕组相连，最外电屏即末屏运行中接地。,特点：油纸电容绝缘、带金属膨胀器全密封;局放量低;电场分布均匀、工作场强低;二次可任意组合，精度高、带负载能力强;工作重心低、抗地震能力强。其缺点是一次导体长,发热量较大，散热不好动稳定性能不好。,L1,串联,并联,(3)电流互感器末屏引出结构方式,二次接线板引出,绝缘小瓷套引出,(2)倒立式（二次绕组在产品上部）结构特点：其一次绕组贯穿于二次线圈(含二次绕组和铁心)组成的器身,置于互感器顶部
7、油箱中,油箱上部装有不锈钢的金属膨胀器作为油补偿器，二次线圈外部有铝屏蔽罩壳,可以控制电场分布，二次引线穿过铝管引至下部底座的出线盒。,壳体为铸铝件制成，起散热及一次出线作用。瓷套采用高强瓷烧制而成，起外绝缘爬电及油容积作用；绝缘全包在二次绕组上，采用高强电缆纸及半导体纸组成电容型绝缘结构，同一次绕组一起位于上部壳体内。,特点：油纸电容绝缘、带金属膨胀器全密封;局放量低、介质损耗因数小且稳定;抗动、热稳定能力强;电晕小、一次端子拉力水平高;铸铝壳体、外观免维护。,SF6气体绝缘电流互感器特点：绝缘水平高、复合空心绝缘子防污闪。结构可靠、抗运输、地震能力强.动、热稳定电流大。抗弯能力强、一次端子
8、拉力水平高。密封好、泄露率低、微水含量小且运行稳定。带负载能力强，可满足电力系统不同保护需求。,LVQB-252W型SF6气体绝缘电流互感器,电容型干式电流互感器特点：采用电容芯子绝缘，外形轻巧、便于安装。电场分布均匀，局放量小、介质损耗因数小。无油、无瓷、无气，防污闪能力强，适应环境能力强。不存在爆炸隐患、安全无渗漏 体积小、重量轻。工作重心低、抗地震能力强。,LRGBJ1-110W电容型干式电流互感器,案 例1：电流互感器的末屏接地不良,某变电站对110kV电容型电流互感器进行预防性试验，在测量末屛绝缘电阻时，观察绝缘电阻表，发现指针来回晃动，对末屛进行放电，无“火花”或“放电”声，初步判
9、断电流互感器末屛内部接触不良。在测量一次绕组对末屛主绝缘电容量（Cx）和介损（tan）时，其电容量（Cx）与铭牌电容量（Cn）的误差及介损（tan）值,均超过标准。将电流互感器解体，发现电流互感器末屛与末屛套管连接处已“碳化”。分析原因，在每次试验测量末屛绝缘电阻和介损时，将末屛接地解开都是解开“末屛端”，长期这样导致末屛套管穿芯螺杆松动，内部引线扭曲变形，末屛与末屛套管接触不良。将电流互感器修理后进行试验，末屛绝缘电阻、介损均合格。,何谓悬浮电位?试说明悬浮放电危害,（二）互感器运行维护基本要求：1.互感器的各个二次绕组（包括备用）均必须有可靠的（保护）接地，应为一点接地。2.互感器的所有接
10、地端子应与没备底座可靠连接，设备底座应通过专用端子用两根接地引下线与接地网不同点可靠连接。3.运行中全密封油浸式互感器应有油位指示，且指示应正常。,4.气体绝缘互感器运行中气体压力指示应保持在制造厂规定范围内。5.电容型电流互感器末屏必须可靠接地。禁止出现接地开路。6.电流互感器二次侧严禁开路，备用的二次绕组也应短路接地。,电流互感器运行中二次回路为什么不允许开路？电流互感器经常用于大电流的条件下，同时由于电流互感器二次回路所串连的仪表和继电装置等的电流线圈阻抗都很小，基本上呈短路状态，所以电流互感器正常运行时，二次电压很低。如果电流互感器二次侧断线，则电流互感器铁芯严重饱和，磁通密度高达15
11、00高斯以上，由于二次线圈的匝数比一次线圈多很多倍，于是在 二次线圈的两端感应出比原来大很多倍的高电压，这种高电压对二次回路中所有的电气设备以及工作人员的安全造成很大危险，同时由于电流互感器二次线圈开路后，将使铁芯磁通骤然饱和，造成过热而有可能烧毁，再者铁芯中产生剩磁会加大互感器误差。因此，在运行中，电流互感器二次回路不许开路。,(三)电子式电流互感器结构,电子式电流互感器结构,需要外接电源,由于电子电路需要工作电源，一般采用了以下两种方式供电：通过接在母线上的 CT 获得电源；通过光纤（如传输测量数据的光纤）将光能量输送至传感器，并在传感器侧通过光电转换获得电源。,全光学互感器结构,含电流信
12、息的光信号,数字输出FT3,同步信号,毫瓦数量级的光信号,采集器（B相）,采集器（C相）,合并器,三、电流互感器测试技术,（四）变比极性试验,（三）直流电阻试验,（二）介质损失角正切值tan及电容量测试,（五）励磁特性试验,(一）绝缘电阻测试,电容式电流互感器试验,试验目的及原理,测试前的准备工作,现场测试步骤及要求,测试注意事项,试验结果分析,测试报告编写,危险点分析及控制措施,仪器设备的选择,1.测试目的,能有效地发现电流互感器绝缘整体受潮、脏污、贯穿性缺陷，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。,绝缘介质的等值电路图,电力设备中
13、绝缘材料（电介质）是不导电的物质，但并不是绝对的不导电。在直流电压作用下，电介质中有微弱的电流流过。根据电介质材料的性质、结构等的不同，这部分电流可视为由三部分电流构成。,吸收电流示意图,1.试验原理,绝缘介质在直流电压下三个电流总和由曲线i所示，即i=i1+i2+i3，在直流电压作用下流过绝缘介质的总电流i随时间变化的曲线，通常称为吸收曲线。从吸收曲线可以看出，电容电流i1和吸收电流i2经过一段时间后趋于零，总电流i趋于i3，因此所谓绝缘电阻就是指加于试品上的直流电压与流过试品的泄漏电流之比，即:RU/i3式中 U加于试品两端的电压，V;i3对应于电压U，试品中的泄漏电流 uA;R试品的绝缘
14、电阻，M;,由于i3 的大小取决于绝缘材料的状况，当介质受潮、老化、表面脏污或有其他缺陷（如有裂缝、灰化、气泡等）时，i3 会增大，R降低。因此测量绝缘电阻是了解电力设备绝缘的最简便常用的手段之一.,仪器介绍,绝缘电阻表是测量绝缘电阻的专用仪器 常见的绝缘电阻表根据电压等级有：500、1000、2500、5000V等几种；从使用形式上分：手摇式、电动式,2.仪器设备选择,2.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、一次绕组段间绝缘电阻在大修或交接试验及例行试验时，宜采用2500V绝缘电阻表。,进行绝缘电阻试验的仪器绝缘电阻表,2.仪器设备选择,3.危险点分析及控制措施,(1
15、)防止高处坠落 测量电流互感器一次绕组的绝缘电阻时，应尽量使用绝缘杆；使用梯子时，必须有人扶持，人在梯子上时，禁止移动梯子。电力安全工作规程13.1.11：在变、配电站（开关站）的带电区域内或临近带电线路处，禁止使用金属梯子。(2)防止高处落物伤人,3.危险点分析及控制措施,(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。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。试验现场周围设封闭遮拦,挂“止步,高压危险”标示牌,作业时加强监护并执行呼唱制度。,（1）了解被试品,编制作业文本（两卡等）规程、历史数据（2）测试仪器、设备准备
16、齐全 选择合适的绝缘兆欧表、温湿度计、测试线、放电棒、接地线、试验围栏等，检查绝缘兆欧表、绝缘工器具的检定证书有效期。,4.测试前的准备工作,检查所有安全工器具的合格证、有效期,检查所有仪器的合格证、有效期,对于缠绕不整齐的导线重新盘绕,使用万用表检查电源及测试线的通断,试验所用仪器仪表、工器具等应在合格周期内,（3）办理工作票，进行二级许可 向试验人员交代工作内容、带电部位、现场安全措施、危险点及安全注意事项，明确人员分工及试验程序。确认每个工作班成员都已知晓。,1,交待现场危险点及安全措施等,绝缘杆、放电杆等应尽量水平放置,接地线应先接接地端,案例2：“6.8”人身轻伤事故情况通报,事故经
17、过：2011年6月8日16时58分，某供电公司修试工区试化一班在220千伏滨湖变电站对计划于6月10日投运的同杆四回路“110千伏滨南一、二线和110千伏滨紫一、二线”进行一次相位核对工作时，工作人员在转移试验设备过程中，伸缩式绝缘测试杆上连接的测试引线与邻近运行设备的安全距离不够，发生弧光放电，并导致工作人员被电弧灼伤。,暴露问题：1.没有按照安规规定要求正确搬运 伸缩式绝缘测试杆及试验仪器。2.监护不到位。,一般电气试验的标准化流程,检查试品外壳，应可靠接地,接地采用压接，禁止缠绕,用放电棒将被试设备充分放电,试验现场装设封闭围栏,检查接线正确后，工作人员与加压部位保持足够安全距离，操作人
18、员取得试验负责人许可后可进行试验,5.现场测试步骤及要求,4,5,5.现场测试步骤及要求,一般电气试验的标准化流程,测量完成后，记录试验条件：环境温度空气湿度 根据测试结果对设备做出分析判断,出具试验报告。,全部工作完毕后，清理现场,测量电流互感器一次绕组的绝缘电阻,测量电流互感器一次绕组的绝缘电阻,问题：测量二次绕组之间及对地的绝缘电阻，应如何接线？,测量二次绕组之间及对地的绝缘电阻,测量二次绕组之间及对地绝缘电阻,测量二次绕组之间及对地绝缘电阻,测量电流互感器末屏绝缘电阻,绝缘电阻表“L”端接电流互感器“末屏端”，“E”端接地。,测量电流互感器末屏绝缘电阻,测量电流互感器末屏绝缘电阻,测量
19、电流互感器末屏绝缘电阻,为什么要测量电容型电流互感器末屛对地的绝缘电阻？,6,2）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。若遇天气潮湿需进行屏蔽,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。,4）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；恢复末屛时要可靠接地。,3）禁止在有雷电或临近高压设备时使用绝缘电阻表,以免发生危险。,6）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”，而不应记为“”。,5）非被测部位短路接地应良好。,1）试验人员之间应分工明确，测量时应配合默契，测量过程
20、中要大声呼唱。,7.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1000 M。测量电流互感器一次绕组段间绝缘电阻不宜低于1000 M，但由于结构原因而无法测量时可不进行。,当引出末屏的小套管有脏污时，应用抹布擦拭干净。,测量电容型电流互感器末屏对地绝缘电阻，用2500V绝缘电阻表，绝缘电阻不宜小于1000M.若末屏对地绝缘电阻小于1000 M时，应测量末屛对地tan。,输变电设备状态检修试验规程Q/GDW168-2008初值：指能够代表状态量原始值的试验值。初值可以是出厂
21、值、交接试验值、早期试验值、设备核心部件或主体进行解体性检修之后的首次试验值等。初值差定义为：（当前测量值-初值）/初值100%。,注意值：状态量达到该数值时，设备可能存在或可能发展为缺陷。警示值：状态量达到该数值时，设备已存在缺陷并有可能发展为故障。,2）输变电设备状态检修试验规程 Q/GDW168-2008,(2)测试结果分析1)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
22、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。,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。但是水分往往沉积于 互感器外层或底部，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1000M时，应测量末屏对地的tan值。,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
23、试验报告应包括测试时间、使用地点、互感器型号及参数、天气情况、环境温度、湿度、测试数据、测试人员、测试结论、试验性质（交接试验、检查、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。,8.测试报告填写,总 结,（1）贯通性的缺陷；（2）整体受潮；（3）贯通性受潮或脏污；,测量绝缘电阻能有效地发现下列缺陷：,测量绝缘电阻不能发现下列缺陷：,课后思考题,1、用绝缘电阻表测量电气设备的绝缘电阻时应注意些什么？（p132）,2、影响绝缘介质测量的因素有哪些，各产生什么影响？（p109）,3、为什么介质的绝缘电阻随温度的升高而减小？（p113）,4、为什
24、么要测量电流互感器末屏对地的绝缘电阻？,5、测量绝缘电阻通常不能发现的设备缺陷是（）（p58）A、贯穿性缺陷 B、整体受潮 C、贯穿性受潮或脏污 D、整体老化及局部缺陷,测试目的,仪器设备的选择,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,测试结果分析,案例,测量电气设备介质损失角正切值tan有何意义？,电流互感器介质损失角正切值tan的测试，对油纸电容型电流互感器由于制造工艺不良造成电容器极板边缘局部放电和绝缘介质不均匀产生的局部放电、端部密封不严造成底部和末屛受潮、电容层绝缘老化等缺陷，也能灵敏地反映。,1.测试目的,因此，通过介质损失角正切值tan的测试，能
25、有效地发现电流互感器局部集中性的和整体分布性的缺陷，配合电容量的变化状况，判断主绝缘是否老化或受潮，是否存在缺油现象。电流型电流互感器有末屏引出的，应测量末屏对地的tan值，主要是检查电流互感器底部和电容芯子的绝缘状况。,试验原理 在交流电压的作用下，通过绝缘介质的电流包括有功分量IR和无功分量IC，有功分量产生介质损耗P。在一定的电压下，tg的大小反映了介质损耗的大小。介质损耗在电压频率一定的情况下，与tg成正比。对于良好的绝缘介质，通过电流的有功分量很小，介质损耗也很小,tg很小，反之则增大。如果绝缘内的缺陷不是分布性的，而是集中性的，则测量tg的方法有时不灵敏，需要进行分解试验。,2.仪
26、器设备选择,tan的测试可选数字式抗干扰自动介损测试仪。并按期进行校验，保证其测量准确性。,电源输入端,仪器总电源,内高压允许,仪器调节按钮,信号输入端,接地端,液晶显示屏,高压输出端,3.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。,4.测试前
27、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，召开现场交底会进行二级许可 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。,试验装置的电源开关，应有明显可见的断开点。接取试验电源，应先测量电源电压是否符合试验要求，并检查漏电保护装置是否灵敏动作。加压前，必须检查：试验接线应正确、接地线已取下、周围无异常，负责人方可下令试验。,高压试验工作的开始、间断与结束,加电压。一切检查无误后，由负责人下令加压，试验人员应进行呼唱。高压试验工作人员在全部加压过程中，应精力集中，随时警戒异常现象方式，操作人员应站在绝缘
28、垫上。加压结束后，断开电源，对高压试验设备和试品经充分放电并可靠接地后，方可更改接线或结束试验。,放电应使用放电接地棒。使用时，手不得超过握柄的护环，使用接地放电棒必须先将放电棒的接地线可靠地连接在接地点上，再进行操作。试验结束后，试验人员应拆除自装的短路接地线，恢复试验前的状态，清理现场；负责人对设备进行检查。,5.现场测试步骤及要求,主绝缘电容量和tan的测试,采用正接线，电压为10kV,主绝缘电容量和tan测试,电源,显示器,高压输出,Cx,介损测试仪,末屏对地电容量和tan测试,测量方法：一次悬空,末屏对地电容量和tan测试,测量方法：一次悬空,HV,测量方法：一次悬空,测量方法：一次
29、屏蔽,测量末屏对地电容量和tan,测量方法：一次屏蔽,HV,屏蔽线,测量方法：一次屏蔽,测量方法：一次接地,测量末屏对地电容量和tan,测量方法：一次接地,测量方法：一次接地,HV,案例3：如何正确测量末屏对地介损tg,下面是一组采用这三种试验接线测试的两台110kV电容型电流互感器的数据。测量末屏对地介质损耗因数tg及电容量，采用反接线加压在末屏与油箱座之间,试验电压2 kV。试验地点：试验大厅。环境温度25湿度54,电流互感器型号：LB3-110W2,a.一次悬空与一次屏蔽测试时的比较：一次悬空时tg值比屏蔽时测试略小而电容量的数值略微偏大。主要原因是：由于一次绕组对末屏介质损耗因数较小，
30、被并联测入而引起的测量值偏小,且高压侧对地杂散电容也会对测量数值影响。b.一次接地与一次悬空、屏蔽测试时的比较：当一次接地测试时其tg比一次屏蔽和悬空测试时均小而电容量的数值较大。,从数值上看：我们不难看出一次接地时测得的tg及电容量，相当于一次屏蔽时测得的末屏对地和一次对末屏的测量值的并联。在现场测试时一般只有被测设备停电，相邻设备均处于运行状态。被试设备处于周围电场中，和带电高压设备间有电容耦合。由于外电场的干扰，会给测量带来较大误差，当采用一次悬空接线测试时，由于干扰会给准确测试带来困难，测量值偏差很大。,如：某供电公司220kV变电所内测试220侧流变末屏tg一组数据（一次悬空接线）：
31、第一次测试：A3.68%B1.54%C3.02%。第二次测试：A2.71%B1.58%C3.47%。一次屏蔽后测量：第一次:A1.73%B1.62%C1.68%第二次:A1.75 B1.62 C1.69一次悬空时判断A,C相受周围电场的干扰测试不准确。当一次侧屏蔽后数据稳定，可以起到屏蔽外电场干扰的作用。,根据工作实例来进一步说明：一电流互感器装设于某供电公司变电所220kV母联4620间隔。型号：LB7-220W编号：178制造厂：如皋高压电器厂。测试使用仪器：GWS-智能型介质损耗测试仪，ZC11D兆欧表。采用一次屏蔽的方法测试末屏介损。2001年11月 温度12，湿度：60 测得：主绝缘
32、tg 0.4，Cx759.5pf,绝缘电阻5000M以上。末屏对地tg 1.13，C测 1130 pf，绝缘电阻2500M以上。,2004年3月温度18，湿度：48测得：主绝tg 0.56,C测775.5pf，绝缘电阻5000M以上。末屏对地tg 3.89，Cx 1237pf，绝缘电800M。根据与其余两相及原始值的比较初步判断流变内部受潮，结合油微水分析数据验判断其已经受潮，返厂处理发现底部有水。吊下后采用另外两种方法进行了测试。数值如表2,由上表看出虽然流变已经受潮，若按照一次接地的试验方法测试，其末屏对地的tg值却还在2的合格范围内，根本起不到绝缘监测的作用。采用一次悬空试验接线，在电容
33、量上明显偏大。所以说无论厂家出厂试验或现场试验都必须使用正确的接线方式才能准确测量电容量。,一次屏蔽接线测试，可以起到屏蔽外电场干扰的作用,测量准确。一次悬空接线测试时，由于干扰会给准确测试带来困难，测量值偏差很大。一次接地虽然也能消除干扰，但是测值并非末屏对地的真实值，而是末屏对地与主屏对末屛的并联值。,三种测量方法比较：,一次悬空,一次接地,一次屏蔽,DL/T 474.3-2006现场绝缘试验实施导则介质损耗因数tan试验规定：采用反接线测量末屏对地的tang和电容，加压在末屏与油箱座之间，另外将一次绕组接到电桥的“E”端屏蔽。,6.测试注意事项,1）测量应在良好的天气，湿度小于80，互感
34、器本体及环境温度不低于+5 的条件下进行。2）互感器表面脏污、潮湿时，应采取擦拭和烘干等措施以减少表面泄露电流的影响。互感器电容量较小时，加屏蔽环会影响电场分布，不易采用。3）测试前，应先测试被试品的绝缘电阻，其值应正常。4）互感器附近的木梯、架构、引线等所形成的杂散损耗，对测量结果产生较大影响时，应予拆除。,（5）被试电流互感器外壳应可靠接地，电桥本体应直接与被试品外壳或接地点连接，且尽可能短。,（6）在测量电流互感器末屏介质损耗和电容量时，所加电压不得超过该末屏的承受电压。,（7）在现场的电流互感器一次绕组对地电压往往很高，短接互感器一次绕组比较困难。经现场测试与比较，短接电流互感器一次绕
35、组与不短,接相比较，测量的tan值和电容量误差不大。接线时应注意采取措施去除接线板的氧化层或脏污，否则会造成测量误差。,（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电流互感器绕组tan的测试电压应为10kV，tan应不大于下表数据。当对绝缘性能有怀疑时，可采用高压法进行试验，tan变化量不应大于0.2%，电容量变化量不应大于0.5%。末屏tan测量电压为2kV。其值不大于下表数据：,7.试验结果分析,交接试验时电流互感器tan（%）限值,2）输变电设备状态检修试验规程Q/GDW168-2008,比 较,（2）测试结果分析1)tan和电容量不应超过规程规
36、定值，测试数据与原始值相比不应有显著变化，一般应小于30%。,2)电容型电流互感器受潮缺陷 电容型电流互感器因结构原因受潮后，水分容易沉积在底部，随着受潮程度的加深，水分逐渐沿着主绝缘表面往上部和内部发展，根据受潮程度不同表现如下：,3）电流互感器tan综合判断 将测试值和规程值比较、与被试品历年数据比较、与同类设备比较，并观察测试数据变化趋势，必要时测量介质损耗与电压变化曲线，若测试数据变化明显，应配合其他试验进行综合判断。,4)利用tan与电压的关系曲线分析判断电流互感器,绝缘良好时的tan=f(U)曲线,4)利用tan与电压的关系曲线分析判断电流互感器,绝缘有缺陷时tan变化较显著，绝缘
37、受潮介质损耗增加使绝缘温度增高，造成tan迅速增大，电压下降时由于介质损耗增大导致介质发热，使损耗增加而不能回到原来响应电压下的tan数值。,绝缘受潮时的tan=f(U)曲线,4)利用tan与电压的关系曲线分析判断电流互感器,绝缘气隙局部放电时的tan=f(U)曲线,4)利用tan与电压的关系曲线分析判断电流互感器,主绝缘含有离子型杂质时的tan=f(U)曲线,案例4：一起LB220电流互感器介损超标原因分析,A.试验数据分析某变电所2321线电流互感器（型号为LB220，1989年8月出厂），投运不到4年A、C两相tg值严重超标（表1）。,为分析该组电流互感器介损上升的原因，在试验大厅进行了
38、介损tg值与电压的关系曲线测量，试验数据见表2。,根据表2的介损tg值与电压的关系试验数据，绘出上述3台电流互感器介损tg值与电压的关系特征曲线，见图,B.介损超标原因分析 LB220型电流互感器的一次导电杆由扁铜线或铝管弯成“U”字形的结构，主绝缘是由多层电缆纸和很薄的铝箔或半导体纸每层交替制成电容型绝缘，全部绕在“U”字形一次导电杆上，且缠绕紧密，为了使内层绝缘易于干燥，铝箔上打有间隔均匀的小孔。电容屏绝缘等效图见图2。,一次对末屏的总电容CXC1C2（C1C2）总介损tgX（C1tg2C2tg1）（C1C2）,如果铝箔上的小孔被异物堵住或在缠绕的过程中互相迭压，在整个电容型电流互感器干燥
39、时，外层绝缘的潮气易于排除，而内层绝缘潮气不易排除，造成绝缘干燥不彻底。随着运行时间的加长，内层绝缘的潮气逐渐扩散到外层，从而使绝缘整体介损值大幅度增加。,从表2可以看出3台LB220电流互感器一次对末屏tgf（u）试验数据呈明显的下降趋势，且下降幅值最大达到428。电容型电流互感器一次主屏由于绝缘干燥不彻底而存在水份和杂质时，这些离子性杂质在交变电压作用下，将产生离子电导损耗。当电压升高时，离子运动速度加快，在交变电流的半波时间内，离子在固定的空间距离内运行时间减少，有功损耗也相应减少，使得tg随电压升高呈下降趋势。,结论这3台LB220电流互感器绝缘电阻和绝缘油试验均合格，排除了3台电流互
40、感器进水受潮的可能性。试验时介损值超标和高电压下介损值呈下降特性，则说明3台电流互感器存在先天性不足，即工艺上深层绝缘干燥不彻底。,总 结,（1）整体受潮；（2）整体劣化；（3）小体积被试品的贯通及未贯通性缺陷,测量 tg 能有效地发现下列缺陷：,测量 tg 不能发现下列缺陷：,（1）大体积被试品的集中性缺陷；,课后思考题,1、测量介质损耗角正切值有何意义？（p108）,2、为什么用介损电桥测量小电容试品介质损耗因数时，采用正接线好？（p290）,3、为什么油纸电容型电流互感器的介质损耗因数一般不进行温度换算？（p290）,4、高压电容型电流互感器受潮的特征是什么？（p129）,5、画出测量介
41、损的反接线（p256）、正接线（p254）原理图,6、测量介质损耗因数通常不能发现的缺陷是（）（p58）A、整体受潮 B、整体劣化 C、小体积试品的局部缺陷 D、大体积试品的局部缺陷,回顾：电流互感器末屛对地tan的测试，如何接线？,测试目的,仪器设备的选择,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,测试结果分析,案例,1.测试目的,测量电流互感器一次、二次绕组的直流电阻是为了检查电流互感器回路的完整性，以便及时发现因制造、运输、安装或运行中，由于振动和机械应力等原因而造成的导线断裂、接头开焊、接触不良、匝间短路等缺陷。,2.仪器设备选择,（1）测量电流互感器一
42、次绕组直流电阻在交接或大修及诊断性试验时，采用回路电阻测试仪，由于其电阻很小，故测试电流选择不小于100A。（2）测量电流互感器二次绕组直流电阻在大修或交接及诊断性试验时，采用变压器直流电阻测试仪或双臂电桥，其电阻值一般在几百毫欧。,3.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,(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)编写作业风险卡、工序质量控制卡，办理工作票，召开现场交底会进行二级许可。,4.测试前的准备工作,一次绕组直流电阻的测试,二次绕组直流电阻的测试,5.现场测试步骤及要求,进行直流电阻试验的仪器回路电阻测试仪,
43、测量范围：100A:0-19m 200A:0-10m,HL200A回路电阻测试仪,进行直流电阻试验的仪器,BZC3396直流电阻测试仪,1、单臂电桥测直阻,四端引线法测低电阻接线,伏安法测中等阻值电阻,一次绕组直流电阻的测试,测试接线,一次绕组直流电阻的测试,二次绕组直流电阻的测试,测试接线,二次绕组直流电阻的测试,6.测试注意事项,（1）在现场若遇感应电压的影响，造成读数不准，可以将测试仪P1或P2端一点接地，以消除感应电压影响。（2）在测量规程中，不能随意切断电源及断开接在试品两端的测量连接线。（3）温度对直流电阻影响很大。必要时可将电阻校正到同一温度下进行比较。,（4）测试线夹与被测绕组
44、的连接要牢固可靠。接线端有脏污时，应加以清理，以减少测量误差。（5）电流互感器的二次绕组可能有中间抽头，测试该绕组直流电阻时，应测两个以上绕组的电阻值。,(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 同型号、同规格、同批次电流互感器一、二次绕组的直流电阻和平均值的差异不得大于10%.当有怀疑，应提高施加的测量电流，测量电流（直流值）一般不宜超过额定电流的50%。,7.试验结果分析,2）输变电设备状态检修试验规程Q/GDW168-2008,(2)测试结果分析：1)将所测电阻值都换算到同一温度下，与以前（出厂或交接时）相同部位测得值进行比较。换算公式为：其
45、中，R1和R2分别对应温度t1和t2时的直流电阻，T为计算用常数，铜导线取235，铝导线取225。,2)10kV及以上的电流互感器一次绕组直流电阻非常小，若导电杆和内部引线接触不良，其一次直流电阻增长很快，且在运行时，造成接头发热，可以结合红外成像来分析其发热部位。3)对110kV及以上的电流互感器一次绕组直流电阻一般不大于500。4)在对互感器绕组直流电阻进行分析时，要进行“纵横”比较。就是与该设备的历史数据比较，与同型号、相同测量部位比较，并结合油中色谱分析等来进行综合分析比较，找出故障原因。,某供电公司检修人员对变电站内35kV无功补偿系统进行例行的红外测温，发现一只35kV干式电流互感
46、器接线温升不正常。停电后检修发现故障相的接线端子内部过热锡焊融化，导致接触不良造成温度升高。,电流互感器热点温度45.7,案例5：电流互感器一次接线板过热故障,课后思考题,1、为什么金属材料的电阻随温度升高而增大？（p113）,2、双臂电桥测量小电阻时，两种接线中哪一种正确，为什么？（p139）,3、画出双臂电桥原理图？（p129）,4、伏安法测量大电阻直流电阻时哪种接线好（p238）,5、为了对测量结果作出正确的分析，必须考虑哪几个方面的情况？（p118）,（四）电流互感器极性、变比测试,一般电气试验标准化流程,测量前准备,试验阶段,竣工阶段,目 录1、试验目的2、仪器设备的选择3、现场测试
47、步骤及要求4、测试注意事项5、测试结果分析,1.测试目的,检查互感器变比、极性是否与铭牌值相符很重要，因为极性判断错误会导致接线错误，进而使计量仪表指示错误，更为严重的是使带有方向性的继电保护误动作。测量变比可以检查互感器一次、二次关系的正确性，给继电保护正确动作、保护定值计算提供依据。,极性标志（1）一次绕组首端标为L1，末端标为L2。当一次绕组带有抽头时，首端标为L1，自第一个抽头起依次标为L2，L3（2）二次绕组首端标为K1，末端标为K2。当二次绕组带有中间抽头时，首端标为K1，自第一个抽头起以下依次标志为K2，K3（3）标志符号的排列应当使一次电流自L1端流向L2端时，二次电流自K1流
48、出，经外部回路流回到K2。,2.仪器设备选择,互感器综合特性测试仪:,直流法测量电流互感器极性,变比、极性测试,3.现场测试步骤及要求,所谓极性，既铁芯在同一磁通作用下，一次绕组和二 次绕组将感应出电动势。其中两个同时达到高电位的一 端或同时为低电位的那一端称为同极性端。,电流互感器一般用减极性来表示，既先任意选定一次 绕组端头作为始端，当一次绕组电流i1瞬时由始端流进 时，二次绕组电流i2流出的那一端就标为二次绕组的始 端。极性通常用“+、”来表示。,综合测试仪测量电流互感器变比、极性,二次被试绕组分别接测试仪K1、K2,综合测试仪测量电流互感器变比、极性,测试接线：,直流法测量电流互感器极
49、性,测试接线：,开关在合闸瞬间，若指针向“+”偏，而拉开开关瞬间指针向“-”偏时，则P1、S1是同名端，电流互感器是减极性。,4.测试注意事项,（1）用直流法判断互感器极性的注意事项1）应将干电池和表计的同极性端接绕组的同名端。2）使用的表计最好是零位在中央的。若选用普通直流电表，如果向负的方向（既无刻度的一方）摆动的位移很小，不易观察时，可将表计正、负两端倒换一下，然后重做一次测量，此时表计指针便向正方向摆动，但记录为负。3）试验时反复操作几次，以免误判断试验结果。,(2)用综合测试仪测量变比与极性的注意事项1）试验电源应与使用仪器的工作电源相同。2）使为防止剩余电荷影响测量结果，测试前必须
50、对互感器极性充分放电。3）在进行电流互感器变比、极性试验时，应将非被试电流互感器二次绕组短路，严防开路，防止非被测二次绕组产生高压，危及试验人员和设备安全。,(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 检查互感器的变比和极性，必须符合设计要求，并应与铭牌和标志相同。,5.试验结果分析,2）输变电设备状态检修试验规程Q/GDW168-2008,1、画出用直流法测量电流互感器极性的接线？2、在进行电流互感器变比、极性试验时，可以将非被试二次绕组开路吗？,思考题,（五）电流互感器励磁特性测试,目 录1、试验目的2、仪器设备的选择3、现场测试步骤及要求4、测
