电流互感器原理及测试方法

电流互感器原理及测试方法电流互感器原理为了保证电力系统安全经济运行,必须对电力设备的运行情况进行监视和测量.但一般的测量和保护装置不能直接接入一次高压设备,而需要将一次系统的大电流按比例变换成小电流,供给测量仪表和保护装置使用。电流互感器原理n1n2铁芯i1i2一次导电杆主绝缘铁心罩壳二次导线铁芯I2=xI1n1n2CT按绝缘结构分类：油纸电容型、胶纸电容型：500kV及以下干式（固体绝缘）：一般35kV及以下干式电容型：目前一般为110kV，干式套管结构，U型SF6气体绝缘：110kV－500kV光CT（法拉第磁光效应）、半光CT套管CT倒置式电流互感器铝罩壳一次接线排外壳吊攀绝缘子金属膨胀器|铁芯|一次导电杆|高压|绝缘套管|绝缘油|接线盒|立U型电容型CT结构原理图1—一次绕组；2—电容屏；3—二次绕组及铁芯；4—末屏试验项目二次绕组的直流电阻测量detail绕组及末屏的绝缘电阻测量detail极性检查detail变比检查detail励磁特性曲线detail主绝缘及末屏对地的tg及电容量测量detail交流耐压试验detail局部放电测试detail一般要求试验开始之前检查并记录试品的状态，有影响试验进行的异常状态时要研究、并向有关人员请示调整试验项目。详细记录试品的铭牌参数。试验后要将试品的各种接线、末屏、盖板等恢复。应根据交接或预试等不同的情况依据相关规程确定本次试验所需进行的试验项目和程序。一般应先进行低电压试验再进行高电压试验、应在绝缘电阻测量之后再进行介损及电容量测量，这两项试验数据正常的情况下方可进行交流耐压试验和局部放电测试；交流耐压试验后还应重复介损/电容量测量，以判断耐压试验前后试品的绝缘有无变化。电流互感器绝缘试验推荐程序安全措施为保证人身和设备安全，应严格遵守安全规程DL408-91《电业安全工作规程(发电厂和变电所电气部分)》中有关规定；在进行绝缘电阻测量后应对试品放电；在进行主绝缘及电容型套管末屏对地的tg及电容量测量时应注意高压测试线对地绝缘问题；进行交流耐压试验和局部放电测试等高电压试验时，要求必须在试验设备及被试品周围设围栏并有专人监护，负责升压的人要随时注意周围的情况，一旦发现异常应立刻断开电源停止试验，查明原因并排除后方可继续试验。二次绕组的直流电阻测量返回使用仪器一般使用双臂直流电阻电桥，个别参数型号的二次绕组的直流电阻超过10，则使用单臂直流电阻电桥。试验结果判断依据与出厂值或初始值比较应无明显差别。注意事项试验时应记录环境温度。绕组及末屏的绝缘电阻测量返回使用仪器2500V绝缘电阻测量仪（又称绝缘兆欧表，含绝缘摇表）测量要求测一次绕组（主绝缘）、各二次绕组、末屏。测量时非被试绕组（或末屏）、外壳应接地。500kVCT有二个一次绕组时，尚应测量一次绕组间的绝缘电阻。试验结果判断依据绕组绝缘电阻不应低于出厂值或初始值的60％。电容型CT的末屏对地的绝阻一般不低于1000M。注意事项试验时应记录环境湿度。测量二次绕组绝阻时非被试绕组及端子应接地，时间应持续60s，以替代二次绕组交流耐压试验。极性检查返回使用仪器电池、指针式直流毫伏表（或指针式万用表直流毫伏档）检查及判断方法各二次绕组分别进行。将指针式直流毫伏表的“+”、“-”输入端接在待检二次绕组的端子上，方向必须正确：“+”端接在s1，“-”端接在s2或s3上；将电池负极与CT一次绕组的L2端相连，从一次绕组L1端引一根电线，用它在电池正极进行突然连通动作，此时指针式直流毫伏表的指针应随之摆动,若向正方向摆动则表明被检二次绕组为“减极性”，极性正确。反之则极性不正确。注意事项接线本身的正负方向必需正确；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，使得即能观察到明确的摆动又不超量程打表。电池连通后立即断开以防电池放电过量。变比检查方法一：测量电流比返回使用仪器设备调压器、升流器、测量用CT、交流电流表（二块）检查方法由调压器及升流器等构成升流回路，待检CT一次绕组串入升流回路；同时用测量用CT和交流电流表测量加在一次绕组的电流I1、用另一块交流电流表测量待检二次绕组的电流I2，计算I1/I2的值，判断是否与铭牌上该绕组的额定电流比（I1n/I2n）相符。注意事项各二次绕组及其各分接头分别进行检查。测量某个二次绕组时，其余所有二次绕组均应短路、不得开路。注意根据待检CT的额定电流和升流器的升流能力选择量程合适的测量用CT和电流表。变比检查方法二：测量电压比返回使用仪器设备调压器、交流电压表、交流毫伏表检查方法待检CT一次及所有二次绕组均开路，将调压器输出接至待检二次绕组端子，缓慢升压，同时用交流电压表测量所加二次绕组的电压U2、用交流毫伏表测量一次绕组的开路感应电压U1，计算U2/U1的值，判断是否与铭牌上该绕组的额定电流比（I1n/I2n）相符。注意事项各二次绕组及其各分接头分别进行检查。二次绕组所施加的电压不宜过高，防止CT铁心饱和。励磁特性曲线返回检查对象：在继电保护有要求时对P级绕组进行使用仪器设备：调压器、交流电压表、交流电流表、毫安表（均为1级以上），有时需小型试验变压器及测量用PT。试验方法：各二次绕组分别进行；待检CT一次及所有二次绕组均开路，将调压器或试验变压器的电压输出高压端接至待检二次绕组的一端，待检二次绕组另一端通过电流表（或毫安表）接地、试验变压器的高压尾接地，接好测量用PT、电压表，缓慢升压，同时读出并记录各测量点的电压、电流值。励磁特性曲线返回结果判别：与同类型CT励磁特性曲线、制造厂的特性曲线以及自身的历史数据比较，应无明显差异。注意事项：试验时CT一次及所有二次绕组均开路；试验前先去磁，然后将电压逐渐升至励磁特性曲线的饱和点即可停止，如果该绕组励磁特性的饱和电压高于2kV，则现场试验时所施加的电压一般应在2kV截止。试验时记录点一般不应少于5个记录点。电容型CT主绝缘、末屏对地tg及电容量测量返回使用仪器升压装置、电容/介损电桥（或自动测量仪）及标准电容器（有的自动介损测量仪内置10kV标准电容器和升压装置）；现场用测量仪应选择具有较好抗干扰能力的型号，并采用倒相、移相等抗干扰措施。测量方法测量电容型CT的主绝缘时，二次绕组、外壳等应接地，末屏（或专用测量端子）接测量仪信号端子，采用正接线测量，测量电压10kV；无专用测量端子，无法进行正接线测量则用反接线。当末屏对地绝阻低于1000M时应测量末屏对地的tg，测量电压2kV。注意事项试验时应记录环境温度、湿度。拆末屏接地线时要注意不要转动末屏结构；测量完成后恢复末屏接地及二次绕组各端子的正确连接状态，避免运行中CT二次绕组及末屏开路。电容型CT主绝缘、末屏对地tg及电容量测量返回试验结果判断依据：主绝缘20℃时的tg值不应大于表1中数值，且与历年数据比较不应有显著变化。油纸电容型绝缘的CT的tg一般不进行温度换算。末屏对地的tg不大于2％；复合外套干式电容型绝缘CT、SF6气体绝缘CT的tg值的限值参阅其出厂技术条件；固体绝缘CT一般不进行tg测量。当tg与出厂值或上一次测量值比较有明显变化或接近上述限值时，应综合分析tg与温度、电压的关系，必要时进行额定电压下的测量。当tg随温度升高明显变化，或试验电压由10kV升到Um/√3，tg增量超过0.3％时不应继续运行。电容型CT的主绝缘电容量与出厂值或上一次测量值的相对差别超过5％时应查明原因。交流耐压试验返回使用仪器高电压试验变压器及测量装置（电压测量总不确定度3％）试验方法及试验结果判断依据：一般采用50Hz交流耐压60s。应无内外绝缘闪络或击穿，一次绕组交流耐压值根据相应规程（见表2），二次绕组之间及对地交流耐压2kV（可用2500V兆欧表代替）。全部更换绕组绝缘后应按出厂值进行耐压。对于110kV以上高电压等级的CT的主绝缘现场交接试验时，可随所连断路器进行变频（一般30～300Hz）耐压试验。注意事项试验时应记录环境湿度，相对湿度超过75％时不应进行本试验；升压设备的容量应足够，试验前应确认升压等设备功能正常；充油设备试验前应保证被试设备有足够的静置时间：500kV设备静置时间大于72h，220kV设备静置时间大于48h，110kV及以下设备静置时间大于24h。耐压试验后宜重复进行局部放电测试、介损/电容量测量。局部放电测试返回使用仪器无局放高电压试验变压器及测量装置（电压测量总不确定度3％）、局部放电测量仪。试验方法局部放电试验可结合耐压试验进行，即在耐压60s后不将电压回零，直接将电压降至局放测量电压停留30s进行局放测量；如果单独进行局放试验，则先将电压升至预加电压，停留10s后，将电压降至局放测量电压停留30s进行局放测量。局部放电预加电压、测量电压及局放量限值查表，必须正确地应用数据。区分不同的CT。CT局放试验接线图CT局放试验平衡回路接线图局部放电测试返回注意事项试验时应记录环境湿度，相对湿度超过75％时不应进行本试验；升压设备的容量应足够，试验前应确认高压升压等设备功能正常；所用测量仪器、仪表在检定有效期内，局部放电测试仪及校准方波发生器应定期进行性能校核。试验时CT一次绕组短接并接至试验变压器高压（采取适当的均压、屏蔽措施及扩径导线），二次绕组全部短接并接地或通过局放测量阻抗接地，末屏应通过局放测量阻抗可靠接地。充油设备试验前也应保证试品足够的静置时间（同耐压）。SF6绝缘CT的现场交接试验必做项目返回按照《预防110kV－500kV互感器事故反措》规定的现场试验项目及程序：1、老炼安装，检漏合格后充气至额定压力，静置1h后测微水和老炼。老炼程序：1.1Un（10min）01.0Un（5min）1.73Un（3min）0【Un指额定相对地电压】2、交流耐压老炼之后进行；出厂耐压值的90％3、局部放电测试