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1、#110kV及以下互感器试验方法1基本概念1.1 概述典型的互感器是利用电磁感应原理将高电压转换成低电压，或将大电流转换成小电流，为测量装置、保护装置、控制装置提供合适的电压或电流信号。电力系统常用的电压互感器，其一次侧电压与系统电压有关，通常是几百伏几百千伏，标准二次电压通常是100V和100V/ , 3两种；而电力系统常用的电流互感器，其一次侧电流通常为几安培几万安培，标准二次电流通常有5A、1A、0.5A等。1.2 电压互感器的原理电压互感器的原理与变压器相似，如图1所示。一次绕组（高压绕组）和二次绕组（低压绕组）绕在同一个铁芯上，铁芯中的磁通为 。根据电磁感应定律，绕组的电压U与绕组的
2、匝数 W磁通的关系为：图1 电压互感器原理U = KW式中，K为常数。也可变换为：(1)KW由于磁路中只有一个磁通 ，所以：(2)整理后得:U1 _ U2KW1KW2(3)U1W1U2 一 W2(4)即电压互感器一、二次的电压比等于一、二次绕组的匝数比。1.3 电流互感器的原理在原理上也与变压器相似，如图2所示。与电压互感器的主要差别是：正常工作状态下，一、二次绕组上的压降很小（注意不是指对地电压），相当于一个短路状态的变压器，所以铁芯中的磁通也很小，这时一、二次绕组的磁势F （ F=IW）大小相等，方向相反。即:I1WI2W2(5)变换后可得:(6)I1 W2丨2 一 Wi即电流互感器一、二
3、次之间的电流比与一、二次绕组的匝数成反比。#图2 电流互感器的原理1.4 互感器绕组的极性电压互感器一次绕组的首端通常标为A,尾端标为X,二次绕组首端标为 a，尾端标为x;电流互感器的一次绕组首端标为 Li，尾端标为L2，二次绕组首端标为 Ki，尾端标为K20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。U=Ei-EaU=Ei+H?#a减极性加极性图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
4、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。#33HOT伏串级A电压互感器的瓯理接线图图4串级式电压互感器原理接线图JGC1-1苗空串纸式电压互賠番站陶图1痕护幫器，2住外兌，3-上柱2崔芯* 5-Yt
5、tiSyh A丸斥电木柜* 7-*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。打型油屋口冷式 川棚电压互感器2）外形舫曾FL部J12JO千我疑Sh2Ki绕纽引Elli 4-Wmffl引出（fibJM-1眄他压闿辟幷坯已图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 GIS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
6、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。#JDQX 35JDQSF3 110 J3Q 110 JDQXF 66/110 jnQn-ZZO-图8六氟化硫绝缘电压互感器瞬蔽筒阳爆装置-屏蔽板一次接线板压绝缘套管壳体次导电杆Is乙花亟电器 二次函耘图9 SF6绝缘独立式电压互感器普通结构b带有地刀K1图10电容式电压互感器原理接线图#m 9TL邯址式电雀 互暮誹聚理圉B W2 1-1103电絆憑議外雜出m 4-s ljw吃电辄互拣1.7 电流互感器的结构串级式#10WW-110型屋外装置用支桂绝绕电流互撼器1 一號外壳* 2变压藩油* 3小车F d 护张需*五一铁
7、芯连副鑑in* &一原掘an亍一瓷蚕性孚e-関離组换接暦*9-故电可曲订0剖鑑殂弓【出端1次绕组、嵩压电屏、上夹子亠二次绕组一中间电屏地电屏f支架十图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。(1) 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
8、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。剧4 LD15戟白圉Bib站也图匚I*龙廉it措2,
9、讨曲电九龙窘期芯曲柜4#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。#图15 SF6绝缘倒置式电流互感器#2 二？ 區咚邮外置SFH绝缘倒置式电滿互感器结构#图16 SF6倒置式电流互感器的绝缘结构#接繩端子 联接板#图17干式电流互感器结构（正立式）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
10、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。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；S三相；Q气体绝 缘第四个字母：W五铁芯柱；B带补偿角差绕组。连
11、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：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，
12、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10 40C之间;（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开一次绕组的高压端子和接地端子，拆开二次绕组，按表2说明说明接好试验线路。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 S ）打开，将二次绕组端子上的外接线全部拆开，按表 或图18接好试验线路。电流互感器按表3或
13、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LGE一次绕组T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T二次绕组一次绕组所有二次 绕组一二次绕组T外壳二次绕组一接地外壳二次绕组间被测二次 绕组其他二次 绕组一表2电容式电压互感器中间变压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LGE一次绕组T二次绕组及 外壳一次绕组（A1端子 或X端子）接A和3 端子接地所有二次 绕组、外壳一次绕组T二次绕组一次绕组（A1端子 或X端子）所有二次 绕组一二次绕组T外壳二次绕组一接地外壳二次绕组间被测二次 绕组其他二次 绕组一表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 地部位LGE一次绕组T二次绕组及 外壳一次绕组
