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1、110kV及以下互感器试验方法1根本概念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、控制装置提供适宜的电压或电流信号。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 中。根据电磁感应定律，绕组的电压U与绕组的匝数 W磁
2、通中的关系为：图1电压互感器原理U = KW中式中，K为常数。也可变换为：KW由于磁路中只有一个磁通 中，所以：U1 _ U2KW1 KW2整理后得：U1W1U2 一 W2(1)(2)(3)(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异是：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，所以铁芯中的磁通中也很小，这时一、二次绕组的磁势F F=IW 大小相等，方向相反。即：(5 )变换后可得:(6)11 _性12 一 Wl即电流互感器一、二次之间的电流比与一、二
3、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 &。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?加极性a减极性图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。不管是电流互感器还是电压互感
4、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。比方：(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 ,可以降低制造本钱。结构如图 4、图5所示。110千伏串级式ffilkli：感器的姬理接线图图4串级式电压互感器原理接线图JCCi-n&fl串绿式电压互.感器结内图液扩瓠as，一琵外货，a上柱埃in, 快芯5- 下住提封h g支摧
5、电本靴，T，底事图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。JBJ-10 fi油,白吟式单相电压互感箱 eh卜和的?mmt部卅12JO千伏疏甄13整空组引Elli 4-Jimffl引由竭，5-拦谊配继子,弓一外壶图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 35扰导屯杆辟蔽筒防爆装置屏蔽板壳体一次接线板压绝缘套管JDQXF3 110J99 110 JDQXF 00/11G图8六氟化硫绝缘电压互感器乃童亟电器二次函琳f图9 SF6绝缘独立式电压互感器普通结构带有地刀K1图10电容式电压互感器原理接线图1.7 电流互感器的结构(1) 串级式m ail耶圾式电陇互器碰理图B W2 1-1103电或互感器外监出EH 4-3【Tic酩电海互蛎超接原困图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。(2) 油浸电容型绝缘a.
7、油浸电容型正立式电流互感器的内部结构见图12。WW-110型屋外装 近用支柱绝置电流互慈器1 一嘘外壳】2变压器油| 3小 车，一扩摧耕步5铁芯建副舞 组.6原舞3b T瓷套管.一 原瓠组换接群耕一放电间隙】10 卸绕扭引由隅台目J次统组、高压电屏7上夹子中间电屏地电屏f二次绕组一支架图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，绝缘层内设置假设干电容屏构成主电容，绝缘层最外一层电容称
8、“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根本原理、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。剧且站口圈Bib LDTAB扫齿国L虐衣推it斥 *沽曲豆L定滂却%，曲柜*.叶旭
9、囹1 L 口由昴列曲澄豳立式电旌互峨HtB/即图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2二次我IffI 3%.斜接雄横头阳卜置|.防蛆著SF6蟾缘倒置式电流互感器结构图16 SF6倒置式电流互感器的绝缘结构接线端子 联接板二次缝垠一次矗坦/籍体图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异(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
10、互感器可以多个二次绕组共用一个铁芯，电流互感器那么必需是每个二次绕组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翻开，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 一电压互感器。第二个字母：匚1单相；S一三相；C一串级式；W-五铁芯柱。第三个字母：GI干式，J一油浸式；C一瓷绝缘；Z一浇
11、注绝缘；R一电容式；S一三相；Q一气体绝 缘第四个字母：W4五铁芯柱；B一带补偿角差绕组。连字符后的字母：GHR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改良型；C-瓷绝缘;P中频；Q气体绝缘。第四位字母：B过流保护；D-一差动保护;J接地保护或加大容
12、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c例如：LMK 0.5S型，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工程2.1绝缘电阻测量(1) 试品温度应在10-40 C之间；2用2500V兆欧表测量，测量前对被试绕组进行充分放电；12说明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 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翻开，将二次
13、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r二次绕组及，卜壳一次绕组一接地所有一次 绕组、外壳次绕组r二次绕组一次绕组一所有一次 绕组一二次绕组r外壳二次绕组一接地外壳次绕组间被测二次 绕组一其他二次 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r二次绕组及 外壳一次绕组A1端子 或X端子接A和a 端子接地所有一次 绕组、外壳一次绕组r二次绕组一次绕组A1端子 或X端子一所有一次 绕组一二次绕组r外壳二次绕组一接地外壳二次绕组间被测二次 绕组一其他二次 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
