电流互感器介质损耗角正切值Word文档格式.docx

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四、测试前的准备工作

1．了解被试设备现场情况及试验条件

查勘现场，查阅相关技术资料，包括该设备

历年试验数据及相关规程等，掌握该设备运行及缺陷情况。

2．测试仪器、设备准备

选择合适的QSl型高压西林电桥、标准电容、操作箱、10kV升压器（或数字式自动介质损耗测试仪）、测试线、温（湿）度计、放电棒、接地线、梯子、安全带、安全帽、电工常用工具、试验临时安全遮栏、标示牌等，并查阅测试仪器、设备及绝缘工器具的检定证书有效期。

3．办理工作票并做好试验现场安全和技术措施

向其余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。

五、现场测试步骤及要求

（一）油浸链式和串级式电流互感器电容量及tanδ的测试

链式结构电流互感器一次和二次绕组互相垂直，一次和二次绕组上都包着油纸绝缘，一、二次绕组绝缘各占主绝缘的一半，绝缘包扎不能保证连续性，易产生间隙，使电场不均匀，故主要适用于35kV的互感器。

链式结构电流互感器

一、二次绕组之间和对地电容较小，所以高压对地电容对测量影响较大。

链式电流互感器结构，如图ZYl800503002-1所示。

．测试接线1油浸链式和串级结构电流互感器现场测试可按一次对二次绕组采用高压电桥正接线测时，也可按一次对二次绕组及外壳采用高压电桥量，反接线测量。

采用正接线时，桥体处于低压，屏蔽接地，

对地寄生电容影响小，测量准确，操作安全方便，适用于电流互感器一、二次间绝缘测量和判断。

在测量时，一次短接后接高压，二次短接后接电桥C端，电流互感器外壳接地。

采用正接线测试xtanδ的原理接线如图ZYl800503002-2所示。

采用反接线时，桥体处于高压，高压电极及引线对地寄生电容影响大，尤其对电容较小的试品。

反接线可以反映电流互感器一次对二次及地的绝缘状况，对电流互感器套管内外壁和绝缘支架的绝缘状况反映也较灵敏。

测量时一次绕组短接后接电桥C端，二次各绕组短接后接地，电流x互感器外壳接地。

采用反接线测试tanδ的原理接线如图ZYl8005030

02-3所示。

2．测试步骤

将电流互感器外壳接地，使用放电棒对电流互感器绕组放电接地，拆除一次、二次连接线，

一次、二次绕组分别短接。

按图ZYl800503002-2或图ZYl800503002-3进行接线。

检查C芯线和屏蔽层是否相碰、检查x高压引线对地距离、电桥是否可靠接地。

如使用QSl西林电桥还应检查分流器、检流计、灵敏度和R挡位和状态。

如使用自动电桥应检查接线方3式、测试电压、频率等的设置是否正确。

检查接线无误后，从零升至测试电压进行测试测试完毕后，对数字式电桥应先将高压降到零，断开高压开关，读取测试数据，切断电桥电源，对被试品放电接地。

对QSI西林电桥，测试完毕后先将高压降到零，立即切断电源，读取测试数据，对被试品放电接地。

恢复电流互感器一、二次连接线。

（二）电容型电流互感器电容量和tanδ的测试

电容型

电流互感器一次绕组有u型和吊环型（倒立式）两种，主要适用

于llOkV及以上的电流互感器。

U型主绝缘包在一次绕组，倒立式相反。

U型地电屏（也称末屏）在最外层，倒立式相反。

主屏层数随电压增高而增加，llOkV一般6层，220kV10层，对高电压电流互感器，为了均匀电场，主屏之间设置端屏，500kV一般为4个主屏、30个端屏。

电容型电流互感器结构原理，如图ZYl800503002-4所示。

1．主绝缘电容量和tanδ的测试

（1）测试接线。

电容型电流互感器主绝缘测量一般采用正接线，测试一次绕组和末

屏之间的tanδ和电容量。

在测试时，一次绕组短接后接高压，电流互感器末屏接电桥C端，二次绕组x短接后接地，电流互感器外壳接地。

测试电压为1OkV。

主绝缘电容量和tanδ的测试接线，如图ZYl800503002-5所示。

（2）测试步骤。

将电容型电流互感器外壳接地，对互感器绕组放电接地，拆除一次连线，一次绕组短接，二次绕组短接后接地，打开末屏接地线，将电桥

Cx端与末屏相连接，高压引线接至一次绕组，取下接地线。

检查接线无误后，从零升至测试电压进行测试，测试完毕后对数字式电桥应先将高压降到零，断开高压开关，读取测试数据，切断电桥电源，对被试品放电接地。

对QSl西林电桥，测试完毕后先将高压降到零，立即切断电源，读取测试数据后，将被试品放电接地。

恢复电流互感器一、二次连接线，特别注意末屏接地引线的恢复。

2．末屏对地电容量和tanδ的测试

电容型电流互感器进水受潮以后，水分一般沉积在底部，最容易使底部和末屏绝缘受潮。

采用反接线测量末屏对地的tanδ和电容量能灵敏地发现电容型电流互感器主绝缘早期受潮故障。

规程规定：

如绝缘电阻小于1000MΩ时，应进行末屏对地tanδ和电容量的测试。

采用反接线测量末屏对地的tanδ和电容时，在末屏与油箱座之间加压，测试时施加电压一般可取2～2.5kV。

打开末屏接地线，将电桥C端与末屏相连接，将一次绕组短接后接到电桥x的“E”端屏蔽，二次绕组短接后接地。

末屏对

地电容量和tanδ；

的测试接线如图ZYl800503002-6所示，其中C为主绝缘；

C为dz末屏对地绝缘：

δ为末屏引出线。

将互感器外壳接地，

电流互感器一次绕组对地放电接地，一次绕组短接后并接到电桥的“E”端屏蔽，二次绕组短接后接地，打开末屏接地线，将电桥C端与末屏相连接。

取下接地线。

检查接x线无误后，从零升至测试电压进行测试，测试完毕后，对数字式电桥应先将高压降到零，断开高压开关，读取测试数据，切断电桥电源，对被试品放电接地。

对QSl西林电桥，测试完毕后先将高压降到零，立即切断电源，读取测试数据，对被试品放电接地。

3．主绝缘高压介损和电容量测试

在《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中，要求进行电流互感器的高压介损测量。

油纸电容型tanδ一般不进行温度换算，当tan

值与出厂值或上一次试验值比较有明显增长δ与电压的关系。

良好绝缘δ时，应综合分析tan不随电压的升高而明显增加，若绝缘内δ的tan将随试验电压的升高而明δ部有缺陷，则其tantan显增加，通过高压电容量和介损测试可绘制以便进一步分析绝缘缺陷的性与电压的曲线，δ质，更灵敏地发现互感器绝缘内部的缺陷。

）测试接线。

（1主绝缘高电压电容量和介损测试采用正接和电容量。

tanδ测试一次绕组和末屏之间的线，测试时一次绕组短接后接

电流互感器末屏接电高压，端，二次绕组短接后桥Cx接地，电流互感器外壳接采用外附地，标准电容CN一般高压标准电容电容量远大于高压标准电容，～10kV低压标准电容电容量，因为测试电压为Um/，为保证Z桥臂的压降小于1V，并能承受34流过标准电容的电流，故在Z桥臂并联一无感电4阻R以减少Z桥臂的阻抗，并联R后Z桥臂标44bb准电阻为R，R的阻值一般为1000/π或100/4b4bπ，其测试接线如图ZYl800503002-7所示。

2）测试步骤。

（对互感器绕将电容型电流互感器外壳接地，组放电接地，拆除一次连线，一次绕组短接，二次绕组短接后接地，打开末屏接地线，将电桥高压引线接至一次绕组和标端与末屏相连接，CxQSl准电容高压端，标准电容下法兰接地。

采用应在标准电容低压端和地之间接西林电桥测试，入并联电阻凡，取下接地线。

检查接线无误后，～lOkV从零升至测试电压进行测试，测试电压Um/，升压过程中在多点电压下测试tanδ值，3读取测试数据：

降压过程中在相应各点电压下测试tanδ值，读取测试数据。

测试完毕后，将高压降到零，立即切断电源，将被试品放电接地。

4．变频谐振升压法主绝缘高电压电容量和介损测试简介

主绝缘高电压电容量和介损测试，除以上工频试验变压器升压法外，便携式变频谐振升压法在现场也得到应用，解决了电流互感器现场高压介损测量电源的问题。

变频谐振升压法利用电流互感器与电抗器阻抗的不同性质，利用串联谐振原理获得高电压，使高压电源体积大大减小。

现场应用时，电抗器上采用多抽头

方式，感抗尽量接近互感器的容抗，以便回路尽量工作在50Hz左右。

变频谐振升压法原理接线如图ZYl800503002-8所示。

六、测试注意事项

（1）测试应在良好的天气，湿度小于80％，互感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漏电流的影响。

互感器电容量较小时，加屏蔽环会影响电场分布，不宜采用。

（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，会对测量结果产生较大影响，应予拆除。

高压引线与被试互感器的角度应尽量

大，尽量远离被试品法兰，有条件时高压引线最好自上部向下引到试品，以免杂散电容影响测量结果，同时注意电场、磁场干扰。

（5）电桥本体用截面较大的裸铜导线可靠接地。

被试电流互感器外壳可靠接地，电桥本体应直接与被试互感器外壳或接地点连接且尽量短。

（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。

七、测试结果分析及报告编写

（一）测试结果分析

1．测试标准及要求

（1）交接试验时，对电压等级为35kV及以上的电流互感器进行介质损耗角正切值tanδ。

测量电压为10kV，tanδ值不应大于表ZYl800503002-1中数据。

表ZYl800503002-1交接试全时电流互感器tanδ（%）限值

额定电压20-35kV66-110kV220kV330-500kV

设备种类油浸式电0.5

0.6

0.8

2.5

流互感器

注硅脂其他干0.50.50.5-

电流互油浸式2

流互感末屏SF6注：

此表主要适用于油浸式电流互感器。

气体绝缘和环氧树脂绝缘结构电流互感器不适用，注硅脂等干式电流互感器可以参照执行。

）%tanδ（预防性试验时，

（2）电流互感器中的数值，且与ZY1800503002-2值不应大于表历年数据比较，不应有显著变化。

预防性试验时电流互感表ZY1800503002-2%）限值tan器δ（66～～20330～

220电压等级（kV）10050035

油纸电1.00.7--0.6容型充油2.0--3.0大修后--型胶纸电--2.0--2.5容型油纸电0.7

0.81.0容型运行中充油--

--

3.52.5

型

胶纸电--

--3.02.5

容油浸式电2

互感器末屏

）状态检修试验时，请参照《输变电设3（Q/GDW188-2008）执行。

备状态检修试验规程》（状态检修时电流互感器表ZY1800503002-3%）限值tanδ（

72.5/160

252/363kV≥500kV额定电压kV

固体绝缘或油纸≤0.70.6

≤0.8

≤（%）tan绝缘δ聚四乙烯缠绕绝0.5≤缘1.5

电流互感器末屏≤

电容式电流互感器主绝缘为油纸绝缘，4（）油纸绝缘的介质损耗与温度的关系取决于油与纸的综合特性。

油属于非（弱）极性介质，其损其损耗随着温度升高而增大。

纸属于极性介质，℃内随着温度升高而减少。

根据电耗在60～-40流互感器油与纸的综合特性，介质损耗变化很小，所以一般不进行温度换算。

但是，当受潮时

电流互感器介质损耗随着温度升高而明显增大。

2、测试结果分析

tanδ和电容量不应超过规程规定值，测试数据与原始值相比不应有显著变化，一般应小于30％（复合外套干式电容型TA、SFTA的介损值6参考制造厂）。

（1）油浸链式和串级式电流互感器

由于电流互感器等效电容很小，易于受电场干扰，利用倒相法等方法测得的数据应进行计算分析。

判断绝缘状况时应采用正接线测试值，因为

2ZY1800503002-1）ωCtanδ（P=UW；

式中P——功率损耗，；

U——测试电压，V——角频率；

ω——介质耗角正切值；

tanδF——被试品等效电容，，即cS（ZY1800503002-2）?

＝C

d式中ε——介电系数，F/m；

2；

S——电容器极板面积，md——电容器极间距离，m；

根据式（ZY18005030002-1）和式（ZY1800503002-2）得出

S（ZY1800503002-3）2?

?

tan＝UP

d人们一般将称作为损耗因数。

功率损耗?

tanP的大小直接与介质的和tanδ的乘积成正比。

在反接线时，因互感器的等效电容很小，高压对地电容影响较大，高压对地主要是空气，空气的tanδ介电系数近似为1，空气的tanδ≈0.1，?

≈0.1损耗因数很小，可称作小损耗因数。

在小损耗因数影响下，根据式（ZY1800503002-4）可以看出，由于C的存在且Ctanδ，即?

111?

tantanCC?

（ZY1800503002-4）1122?

＝tan

CC?

21式中C—互感器一次对空气等效电容，1pF；

tanδ—互感器一次对空气介质损1耗角正切值；

C—互感器一次对二次等效电容，2pF；

tanδ：

——互感器一次对二次介质损耗角正切值。

正接线测试时屏蔽接地，一次杂散电容C1

所以分析消除了小损耗因数的影响，被屏蔽掉，应采用正接线测量更容易发现绝缘故和判断时，障。

2）电容型电流互感器。

（）电容型电流互感器受潮缺陷。

电容型电1水分容易沉积在底流互感器因结构原因受潮后，水分逐渐沿着主绝缘部，随着受潮程度的加深，根据受潮程度不同表现表面往上部和内部发展，如下：

主屏介质损电流互感器轻度受潮时，一是，末屏对地介末屏对地绝缘电阻较低、耗变化小，质损耗增大。

末屏绝电流互感器严重进水受潮时，二是，缘电阻进一步降低、末屏介质损耗进一步增大。

主屏介质损耗变化不明显，如水分渗透到端屏，主屏介质损耗变化较明显。

主屏介质损三是，电流互感器深度受潮时，末屏绝缘电阻更低、末屏介质损耗更大。

耗增大，与电压的关系曲线分析判断δ2）利用tan规定：

GB50150--2006电流互感器绝缘状况。

可采用高压当对电流互感器绝缘性能有怀疑时，）1范围～．法进行试验，试验电压在（053Um

内。

在进行电容型电流互感器tanδ分析时，不仅要看绝对值，还要看不同试验电压下的tanδ变化值。

电流互感器绝缘良好时，在一定电压范围内tanδ一般随着电压升高变化很小，如图ZYl800503002-9（a）所示。

绝缘有缺陷时tanδ变化则较显著，绝缘受潮介质损耗增加使绝缘温度增高，造成tanδ迅速加大，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tanδ数值，如图ZYl800503002-9（b）所示。

在绝缘产生局部放电时，tanδ不随电压升高，当达到局部放电起始电压时tanδ急剧增加，当电压下降到局放熄灭电压时，曲线重合。

熄灭电压越低，绝缘局部缺陷越严重。

绝缘产生气隙局部放电的tanS=f（U）曲线如图ZYl800503002-9（c）所示。

电流互感器主绝缘含有离子型杂质会造成随着试验电压升高tanδ下降的情况，在交流电场下，随着电场的加强，离子运动速度加快，离子在纸层间或油中的迁移被阻拦，表现在电流上为有功分量波形畸变，有功电流波形畸变后超前电压一个角度，使tanδ减小。

一般为制造和检

修质量问题，多为干燥不彻底，潮气浸入绝缘内部，或油被污染等情况造成的，如图ZYl800503002-9（d）所示。

（3）高压电容量和介质损耗测试时并联电阻Rb和tanδ及电容量Cx的计算。

扩大量程10倍（n=10）时，R=1000/π，4bRb、tanδ及电容量Cx的计算式为

R=R/（n-1）=3184/（10-1）=3538（Ω）4b（ZYl800503002-5）

tanδ=tanδ/n

bC=Cx/n

bx式中R：

——Z桥臂标准电阻（10000/π），44Ω；

R——R与R并联后的阻值，Ω；

b44btanδ损介的后阻电联并——b值，％；

pFC——并联电阻后的电容值，。

xbδtan综合判断。

（4）电流互感器与被试品历年数据将测试值和规程值比较、并观察测试数与同类设备测试数据比较，比较、观察电容据变化趋势、观察测试数据变化速率、量变化，必要时测量介质损耗与电压变化曲线，应配合其他试验进行综合若测试数据变化明显，判断。

产生负值的情在测量介质损耗角正切值时，一般介质损耗角出现负值的原因况很容易碰到，有下面几条：

）仪器接地不好；

12）标准电容器受潮；

）高压引线和测量线没有完全接触到导体；

34）现场干扰；

）也有可能是干扰过大的原因导致。

5总之一般来讲出现介损值为负数的情况不而是测量问CVT是太有可能是设备本身的问题，题。

（二）测试报告编写

测试报告填写应包括测试设备运行编号、测试时间、测试人员、天气情况、环境温度、湿度、使用地点、电流互感器参数、测试结果、测试结论、试验性质（交接试验、预防性试验、检查、施行状态检修的应填明例行试验或诊断试验）、测试设备的型号、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。

八、案例

一台电流互感器型号为LCWD-110，使用QSl电桥测量tanδ和电容量，采用反接线测试时，一次对地杂散电容C=25pF，tanδ=0.1；

一次对1二次及地C=57pF，一次对二次tanδ=3.3％。

2采用反接线测量时tanδ=（Ctanδ+Ctanδ）2l2l/（C+C）=2.3％；

采用正接线测量时，此时一2l次对二次等效电容C=50pF，测得tanδ=3.3％。

可见，采用正接线测量更容易发现互感器绝缘故障。

【思考与练习】

1．测试油浸链式电流互感器介质损耗角正切值时，正接线和反接线各反映互感器哪部分绝

缘？

2．测试电容型电流互感器主绝缘和末屏介质损耗角正切值时，各采用什么接线方式？

3．为什么测试末屏对地介质损耗角正切值更容易发现电容型电流互感器轻度受潮故障？

4．如何根据主绝缘、末屏对地介质损耗角正切值和绝缘电阻值来判断电容型电流互感器的受潮程度？