郭祥程

摘要：在電力系統(tǒng)中，電流互感器在變電站中具有無可替代的地位。電流互感器要想安全運(yùn)行，其試驗(yàn)接線的方法顯得十分重要。隨著電網(wǎng)對(duì)安全性的要求越來越高，電流互感器試驗(yàn)接線的方法重要性也顯得日益突出，其性能甚至影響繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的正確性。因此，電流互感器試驗(yàn)接線是電網(wǎng)可靠運(yùn)行、準(zhǔn)確測(cè)量計(jì)量以及人生安全保障的一道重要防線?；诖?，本文就電流互感器的常規(guī)試驗(yàn)接線方法進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電流互感器;常規(guī)試驗(yàn);接線;方法

一、定義

電流互感器（TA）是發(fā)電廠、變電所等輸電、供電系統(tǒng)中供測(cè)量、計(jì)量、保護(hù)用的設(shè)備。電流互感器的原理和變壓器一樣，也是依據(jù)電磁感應(yīng)原理將一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流，它的一次側(cè)繞組匝數(shù)很少，二次側(cè)繞組很多，串在需要測(cè)量的電流的線路中。運(yùn)行中的電流互感器，其二次側(cè)所接的負(fù)載均為儀表或繼電器電流線圈等，阻抗非常小，基本上運(yùn)行于短路狀態(tài)。這樣，二次電流產(chǎn)生的磁通和一次電流產(chǎn)生的磁通互相去磁，使鐵芯中的磁通密度能維持在較低的水平，此時(shí)，電流互感器的二次電壓也很低。當(dāng)運(yùn)行中二次線圈開路后，一次側(cè)的電流仍然不變，而二次電流等于零，則二次電流產(chǎn)生的去磁磁通也消失了。這樣，一次電流全部變成勵(lì)磁電流，使電流互感器的鐵芯驟然飽和，此時(shí)鐵芯中的磁通密度可高達(dá)18000Gs以上，最終導(dǎo)致危害人員、設(shè)備安全，也影響測(cè)量準(zhǔn)確性。

實(shí)際工作中，往往發(fā)現(xiàn)電流互感器的二次側(cè)開路后，并沒有發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。這主要是因?yàn)橐淮位芈分袥]有負(fù)載電流或負(fù)載很輕，這時(shí)勵(lì)磁電流很小，鐵芯沒有飽和，因此就不會(huì)發(fā)生什么異?，F(xiàn)象了。

二、分類

按照工作原理，可分為電磁式和數(shù)字式;按照絕緣介質(zhì)，可分為干式、油紙絕緣、氣體絕緣;按照二次繞組所在位置分為正立式和倒立式;

在220kV及以上的電流互感器中，為了改善其電場(chǎng)分布，使電場(chǎng)分布均勻，在絕緣中布置一定數(shù)量的均壓極板——電容屏，最外層電容屏（末屏）必須接地。如果末屏不接地，則因在大電流的作用下，其絕緣電位是懸浮的，電容不能起均壓作用，在一次通有大電流后，將會(huì)導(dǎo)致電流互感器絕緣電位升高，從而燒毀電流互感器。

三、電流互感器的試驗(yàn)

1.絕緣電阻測(cè)試

能有效地發(fā)現(xiàn)其絕緣整體受潮、臟污、貫穿的集中性缺陷，以及絕緣擊穿和嚴(yán)重過熱老化等缺陷。末屏對(duì)地絕緣電阻的測(cè)量能有效地檢測(cè)電容型電流互感器進(jìn)水受潮缺陷。

測(cè)量電流互感器主絕緣、末屏、二次繞組之間及地絕緣電阻在大修或交接試驗(yàn)及預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，宜采用2500V及以上的絕緣電阻表。一次繞組的絕緣電阻應(yīng)大于3000MΩ，二次繞組對(duì)地及繞組之間不低于1000MΩ。一次繞組對(duì)二次繞組及外殼、各二次繞組間及其對(duì)外殼的絕緣電阻與出廠值比較，不應(yīng)有顯著的變化。末屏絕緣電阻不低于1000MΩ，若末屏對(duì)地絕緣小于1000MΩ，應(yīng)測(cè)量其tanδ。在測(cè)量末屏絕緣電阻時(shí)，若沒有充電現(xiàn)象，而絕緣電阻值很低，放電時(shí)無“火花”或“放電”聲，可能電流互感器末屏受潮。

絕緣電阻能夠有效的發(fā)現(xiàn)貫通的集中性缺陷、整體受潮或有貫通性的受潮部分、表面污垢（比較有無屏蔽時(shí)的值即可）。

2.介質(zhì)損失角正切值tanδ及電容量測(cè)試。

能有效地發(fā)現(xiàn)互感器局部集中性的和整體分布性的缺陷，配合電容量的變化狀況，判斷主絕緣是否老化或受潮，是否存在缺油現(xiàn)象。電流型電流互感器有末屏引出的，應(yīng)測(cè)量末屏對(duì)地的tanδ值，主要是檢查電流互感器底部和電容芯子的絕緣狀況。在測(cè)量電流互感器末屏介質(zhì)損耗和電容量時(shí)，所加電壓不得超過該末屏的承受電壓介損測(cè)試分為主絕緣電容量和tanδ的測(cè)試及末屏對(duì)地電容量和tanδ的測(cè)試。

主絕緣電容量和tanδ的測(cè)試采用正接法，電壓選擇10kV，一次繞組短接后接高壓接線，末屏解除接地接電橋Cx端。

末屏對(duì)地電容量和tanδ的測(cè)試采用反接法，電壓選擇2kV，末屏解除接地接高壓接線，一次繞組短接后接電橋的屏蔽端。

電容式電流互感器主絕緣為油紙絕緣，油紙絕緣的介質(zhì)損耗與溫度的關(guān)系取決于油與紙的綜合特性。油屬于非（弱）極性介質(zhì)，其損耗隨著溫度升高而增大。紙屬于極性介質(zhì)，其損耗在-40～60℃內(nèi)隨著溫度升高而減小。根據(jù)電流互感器油與紙的綜合特性，介質(zhì)損耗變化很小，所以一般不進(jìn)行溫度換算。但是，當(dāng)受潮時(shí)電流互感器介質(zhì)損耗隨著溫度升高而明顯增大。

當(dāng)電流互感器輕度受潮時(shí)，主屏介質(zhì)損耗變化小，末屏對(duì)地絕緣電阻降低、末屏對(duì)地介質(zhì)損耗增大;嚴(yán)重進(jìn)水受潮時(shí)，末屏絕緣電阻進(jìn)一步降低、末屏介質(zhì)損耗進(jìn)一步增大。主屏介質(zhì)損耗變化不明顯，如水分滲透到主屏的端部，主絕緣損耗變化明顯增大;深度受潮時(shí)，主屏介質(zhì)損耗增大，末屏對(duì)地絕緣電阻更低、末屏對(duì)地介質(zhì)損耗更大。

絕緣良好時(shí)，在一定電壓范圍內(nèi)tanδ一般隨電壓升高變化很小;絕緣有缺陷時(shí)tanδ變化則較顯著，絕緣受潮介質(zhì)損耗增加使絕緣溫度增高，造成tanδ迅速增大，電壓下降時(shí)由于介質(zhì)損耗增大導(dǎo)致介質(zhì)發(fā)熱，使損耗增加不能回到原來響應(yīng)電壓下的tanδ數(shù)值;在絕緣產(chǎn)生局部放電時(shí)，tanδ不隨電壓升高，當(dāng)達(dá)到局部放電起始電壓時(shí)tanδ急劇增加，當(dāng)電壓下降到局放熄滅電壓時(shí)，曲線重合。熄滅電壓越低，絕緣局部缺陷越嚴(yán)重。

測(cè)量tanδ能夠有效的發(fā)現(xiàn)整體受潮、劣化、老化、小體積被試品的貫通及未貫通性缺陷。

3.直流電阻測(cè)試

測(cè)量電流互感器一次、二次繞組的直流電阻是為了檢查電流互感器回路的完整性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)因制造、運(yùn)輸、安裝或運(yùn)行中，由于振動(dòng)和機(jī)械應(yīng)力等原因而造成的導(dǎo)線斷裂、接頭開焊、接觸不良、匝間短路等缺陷。溫度對(duì)直流電阻影響很大。必要時(shí)可將電阻校正到75℃或規(guī)定的其他溫度下進(jìn)行比較。試驗(yàn)電流不得大于被測(cè)電阻額定電流的20%，且通電時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以減少被測(cè)電阻因發(fā)熱而產(chǎn)生較大誤差。同型號(hào)、同規(guī)格、同批次電流互感器一、二次繞組的直流電阻和平均值的差異不得大于10%.當(dāng)有懷疑，應(yīng)提高施加的測(cè)量電流，測(cè)量電流（直流值）一般不宜超過額定電流的50%。

4.勵(lì)磁特性測(cè)試

檢查互感器的鐵芯質(zhì)量，通過鑒別磁化曲線的飽和程度，以判斷互感器的繞組有無匝間短路等缺陷。試驗(yàn)時(shí)電壓從零向上遞升，以電流為基準(zhǔn)，讀出電流值，直至額定電流。若對(duì)特性曲線有特殊要求而需要增加電流時(shí)，應(yīng)迅速讀數(shù)，以免繞組過熱。在進(jìn)行電流互感器的勵(lì)磁特性試驗(yàn)前，應(yīng)將互感器二次繞組引線和接地線均拆除，試驗(yàn)時(shí)一次側(cè)開路，從二次側(cè)施加電壓。當(dāng)繼電保護(hù)對(duì)電流互感器的勵(lì)磁特性有要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行勵(lì)磁特性試驗(yàn)。當(dāng)電流互感器為多個(gè)抽頭時(shí)，可在使用抽頭或最大抽頭測(cè)量。

實(shí)測(cè)的伏安特性曲線與過去或出廠的伏安特性曲線比較，電壓不應(yīng)有顯著降低。飽和的拐點(diǎn)不應(yīng)有顯著的變化，當(dāng)電流互感器被測(cè)繞組有匝間短路時(shí)，其勵(lì)磁特性曲線在開始部分電壓較正常的略低。

參考文獻(xiàn)

[1]《國(guó)家電網(wǎng)公司變電檢修管理通用細(xì)則》

[2]《國(guó)家電網(wǎng)公司變電設(shè)備檢測(cè)通用細(xì)則》

[3]《互感器典型案例》