互感器基础知识培训

中性点非直接接地系统的PT，其励磁特性试验电压最高加至1.9Un/√3。 加压点为Un/√3的：20%、50%、80%、100%、120%、150%、
190%。 试验接线与电流互感器励磁特性试验电路相同。 一次绕组加压测量励磁特性曲线，更真实反映铁芯的磁特性。 二次绕组加压测量励磁特性曲线，电压应在高压一次侧读取，若在二次
17
20

22
38
23
39
24
40
25
41
26
42
27
28 29
30
填充物：聚四氟乙烯（F4）是非常好的中性绝缘材料，介损极小，涂敷 硅油薄膜后耐受局放的能力很强，温度使用范围很广，化学特性稳定。
外绝缘：硅橡胶是非常好的外绝缘材料，除了具有很好的憎水性外，还 具有很好的抗氧化、抗紫外线等性能，合成绝缘子已经广泛的用于输电 线路。
互感器
1. 互感器的作用
互感器是将电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小 电流二次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特 殊变压器，是一次系统和二次系统的联络元件，其一次绕组接 入电网，二次绕组分别与测量仪表、保护装置等互相连接。互 感器与测量仪表和计量装置配合，可以测量一次系统的电压、 电流和电能；与继电保护和自动装置配合，可以构成对电网各 种故障的电气保护和自动控制。互感器的好坏，直接影响电力 系统测量、计量的准确性和继电保护装置动作的可靠性。
图9 图 10
C11 , C12 , C13
3.1.2 电容式电压互感器 （CVT）
图11为一220kV电容式电压互感 器原理图，其中C11、C12为耦合 电容器；C2为分压电容, C12和 C2封装在一起，与电磁单元共同 组成下节。
图11 220CVT电气图
a. CVT上节介质损失角和电容量测量（C11） 对于线路侧CVT，因为线路处于接
浇注式PT分为全浇注和半浇注结构。 半浇注PT：预先将一二次绕组、绕组引线及其引线端子用混合胶浇注 成一个整体，然后将浇注体和铁芯、底座等组装在一起。 全浇注PT：将一二次绕组、绕组引线及其引线端子、铁芯用混合胶浇注成一
个整体，然后将浇注体与底座等组装在一起。 浇注PT绕组和铁芯之间用混合胶浇注体作绝缘，没有绝缘隔板。 一次绕组引线采用铜线或铜棒，引线外的混合胶厚度主要由机械强度、造型
希望PT励磁特性曲线的拐点电压大于或等于1.5Un/√3 ， 可能降低系统发生谐振的概率。
2012年3月下发国家电网公司十八项反措(修订版)
110kV（66kV） ～500kV 互感器在出厂试验时，局部 放电试验的测量时间延长到 5min。
电磁式电压互感器在交接试验时， 应进行空载电流 测量。 励磁特性的拐点电压应大于 1.5Um/√3（中性点有 效接地系统）或 1.9Um/√3（中性点非有效接地系统）。
屏蔽罩
二次引线管
二次绕组 屏蔽罩
倒立式CT内部结构
产品的主绝缘包在二次绕组屏蔽罩外，因此这部 分的绝缘材料非常关键。制造厂一般都会选择进口 材料。
二次引线管铝合金管，中间部分纸包绝缘内加26 层电容屏（66kV），绝缘厚度32.5mm。
注：①六氟化硫(SF6)封 闭式组合电器中的电流互 感器和套管式电流互感器 的交接试验，应按本表的 第1、4、5、6、7款规定 进行；预试应按本表1、4 款进行。 ②电容式电压互感器 （CVT）的检测，进行耦 合电容器及分压电容器的 绝缘电阻和介质损耗角的 检测。
• 按保护用电流互感器技术性能分 a.稳定特性型－保证电流在稳态时的误差，如P、PR、PX级等 b.暂态特性型－保证电流在暂态时的误差，如TPX、TPY、TPZ、TPS
级等。
110kV干式CT
干式电流互感器结构图
1 2 3 4
5
6 7 8 9 10 11
12
13
14
15 16
6
7
17
18
33
7
19
4.2 倒立式CT
实例1 2008年某电厂220kV SF6倒立式CT，投运前交流耐压试验时， 发现有3台CT内部发生放电现象（新CT 18台）。 实例2 2008年9月某局1台220kV倒立式CT（投运10个月）色谱异常， 其中乙炔达到153ppm，对该设备进行解体，解体前试验发现：
介质损失角: 10kV下小于0.3%（出厂值0.19％），但加压到30kV 时，数据非常大，无法读数。
电压互感器: 按电压变换原理分
a.电磁式电压互感器－根据电磁感应原理变换电压，目前户 外独立式的，一般在220kV及以上电压等级（较少了）； GIS内置式的，66kV及以上电压级。 b.电容式电压互感器－通过电容分压器变换电压，目前
66kV 及以上电压等级均有采用。 c.光电式电压互感器－通过光电变换原理实现电压变换，目 前在直流换流站及智能化变电站已开始应用。
图 17
b. 低频试验方法
励磁特性试验的目的测量铁芯磁性能，因此可以 在低频下进行。励磁阻抗与频率成正比，频率低，励 磁阻抗小，可以在较低励磁电压下得到相同的励磁电 流，然后将低频测量结果折算到50Hz的励磁电压。
1.5Un / 3 1.5Un / 3
3.2.2电磁式电压互感器（PT）
中性点直接接地系统的PT，其励磁特性试验电压最高加至1.5Un/√3； 加压点为Un/√3的：20%、50%、80%、100%、120%、150%
. 在互感器运输中的颠簸、震动及装卸过程中的吊装，可能加 大了裂纹的形成。
电容式电压互感器电容芯体结构
TYD-220/√3—0.005H 220系统 额定电容 0.005μF （5000pF) TYD-500/√3—0.01H 500系统 额定电容 0.01μF （10000pF)
发电机出口PT
发电机出口PT ：目前采用的浇注式电磁式电压互感器，浇注绝缘材料
一般是不饱和树脂和环氧树脂。不饱和树脂浇注时不易抽真空，浇注体 内有气泡，常用在500V及以下低压互感器中，而环氧树脂成型工艺克 服了不饱和树脂浇注的缺点。
读数，应考虑容升问题，并监视二次绕组电流不应大于设备厂家二次绕组 电流的极限值。
对66kV 系统的PT励磁特性曲线的拐点电压希望能大于或 等于1.5Un/√3 。 原因：PT在额定电压以下工作时，励磁电感是线性的，当 系统发生变化时，电压升高，电流变大，使铁芯迅速饱和， 励磁电感由线性变成非线性，由于出现了非线性的电感元 件，若满足其他一些附加条件，就可能激发起谐振现象。
图 14
3.2.1电流互感器 a. 常规伏安特性工频试验图
调节调压器，监视电流表， 按预先设定的电流值，记录电 压值。一般应记录到励磁电势 饱和点以上。有时励磁电压只 能升到二次绕组极限电压（一 般不大于2000V）。试验目的验 证厂家提供励磁曲线是否满足复 合误差或暂态特性误差要求。对 同间隔A、B、C三相电流互感器 各绕组励磁特性曲线基本重合。
产生异常原因： 由于二次引线管外包电容屏及绝缘纸在同一个位置都有10mm 宽的裂缝，说明此部位受到作用力方向相反、强大的拉力，经 讨论分析，可产生这种现象的原因如下：
. 由于引线管、电容屏和绝缘纸的膨胀系数不同，在加热干燥 过程中产生的热应力在为了得到释放，造成此处开裂；
. 在互感器芯柱干燥和安装过程中，由于倒立干燥和吊装，吊 车在升高和降落过程中，进行反复的急停和加速，电容屏受到 轴向冲击力的作用，导致电容屏和绝缘层被拉开，产生断裂。
(设备厂家出厂报告应提供此项数据)
3.3 交流耐压试验和高电压介损试验 交流耐压试验和高电压介损试验目的考核设备的整体
绝缘状况。 近几年新建扩建变电站或发电厂，66kV及以上电流互
感器均采用倒立式的CT(油浸式或SF6)，在交接验收试验 中，通过交流耐压试验发现了部分设备的严重绝缘缺陷。 ➢交流耐压试验电压为设备出厂值的80%。 ➢PT进行倍频感应耐压试验（150Hz)，试验电压为设备出 厂值的80%。 ➢高电压介损试验电压最高为Um/√3。
局部放电试验：加压到153kV时，放电量达到10000以上。扒开二次 引线管绝缘，发现第一个电容屏（由外向内）在距离底部1600mm处 铝铂有裂纹，但没有完全断开；
继续向下检查，发现第二层，在相同位置电容屏整个圆周完全断 裂约10mm，且在电容屏断裂处有放电痕迹。
在相同位置，在第三层、第四层第五层均有同样断裂和放电。
SF6 CT
油浸式电流互感器
二次绕组 在上部
倒立式CT
二次绕组 在下部
正立式CT
LW3-252W2 油浸式 额定电压 252kV 污秽等级 2 LVQ-252W3 气体绝缘倒立式 LMZ-72.5W2 母线型浇注固体绝缘 LRGB-72.5W3 套管式 干式 保护级
1.膨胀器外罩 2.排气塞 3.膨胀器位置指示器 4.金属膨胀器 5.高压绝缘 6.二次绕组 7.一次端子 8.储油柜 9.瓷套 10.底座 11.二次端子盒 12.二次端子 13.注放油塞 14.电容屏
3.4 绝缘介质性能试验 互感器的绝缘介质性能试验主要是绝缘油和SF6气体两种。 3.4.1常规变压器油试验项目：油色谱 当高压试验有异常时，进行油耐压、油介损、油中微水含 量，油中含气量等项目试验。
油色谱试验能真实反映互感器内部的绝缘状况。 3.4.2 常规SF6试验: 微水、检漏及分解物的测量，可以了解
3.1介损试验
3.1.1电容型电流互感器（35kV以上电压等级，带有末屏的） 对于有末屏引出的电流互感器，在不涉及一次引线接地线不能打开
的前提下（如图9），主绝缘的介损试验可以在不拆除引线的情况下利 用正接线进行测试。电桥高压输出端连接到短接的一次绕组端子上， 对其施加10kV的试验电压；二次绕组均短接与金属底座或箱壳相连并 接地；一次绕组电容屏的末（地）屏进电桥Cx端。试验线路见图10。
电容器介质与介损 型号为TYD220/—0.01H（简001H）是2008年以前设计产品，与型