GB/T 22071.1-2018 互感器试验导则 第1部分:电流互感器

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  • 绕组的温升应采用电阻法测量(如可行),但对电阻值很小的绕组可采用热电偶测量 绕组以外部位的温升可用温度计或热电偶测量。 当温升变化值不超过1K/h时,则认为互感器已达到稳定温度 互感器的安装状态应代表其运行安装情况,且二次绕组应连接规定的负荷,但由于互感器在各种开 关中的位置不相同,所以如何安排试验布置应由制造方自定, 对于装在三相气体绝缘金属封闭开关设备中的互感器,所有三相应同时进行试验。 注:与互感器一次端子连接的导线,对一次端子的温升会有影响,试验时宜选取合适的导线长度和截面,并与一次 端子有良好的接触

    5. 1.1.2 试验负荷

    当互感器承载的一次电流为额定连续热电流时,应带有对应于额定输出且功率因数为1的负荷

    5.1.1.3环境要求

    试验场所周围不应有任何影响环境温度的因素 ,例如辐射、热源、气流等。 环境温度测量应采用2个~3个温度计 取样标准,其测温端应浸于容积不小于1000mL装满油的杯中.放 置于试品周围1m~2m处,高度约为试品高度的中间部位。环境温度以几个温度计的平均值为准

    5.1.1.4试验持续时间要求

    当下列两种条件皆满足时可以终止试验: a)试验持续时间至少等于互感器热时间常数的三倍; b) 绕组和油浸式互感器油顶层的温升变化连续三次不超过每小时1K。 制造方应以下列方法之一估计热时间常数: a)试验前,依据对同类结构产品先前试验的结果。热时间常数应在温升试验时确认; 试验中,用试验过程记录的温度上升曲线或温度下降曲线按照GB/T20840.2一2014的附录 2F进行计算; 试验中,取温升曲线起始在0点处的切线与最高温升预计值的相交点; d) 试验中,取到达63%最高温升预计值所经历的时间

    试验设备包括升流装置、温度计、热电偶、试验负荷和直流电阻测量装置。 注:可根据试品的技术条件来确定试验设备的型式及规格

    5.1.3.1U<550kV互感器的试验方法

    试验应在对一次绕组施加额定连续热电流时进行 注:依照制造方与用户的协议,施加试验电流也可通过对一个或多个二次绕组励磁来获得,但所励磁铁心的二次绕 组端电压至少要高达它接额定负荷时的数值,同时一次绕组短路及非供电二次绕组接额定负荷。

    试验应在对一次绕组施加额定连续热电流时进行。 注:依照制造方与用户的协议,施加试验电流也可通过对一个或多个二次绕组励磁来获得,但所励磁铁心的二次绕 组端电压至少要高达它接额定负荷时的数值,同时一次绕组短路及非供电二次绕组接额定负荷。

    5.1.3.2U.550kV油浸式互感器的试验方法

    应同时进行如下两项: 额定连续热电流施加到一次绕组。 施加试验电流也可通过对一个或多个二次绕组励磁来获得,但所励磁铁心的二次绕组端电 至少要高达它接额定负荷时的数值,同时一次绕组短路及非供电二次绕组接额定负荷

    b)Um//3的电压施加在一次绕组与地之间,各二次绕组的一个端子接地! 注:此项试验可与绝缘热稳定试验同步进行

    5.1.3.3一次端子温度测

    对于互感器一次端子温升 的热电偶分别置于被测绕组的不同部值 平均值作为绕组的平均温度

    测量铁心表面温度,可采用酒精温度计或其他不受磁场影响的温度计(如热电偶或电阻式温度计) 测温端应与被测点紧密接触。 测量顶层油温度时,温度计的测温端应浸于油面下50mm~100mm(如有温度计座时,则座内应 充油)

    5.1.3.5绕组温度测量

    绕组平均温度应采用电阻法测量,测量冷、热电阻应用同一线路和仪器。 在温升试验结束,切断电源之后,立即测量绕组的直流电阻。应在停电后1min~2min内测出第 一个读数。然后在8min~10min内每隔相等的时间△t(30s~60s)测定电阻值,依次记录为R1、R2、 R3、、R。以切断电源瞬间为t。二0,在坐标纸上将相应各点绘出,用一曲线连接,按图2的方法绘出 L线,再确定曲线与R轴的交点即为t。=O时的R。值,由电阻值R。可计算出切断电源瞬间的绕组平均 温升

    绕组平均温升△9按式(1)计算:

    AO绕组平均温升.单位为开尔文(K)

    定切断电源瞬间的电阻!

    ×(t+)(t+2) R

    L 断电瞬间绕组热态电阻值,单位为欧姆(2); Rol 温度为9时冷态电阻值,单位为欧姆(2); 9 绕组冷态温度(冷态时环境温度),单位为摄氏度(℃); 02 温升试验后期确定温升的环境温度,单位为摄氏度(℃); 导体温度系数的倒数,铜为235,铝为225

    绕组温升受其本身绝缘或周围介质的最低绝缘等级限制 互感器各种零部件、材料和介质的温升限值见表3

    GB/T220Z1.12018

    表3互感器各种零部件、材料和介质的温升限

    如果互感器规定在海拨超出1000m处使用而试验处海拨低于1000m,则表3的温升限值、应按 使用处海拔超出1000m后的每100m减去下列相应数值(见图3): a)油浸式互感器:0.4%; b)干式和气体绝缘互感器:0.5%

    温升的海拔校正因数按式(2)计算

    图3温升的海拔校正因数

    AT,在海拔h>1000m处的温升; △T表3所规定的温升限值(海拔h。≤1000m处)。 如果互感器各种零部件、材料和介质的实际温升值不高于表3及经海拔修正后的温升限值,则认为 通过本试验

    5.2 一次端冲击耐压试验

    5.2. 1.1 一般要求

    冲击耐压试验按照GB/T20840.1、GB/T20840.2、GB/T16927.1和GB/T16927.2的有关规 T

    5.2.1.2试验电压

    一次端额定雷电冲击耐压试验、一次端额定操作冲击耐压试验的试验电压的选取均应以表4所 设备最高电压为依据

    试验设备包括冲击电压发生装置、冲击电压测量系统。设备的选取可根据产品的技术条件来确 玉测量系统应满足GB/T16927.1和GB/T16927.2的要求。

    表4互感器的一次端绝缘水平和耐受电压

    GB/T22071.12018

    对于暴露安装,推荐选用最高的绝缘水平。 对于斜线后的数值,额定工顺耐受电压为设备外绝缘干状态下的耐受电压值,额定雷电冲击耐受电压为设备 缘的耐受电压值。 对于安装在GIS的互感器,其额定工频耐受电压水平按照GB/T7674,但可能有差别。

    5.2.3试验方法和判据

    5.2.3.1一次端额定雷电冲击耐压试验

    5.2.3.1.1Um<300kV的互感器

    如果满足下列条件,则认为互感器通过各极性冲击试验: a)每一组试验(正极性和负极性)至少冲击15次; b)非自恢复绝缘不发生破坏性放电。对此确认的条件是跟随一次破坏性放电后能耐受连续 击5次:

    c)每一组试验的自恢复绝缘破坏性放电次数不超过2次; d)此程序使每一组试验最多可能冲击25次; e)未发现绝缘损坏的证据(例如,作为验证试验的例行试验时的各记录量波形的变异)。 如果试验时发生破坏性放电,而无证据显示破坏性放电发生在自恢复绝缘上,则互感器应在绝缘试 验完成后拆开检查。如发现非自恢复绝缘损坏,应认为互感器未通过本试验 施加正、负极性冲击各15次是针对外绝缘试验而规定的。如果制造方与用户协商同意用其他方法 检查外绝缘,则每一极性下的雷电冲击数可减少到3次,不作大气条件校正。 5.2.3.1.2Um≥300kV的互感器 试验应在正和负两种极性下进行。应施加每一极性连续冲击3次,不作大气条件校正。 如果情况如下,则认为互感器通过本试验: a)不发生破坏性放电; b)未发现绝缘损伤的证据(例如,作为验证试验的例行试验时的各记录量波形的变异)

    5.2.3.1.2Um≥300kV的互感器 试验应在正和负两种极性下进行。应施加每一极性连续冲击3次,不作大气条件校正。 如果情况如下,则认为互感器通过本试验: a)不发生破坏性放电; b)未发现绝缘损伤的证据(例如,作为验证试验的例行试验时的各记录量波形的变异)

    5.2.3.1.2Um≥300kV的互感器

    5.2.3.2操作冲击耐压试验

    试验应在正极性下进行。应施加连续冲击15次,需作大气条件校正。对户外型互感器,试验应在 显状态下进行。淋雨程序按照GB/T16927.1的规定 为了抵消铁心饱和的影响,允许在连续冲击的间隔中通过适当的试验程序调节铁心的磁性状态, 如果满足下列条件,则认为互感器通过冲击试验: a)试验至少冲击15次; b)非自恢复绝缘不发生破坏性放电;对此确认的条件是跟随一次破坏性放电后能耐受连续冲击 5次; c) 每一组试验的破坏性放电次数不应超过2次; d) 此程序时每一组试验最多可能冲击25次; e)未发现绝缘损坏的证据(例如,作为验证试验的例行试验时的各记录量波形的变异)。 如果试验时发生破坏性放电,而无证据显示破坏性放电发生在自恢复绝缘上,则互感器应在绝缘试 验完成后拆开检查。如发现非自恢复绝缘损坏,则认为互感器未通过本试验。对试验室墙壁或关花板 闪络的冲击应不计

    5.3户外型互感器的湿试验

    5.3.1.1一般要求

    湿试验程序按照GB/T16927.1的规定进行。对于U<300kV的互感器,试验应以工频电 对于U.≥300kV的互感器,试验应以正极性操作冲击电压进行

    5.3.1.2湿试验要求

    用满定规定电阻 伏,开控市 射角度,以使其按垂直和水平方向的分布量大致相等 用量雨器测量水量,量雨器应具有两个隔开的 开口均为100cm"~750cm"的容器;一个开口测水平分布量,一个开口测垂直分布量,垂直的开口面对

    5.3. 13试验电压

    对于U.<300kV的互感器,依据设备最高电压取表4的相应电压值,需作大气条件校正。对于 10

    00kV的互感器,依据设备最高电压取表4的相应电压值,需作大气条件校正。对于

    U.≥300kV的互感器.依据设备最高电压和规定的绝缘水平取表4的相应电压值

    GB/T220Z1.12018

    试验设备包括工频试验变压器、冲击电压发生器、冲击电压测量装置、淋雨装置和电导率仪。设备 的选取按照产品的试验参数及外观尺寸来进行。电压测量装置应满足GB/T16927.1和GB/T16927.2 的要求。淋雨装置应能调整,以便在试品上产生表5中规定的在允许容差内的淋雨条件。只要满足 表5中规定的淋雨条件,任何形式的喷嘴均可采用

    表5标准湿试验的淋雨条件

    通常情况下,湿试验结果与其他高压放电或耐受试验相比,其重复性差。为减少分散性,应采用下 述方法: a)对于高度小于1m的试品,量雨器要位于靠近试品的地方,但要避免试品上溅出的雨滴。测 量时,应缓慢地在足够大的区域移动并求其雨量的平均值。为避免个别喷嘴喷射不均匀的影 响,测量的宽度应等于试品宽度,最大宽度为1m; b) 对于高度在1m~3m之间的试品。应在试品顶部、中部和底部分别进行测量,每一测量区域 仅涵盖试品高度的三分之一; c) 对于高度超过3m的试品,测量段的数目应增加至覆盖试品的整个高度,但不应重叠; 对于高度超过8m的试品,测量段数不应少于5段; e) 对于水平尺寸大的试品采用类似方法; f) 试品表面用活性洗涤剂洗净会减少试验的分散性。洗涤剂在开始淋雨之前应擦净; 试验的结果可能受局部反常(偏大或偏小)淋雨量的影响。如果需要的话,宜采用局部测量进 行检验,以改进喷射的均匀性。 试品应按规定条件在规定的容差范围内至少不间断预淋15min,预淋时间不包括调整喷水所需的 寸间。开始时也可以用自来水预淋15min,接着在试验开始前需用规定的水连续预淋至少2min。雨 水条件应在试验开始前进行测量。 湿试验的试验程序和规定的相应王试验

    对于U<300kV的互感器 次,但在重复试验时不应再发生 满足上述要求则认为产品通过试验。对于U.≥300 kV的互感器,试验判据同5.2.3.2。

    5.4无线电于扰电压(RIV)试验

    无线电干扰电压试验仅适用于安装在空气绝缘变电站的U≥126kV的互感器。 包括附件在内的装配完整的互感器应于燥和清洁,其温度接近于试验时的试验室室温

    试验应在下列大气条件下进行: a) 温度:5℃~40℃; b)气压:87kPa~107kPa; c) 相对湿度:45%~75%。 试验连接线及其端头不应成为无线电干扰电压源 模拟运行条件的一次端子屏蔽件应用以防止虚假放电。推荐采用球形端头的分段管件, 试验电压应施加在试品短接的一次绕组与地之间。座架、箱壳(如果有)和铁心(如需接地)及各短 接的二次绕组皆应接地,

    试验线路如图4所示,

    图4无线电王扰电压试验线路

    试验符合GB/T11604的规定。测量仪器和试验线路的校正方法见GB/T11604。最好将试验线 各调谐到频率为0.5MHz~2MHz(推荐1MHz)范围内,并记录测量频率。测量结果应以微伏(uV) 表示。 无线电干扰背景水平(由外界电磁场和高压变压器产生的无线电干扰)应低于规定的无线电干扰水 平至少6dB(最好10dB)。 应施加预加电压1.5Um//3并保持30s。然后,在约10s时间将电压降低至1.1Um//3,保持此电压 0S后测量无线电干扰电压

    如果在电压1.1Um//3下的无线电干扰水平不超过2500V,则认为互感器通过本试验。 12

    如果在电压1.1Um//3下的无线电干扰水平不超过2500V.则认为互感器通过本试验

    5.5.1.1 一般要求

    GB/T22071.12018

    试验环境温度为5℃~40℃,相对湿度不大于95%。 环境电磁场干扰引起标准器的误差变化不应大于被检互感器基本误差限值的1/20。检定接线 玻检互感器误差的变化不应大于被检互感器基本误差限值的1/10。 试验接线的布置应尽量避免对误差测量结果的影响

    5.5.1.2测量用互感器的比值差和相位差要求

    测量用互感器的准确级是以该准确级在额定一次电流和额定负荷下最大允许比值差(ε)的百分数 来标称的。 测量用互感器的标准准确级为:0.1、0.2、0.5、1.0、3和5。 特殊用途的测量用互感器的标准准确级为:0.2S和0.5S。 对于0.1级、0.2级、0.5级和1.0级,在二次负荷为额定负荷的25%~100%之间任一值时,其额定 频率下的比值差和相位差应不超过表6所列限值, 对于0.2S级和0.5S级,在二次负荷为额定负荷的25%~100%之间任一值时,其额定频率下的比 直差和相位差应不超过表7所列限值。 对于3级和5级,在二次负荷为额定负荷的50%~100%之间任一值时,其额定频率下的比值差应 不超过表8所列限值。对3级和5级的相位差限值不予规定 对所有的准确级,负荷的功率因数均应为0.8(滞后),当负荷小于5VA时,应采用功率因数为1.0, 且最低值为1VA。对于额定二次电流为5A的互感器,建议下限负荷不小于2.5VA。 对额定输出最大不超过15VA的测量级,可以规定扩大负荷范围。当二次负荷范围扩大为1VA 至100%额定输出时,比值差和相位差应不超过表6~表8所列相应准确级的限值。在整个负荷范围, 功率因数应为1.0。 具有扩天电流额定值的互感器,试验应以额定扩大一次电流值代替120%额定电流值进行 注:通常,当任何位置的外部导体与互感器的空气距离不小于设备最高电压(U.)所要求的空气绝缘间距时,规定的 比值差和相位差限值皆有效

    表6测量用互感器的比值差和相位差限值(0.1级~1.0级)

    表7特殊用途的测量用互感器的比值差和相位差限值(0.2S级和0.5S级)

    表8测量用互感器的比值差限值(3级和5级

    P级和PR级保护用互感器的比值差、相位差和

    在额定频率和连接额定负荷时,其比值差、相位差和复合误差应不超过表9所列限值 负荷的功率因数应为0.8(滞后),当负荷小于5VA时应采用功率因数为1.0。

    表9P级和PR级保护用互感器的误差限值

    5.1.4TPX、TPY和TPZ级互感器的误差限值

    互感器连接额定电阻性负荷时,其比值差和相位差应不超过表10所列限值。 互感器连接额定电阻性负荷时,在规定的工作循环(或对应于规定暂态面积系数K的工作循 其暂态误差(对TPX和TPY级)或e.(对TPZ级)应不超过表10所列限值

    表10TPX、TPY和TPZ级互感器的误差限值

    GB/T220Z1.12018

    注1:在某些情况下,对TPZ铁心,相位差绝对值可能不如减小批量产品中对平均值的偏离量更重要 注2:对于TPY级铁心,在适当值的E.未超过磁化曲线线性段的条件下,下列公式可以采用: Kd X100% 注3:对于大电流互感器,宜注意返回导体及邻近导体对互感器误差的影响。

    .5.2.1测量用互感器的比值差和相位差试验线

    典型试验线路见图5。 注:对于不同的互感器误差测量装置,接法可能有所不同

    5.5.2.2P级和PR级保护用互感器的比值差和相位差试验线路

    .5.2.2P级和PR级保护用互感器的比值差和相

    典型试验线路见图5,试验应在额定一次电流和额定负荷下进行

    2.3测量用互感器的仪表保安系数(FS)测定试验

    图5准确度试验(比较法)

    为验证是否符合规定的仪表保安系数要求,应采用直接法试验,试验线路按照图6、图7。

    5.5.2.4P和PR级保护用互感器的复合误差试验线路

    检证是否符合表9所列的复合误差限值,应采用直 金线路见图6、图7

    说明: Tn 基准互感器; AlAz 电流表; R 负载电阻:

    图6复合误差试验(直接法1)

    复合误差试验(直接法2

    5.5.2.5TPX、TPY和TPZ级暂态特性保护用互感器在限值条件下的误差试验

    GB/T220Z1.12018

    5.5.2.6PX和PXR级保护用互感器的低漏抗型试验

    试验线路见GB/T20840.2—2014的附录2C, 5.5.2.7PR、TPY和PXR级保护用互感器的剩磁系数测定 PR、TPY和PXR级保护用互感器的剩磁系数(KR)应测定,试验线路见GB/T20840.2一2014的 附录2E

    PR、TPY和PXR级保护用互感器的剩磁系数(KR)应测定,试验线路见GB/T20840.2一2014 录2E

    6.5.3.1测量用互感器的比值差和相位差试验方

    对于0.1级、0.2级、0.5级和1级测量用互感器,准确度型式试验应在5%、20%、100%、120%额定 电流和额定频率下进行,其输出应为额定负荷的25%、100%。 对于0.2S级和0.5S级特殊用途的测量用互感器,准确度型式试验应在1%、5%、20%、100%、 20%额定电流和额定频率下进行,其输出应为额定负荷的25%、100%。 对所有的准确级,负荷的功率因数均应为0.8(滞后),当负荷小于5VA时,应采用功率因数为1.0, 且最低值为1VA

    5.5.3.2P级和PR级保护用互感器的比值差和相位差试验方法

    试验应在额定一次电流和额定负荷下进行

    .5.3.3测量用互感器的仪表保安系数(FS)测定

    仪表保安系数可作规定,标准值为:FS5和FS10。 为验证是否符合规定的仪表保安系数要求,应采用直接法试验,以实际正弦波的额定仪表限值一次 电流通过一次绕组,二次绕组接额定负荷,负荷的功率因数在0.8(滞后)~1.0之间,由制造方自定。 额定仪表限值一次电流(IP)应为测出复合误差大于10%时的最小一次电流值。但由于此数值较 难迅速测出,故通常采用施加额定一次电流乘以仪表保安系数(FS)的一次电流,测得的复合误差应大 于10%。 试验也可采用下述间接法进行: 在一次绕组开路时,对二次绕组施加额定频率的实际正弦波电压。电压应上升,直至励磁电流I。 达到IXFSX10%。 得到的端电压方均根值应低于二次极限电势Ers 测量励磁电压应采用其响应正比于整流信号平均值但刻度为方均根值的仪器。测量励磁电流应采 用具有波峰系数最低为3的方均根值仪器,也可采用满足上述功能的特性测试仪。 如果对测量结果有疑问时,进一步测量应采用直接法试验进行。然后以直接法试验的结果为准。 注:间接法试验的显著优点是不需要强电流(例如,额定一次电流为3000A和仪表保安系数为10时达30000A) 也不必制作用于50A的负荷。间接法试验时不存在一次返回导体的影响。而在运行条件下,此影响却能增大 复合误差,这正是测量用互感器供电的装置在安全上所期望的

    B.4P和PR级保护用互感器的复合误差试验方

    为验证是否符合表9所列的复合误差限值,应采用直接法试验,以实际正弦波的额定准确限值

    电流通过一次绕组,二次绕组接额定负荷,负荷的功率因数在0.8(滞后)~1.0之间,由制造方目定。 复合误差试验时二次电流较大,测试时间应尽量短,除采用图中电流表测量外,通常采用示波器或 暂态记录仪进行测量。测试用负荷箱不应采用测量额定一次电流下误差时的负荷箱,而应采用能承受 额定准确限值一次电流的测量复合误差电流通用的负荷箱。 试验可在类似于交货产品的互感器上进行,可以减少绝缘,但要保持相同的几何布置尺寸。对于 次电流非常大和单匝贯穿式一次绕组的互感器,应以模仿运行条件来考虑一次返回导体与互感器之间 的距离。 对于低漏抗互感器,可以用下述间接法试验替代直接法试验。 在一次绕组开路时,对二次绕组施加额定频率的实际正弦波电压,其方均根值等于二次极限电势 EALF。得到的励磁电流,用IXALF的百分数表示时,应不超过表9所列的复合误差限值。 测量励磁电压应采用其响应正比于整流信号平均值但刻度为方均根值的仪器。测量励磁电流应采 用具有波峰系数最低为3的方均根值仪器,也可采用满足上述功能的特性测试仪。用间接法测定复合 误差时,不必考虑可能有的匝数补偿

    混凝土标准规范范本TPY和TPZ级暂态特性保护用互感器在限值条作

    对于满足下列条件的低漏抗型互感器,可采用间接法(GB/T20840.2一2014的附录2E.2)进行试 验,否则应进行直接法试验(GB/T20840.2一2014的附录2E.3): a)互感器具有实际上连续的环形铁心,且气隙均匀分布(如果有); b)互感器的二次绕组均匀分布; c) 互感器的一次导体位于对称中心处; d)互感器箱体外邻近导体和邻相导体的影响可以忽略。 以上各项均应予证明,如果依据图样表明结构符合低漏抗要求不能使制造方和用户相互满意,则应 采用直接法进行试验,

    5.5.3.6PX和PXR级保护用互感器的低漏抗型

    试验方法见GB/T20840.2一2014的附录2C

    .7PRTPY和PXR级保护用互感器的剩磁系类

    PR、TPY和PXR级保护用互感器的剩磁系数(K)应测定,试验方法见GB/T20840.2一2014 录2E

    5.6外壳防护等级的检验

    国家标准5.6.1.1一般要求

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